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コンパクト化 : ウィキペディア日本語版
コンパクト化[こんぱくとか]

コンパクト化()は数学の一分野である位相空間論()の概念である。
== 概要 ==
位相空間''X'' のコンパクト化()とは''X'' をコンパクトな位相空間に稠密に埋め込む操作を指す。コンパクトな空間は数学的に取り扱いやすい為、''X'' をそのような空間に埋め込む事で''X'' の性質を調べやすくする事ができる。
厳密な定義は以下のとおりである。
埋め込み写像を強調して、組(K,i)の事を''X'' のコンパクト化という事もある。
また文脈からiが自明な時はi を略してKを''X'' のコンパクト化という。
例えば''X'' を\mathbb^n上の縁を含まない単位円盤\としたとき、縁を含んだ単位円盤は包含写像を埋め込み写像とする''X'' のコンパクト化である。一方半径3の縁を含んだ円盤を''K'' とすると、''X'' は''K''の中で稠密ではないので、''K''は包含写像に対する''X'' のコンパクト化ではない。
''X'' はi によりそのコンパクト化''K'' に埋め込まれているので、''K'' はいわば''X''のに「点を付け加えて」コンパクト化したものとみなす事ができる。実応用上、こうした「付け加えた点」(すなわちK\setminus i(X)の点)は直観的には無限の彼方にあるとみなせるケースが多いので、K\setminus i(X) をコンパクト化 (K,i)無限遠境界といい、無限遠境界上の点を無限遠点という事がある。
''X'' をコンパクト化する方法は一意とは限らず、複数のコンパクト化の方法がある事がある。したがって実用上は''X'' の構造を保つなど、''X'' の性質が調べやすくなるコンパクト化の方法を選ぶ必要がある(例えば''X'' が多様体であるときにコンパクト化''K'' として多様体になるものを選ぶ等)。
位相空間 X のコンパクト化 (K_0,i_0)(K_1,i_1) に対し、同相写像 j:K_0\to K_1 が存在し、 i_1=j\circ i_0 となるとき (K_0,i_0)(K_1,i_1)同値であるという。
著名なコンパクト化の方法として、アレクサンドロフの一点コンパクト化ストーン・チェックのコンパクト化という両極端なものがある。前者はその名の通り、1点付け加えるだけで(コンパクトでない)任意の空間''X'' をコンパクト化する方法である。これはいわば「最小の」コンパクト化で、''X'' の任意のコンパクト化''K'' に対し、アレクサンドロフの一点コンパクト化X^
*は必ず''K'' の商空間になる。より直観的にいえば、''K'' の無限遠境点を一点に潰したものがアレクサンドロフの一点コンパクト化に一致する。(ただしこの性質が成り立つにはX^
*も''K'' もハウスドルフであることが必要)。
一方ストーン・チェックのコンパクト化は逆の極端で、''X'' の任意のハウスドルフなコンパクト化''K'' に対し、''K'' はストーン・チェックのコンパクト化の商空間になる。すなわち''K'' はストーン・チェックのコンパクト化の無限遠境点を適当な同値関係で割ったものとしてできあがる。したがってストーン・チェックのコンパクト化はいわばハウスドルフな中では「もっとも大きな」コンパクト化である。ストーン・チェックのコンパクト化は''X'' がチコノフ空間であるときにその存在が証明されている。しかし''X'' がT1空間でありさえすればその類似物(ウォールマンのコンパクト化)が作れる事が知られている。

抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)
ウィキペディアで「コンパクト化」の詳細全文を読む




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