التوافقية الجمعية
التوافقية الجمعية هي فرع من فروع التوافقية في الرياضيات . ومن أهم مجالات دراستها المسائل العكسية : إذا كان حجم مجموع المجموعتين A + B صغيرًا، فماذا يمكننا أن نقول عن بنيتي A و B ؟ في حالة الأعداد الصحيحة، تقدم نظرية فريمان الكلاسيكية إجابة جزئية لهذا السؤال من خلال المتتابعات الحسابية متعددة الأبعاد .
من المشكلات الشائعة الأخرى إيجاد حد أدنى لـ | A + B | بدلالة | A | و | B | . يمكن اعتبار هذه المسألة مسألة عكسية، حيث تكون المعلومة المعطاة أن | A + B | صغيرة بما يكفي، ويكون الاستنتاج البنيوي حينها أن إما A أو B هي المجموعة الفارغة؛ مع ذلك، في الأدبيات، تُعتبر هذه المسائل أحيانًا مسائل مباشرة أيضًا. من أمثلة هذا النوع حدسية إردوش-هيلبرون (لمجموعة مجموع مقيدة ) ونظرية كوشي-دافنبورت . غالبًا ما تُستمد الطرق المستخدمة لمعالجة هذه المسائل من مجالات رياضية متنوعة، بما في ذلك التوافقية ، ونظرية الإرجودية ، والتحليل ، ونظرية المخططات، ونظرية الزمر ، والطرق الجبرية الخطية والطرق متعددة الحدود.
تاريخ التوافقية الجمعية
على الرغم من أن التوافقية الجمعية هي فرع جديد إلى حد ما من التوافقية ( صاغ تيرينس تاو وفان إتش فو مصطلح التوافقية الجمعية في كتابهما الذي يحمل نفس الاسم عام 2006)، إلا أن مشكلة أقدم بكثير، وهي نظرية كوشي-دافنبورت ، تعد واحدة من أهم النتائج الأساسية في هذا المجال.
نظرية كوشي-دافنبورت
لنفترض أن A و B مجموعتان جزئيتان منتهيتان من المجموعة الدورية ℤ / p ℤ لعدد أولي p ، فإن المتباينة التالية صحيحة.
نظرية فوسبر
الآن وقد أصبح لدينا متباينة عدد عناصر مجموعة المجموع A + B ، فمن الطبيعي أن نطرح المسألة العكسية، أي ما هي الشروط التي تجعل المساواة صحيحة على A و B ؟ تجيب نظرية فوسبر على هذا السؤال. لنفترض أن | A | ، | B | ≥ 2 (أي باستثناء الحالات الشاذة) و
إذن ، A و B متتابعتان حسابيتان لهما نفس الفرق. يوضح هذا البنى التي تُدرس عادةً في التوافقية الجمعية: البنية التوافقية لـ A + B مقارنةً بالبنية الجبرية للمتتابعات الحسابية.
متباينة بلونيك-روزا
تُعدّ متباينة بلونيك-روزا نظريةً مفيدةً في التوافقية الجمعية . تُعطي هذه النظرية حدًا أعلى لعدد عناصر المصفوفة | nA − mA | بدلالة ثابت مضاعفة المصفوفة A. على سبيل المثال، باستخدام متباينة بلونيك-روزا، يُمكننا إثبات صيغةٍ من نظرية فريمان في الحقول المنتهية.
المفاهيم الأساسية
العمليات على المجموعات
لتكن A و B مجموعتين جزئيتين منتهيتين من زمرة أبيلية ؛ عندئذٍ تُعرَّف مجموعة المجموع على النحو التالي:
على سبيل المثال، يمكننا كتابة {1,2,3,4} + {1,2,3} = {2,3,4,5,6,7} . وبالمثل، يمكننا تعريف مجموعة الفرق بين A و B على النحو التالي:
يُرمز إلى المجموعة الكلية من الرتبة k للمجموعة A مع نفسها بالرمز التالي :
والتي يجب عدم الخلط بينها وبين
ثابت التضاعف
ليكن A مجموعة جزئية من زمرة أبيلية. يقيس ثابت المضاعفة حجم مجموعة المجموعتتم مقارنتها بحجمها الأصلي | A | . نُعرّف ثابت مضاعفة A بأنه
مسافة روزا
ليكن A و B مجموعتين جزئيتين من زمرة أبيلية. نُعرّف مسافة روزا بين هاتين المجموعتين بأنها الكمية
تنص متباينة مثلث روزا على أن مسافة روزا تخضع لمتباينة المثلث:
ومع ذلك، بما أن d ( A , A ) لا يمكن أن تكون صفرًا، فإن مسافة روزا ليست في الواقع مقياسًا .
انظر أيضاً
مراجع
الاقتباسات
- تاو، ت.، وفو، ف. (2006). التوافقية الجمعية . كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج.
- غرين، ب. (15 يناير 2009). مراجعة كتاب التوافقية الجمعية. تم الاسترجاع من https://www.ams.org/journals/bull/2009-46-03/S0273-0979-09-01231-2/S0273-0979-09-01231-2.pdf
- التوافقية الجمعية
- النظريات الرياضية
- الخوارزميات التوافقية
