تماثل النظام

مجموعتان متماثلتان من حيث الترتيب
على اليسار، مجموعة قواسم العدد 30؛ وعلى اليمين، مجموعة قوى المجموعة{x،y،z}{\displaystyle \{x,y,z\}}بنية الترتيب الأساسية للمجموعتين متطابقة، لذا فإن المجموعتين متماثلتان من حيث الترتيب.

في مجال نظرية الترتيب الرياضي ، يُعدّ التشاكل الترتيبي نوعًا خاصًا من الدوال الرتيبة التي تُشكّل مفهومًا مناسبًا للتشاكل بين المجموعات المرتبة جزئيًا (المجموعات الجزئية المرتبة). عندما تكون مجموعتان جزئيتان متماثلتين ترتيبيًا، يُمكن اعتبارهما "متطابقتين جوهريًا" بمعنى أنه يُمكن الحصول على أيٍّ من الترتيبين من الآخر بمجرد إعادة تسمية العناصر. ومن المفاهيم الأضعف ارتباطًا بالتشاكل الترتيبي، تضمينات الترتيب ووصلات غالوا . [ 1 ]

يمكن فهم مفهوم التشاكل بالنسبة للرتب المحدودة من خلال مخططات هاس . تكون رتبتان محدودتان متماثلتين تمامًا عندما يعبر عنهما مخطط هاس واحد ( مع إعادة تسمية عناصره) معًا، أي عندما يمكن تحويل أي مخطط هاس لأي منهما إلى مخطط هاس للآخر بمجرد إعادة تسمية الرؤوس.

تعريف

بصورة رسمية، بالنظر إلى مجموعتين جزئيتين(S،S){\displaystyle (S,\leq _{S})}و(تي،تي){\displaystyle (T,\leq _{T})}، تماثل ترتيبي من(S،S){\displaystyle (S,\leq _{S})}ل(تي،تي){\displaystyle (T,\leq _{T})}هي دالة تقابليةو{\displaystyle f}منS{\displaystyle S}لتي{\displaystyle T}مع الخاصية التي، لكلx{\displaystyle x}وy{\displaystyle y}فيS{\displaystyle S}،xSy{\displaystyle x\leq _{S}y}إذا وفقط إذاو(x)تيو(y){\displaystyle f(x)\leq _{T}f(y)}أي أنها عملية تضمين ترتيبية تقابلية . [ 2 ]

من الممكن أيضًا تعريف تماثل الترتيب على أنه تضمين ترتيبي شامل . الافتراضان هماو{\displaystyle f}تغطية جميع عناصرتي{\displaystyle T}وأن يحافظ على الطلبات، يكفي لضمان ذلك.و{\displaystyle f}وهي أيضاً علاقة واحد لواحد، لأنه إذاو(x)=و(y){\displaystyle f(x)=f(y)}ثم (بافتراض أنو{\displaystyle f}(يحافظ على الترتيب) ويترتب على ذلك أنxy{\displaystyle x\leq y}وyx{\displaystyle y\leq x}، مما يعني ضمناً من تعريف الترتيب الجزئي أنx=y{\displaystyle x=y}.

ومن الخصائص الأخرى لتشاكلات الترتيب أنها بالضبط التقابلات الرتيبة التي لها معكوس رتيب. [ 3 ]

يُطلق على التشاكل الترتيبي من مجموعة مرتبة جزئياً إلى نفسها اسم التشاكل الترتيبي الذاتي . [ 4 ]

عندما يتم فرض بنية جبرية إضافية على المجموعات الجزئية المرتبة(S،S){\displaystyle (S,\leq _{S})}و(تي،تي){\displaystyle (T,\leq _{T})}، دالة من(S،S){\displaystyle (S,\leq _{S})}ل(تي،تي){\displaystyle (T,\leq _{T})}يجب أن تستوفي خصائص إضافية لتُعتبر متماثلة. على سبيل المثال، بالنظر إلى مجموعتين مرتبتين جزئيًا (مجموعات po)(جي،جي){\displaystyle (G,\leq _{G})}و(ح،ح){\displaystyle (H,\leq _{H})}، وهو تماثل بين مجموعات po من(جي،جي){\displaystyle (G,\leq _{G})}ل(ح،ح){\displaystyle (H,\leq _{H})}[ 5 ] هو تماثل ترتيبي وهو أيضًا تماثل زمر ، وليس مجرد تقابل يمثل تضمينًا ترتيبيًا .

أمثلة

  • دالة التطابق على أي مجموعة مرتبة جزئياً هي دائماً تماثل ترتيبي.
  • النفي هو تماثل ترتيبي من(R،){\displaystyle (\mathbb {R} ,\leq )}ل(R،){\displaystyle (\mathbb {R} ,\geq )}(أينR{\displaystyle \mathbb {R} }هي مجموعة الأعداد الحقيقية و{\displaystyle \leq }يشير إلى المقارنة العددية المعتادة)، حيث أن − x ≥ − y إذا وفقط إذا كان xy . [ 6 ]
  • الفاصل الزمني المفتوح(0،1){\displaystyle (0,1)}(مرة أخرى، مرتبة عددياً) ليس لها تماثل ترتيبي مع أو من الفترة المغلقة[0،1]{\displaystyle [0,1]}: تحتوي الفترة المغلقة على عنصر أصغر، بينما لا تحتوي الفترة المفتوحة على عنصر أصغر، ويجب أن تحافظ التشاكلات الترتيبية على وجود العناصر الأصغر. [ 7 ]
  • بحسب نظرية كانتور للتشاكل ، فإن كل ترتيب خطي كثيف غير محدود وقابل للعد يكون متشاكلاً مع ترتيب الأعداد النسبية . [ 8 ] وتُقدم دالة علامة الاستفهام لمينكوفسكي تشاكلات ترتيب صريحة بين الأعداد الجبرية التربيعية، والأعداد النسبية، والأعداد النسبية الثنائية . [ 9 ]

أنواع الطلبات

لوو{\displaystyle f}إذا كان تماثلاً ترتيبياً، فإن دالته العكسية تكون كذلك أيضاً. كذلك إذاو{\displaystyle f}هو تماثل ترتيبي من(S،S){\displaystyle (S,\leq _{S})}ل(تي،تي){\displaystyle (T,\leq _{T})}وز{\displaystyle g}هو تماثل ترتيبي من(تي،تي){\displaystyle (T,\leq _{T})}ل(يو،يو){\displaystyle (U,\leq _{U})}ثم تركيب الدوال لـو{\displaystyle f}وز{\displaystyle g}هو نفسه تماثل ترتيبي، من(S،S){\displaystyle (S,\leq _{S})}ل(يو،يو){\displaystyle (U,\leq _{U})}[ 10 ]

يُقال إن مجموعتين مرتبتين جزئيًا متماثلتان ترتيبيًا عندما يوجد تماثل ترتيبي بينهما. [ 11 ] تتوافق دوال التطابق، ومعكوسات الدوال، وتركيب الدوال، على التوالي، مع الخصائص الثلاث المميزة لعلاقة التكافؤ : الانعكاسية ، والتناظر ، والتعدي . لذلك، فإن التماثل الترتيبي هو علاقة تكافؤ. ويمكن تقسيم فئة المجموعات المرتبة جزئيًا بواسطة هذه العلاقة إلى فئات تكافؤ ، وهي عائلات من المجموعات المرتبة جزئيًا المتماثلة فيما بينها. تُسمى فئات التكافؤ هذه بأنواع الترتيب .

انظر أيضاً

  • نمط التبديل ، وهو تبديل متماثل الترتيب مع تسلسل فرعي من تبديل آخر.

ملحوظات

  1. ^ بلوخ (2011) ؛ سيسيلسكي (1997) .
  2. هذا هو التعريف الذي استخدمه سيسيلسكي (1997) . أما بالنسبة لبلوخ (2011) وشرودر (2003)، فهو نتيجة لتعريف مختلف.
  3. هذا هو التعريف المستخدم من قبل بلوخ (2011) وشرودر (2003) .
  4. شرودر (2003) ، ص 13.
  5. هذا التعريف يعادل التعريف الوارد في فوكس (1963) .
  6. انظر المثال 4 من Ciesielski (1997) ، ص 39، للحصول على مثال مشابه مع الأعداد الصحيحة بدلاً من الأعداد الحقيقية.
  7. ^ سيسيلسكي (1997) ، مثال 1، ص. 39.
  8. بهاتاشارجي، ميناكسي؛ ماكفيرسون، دوغالد؛ مولر، روغنفالدور ج.؛ نيومان، بيتر م. (1997)، "الأعداد النسبية"، ملاحظات حول مجموعات التبديل اللانهائية ، نصوص وقراءات في الرياضيات، المجلد  12، برلين: سبرينغر-فيرلاغ، الصفحات 77-86 ، doi : 10.1007/978-93-80250-91-5_9 ، ISBN  81-85931-13-5MR 1632579 
  9. جيرجينسون، رولاند (1996)، "بناء الدوال الشاذة عبر كسور فاري"، مجلة التحليل الرياضي والتطبيقات ، 203 (1): 127-141 ، doi : 10.1006/jmaa.1996.0370 ، MR 1412484 
  10. ^ سيسيلسكي (1997) ؛ شرودر (2003) .
  11. سيسيلسكي (1997) .

مراجع