مجموعة مرتبة جزئياً
| العلاقات الثنائية المتعدية | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
تتطلب جميع التعريفات ضمنيًا العلاقة المتجانسةيكون متعدياً : للجميعلووثم قد يتطلب تعريف المصطلح خصائص إضافية غير مدرجة في هذا الجدول. |

في الرياضيات ، وخاصةً في نظرية الترتيب ، يُعرف الترتيب الجزئي لمجموعة ما بأنه ترتيبٌ بحيث يسبق أحد العنصرين الآخر في بعض أزواج العناصر. ويُستخدم مصطلح "جزئي" للدلالة على أنه ليس بالضرورة أن يكون كل زوج من العناصر قابلاً للمقارنة؛ أي أنه قد توجد أزواج لا يسبق فيها أي عنصر الآخر. وبذلك، تُعمم الترتيبات الجزئية الترتيبات الكلية ، التي يكون فيها كل زوج قابلاً للمقارنة.
بصورة رسمية، الترتيب الجزئي هو علاقة ثنائية متجانسة انعكاسية ، ومتناظرة عكسيًا ، ومتعدية . المجموعة المرتبة جزئيًا (أو مجموعة مرتبة اختصارًا) هي زوج مرتبيتكون من مجموعة(تسمى مجموعة الأرض )) وترتيب جزئيعلىعندما يكون المعنى واضحًا من السياق ولا يوجد غموض بشأن الترتيب الجزئي، فإن المجموعةيُطلق عليها أحيانًا اسم مجموعة مرتبة.
علاقات الترتيب الجزئي
يشير مصطلح الترتيب الجزئي عادةً إلى علاقات الترتيب الجزئي الانعكاسية، والتي يُشار إليها في هذه المقالة بالترتيب الجزئي غير الصارم . مع ذلك، يستخدم بعض المؤلفين هذا المصطلح للإشارة إلى النوع الشائع الآخر من علاقات الترتيب الجزئي، وهو علاقات الترتيب الجزئي غير الانعكاسية، والتي تُسمى أيضًا بالترتيب الجزئي الصارم. يمكن وضع الترتيب الجزئي الصارم وغير الصارم في تناظر أحادي ، بحيث يكون لكل ترتيب جزئي صارم ترتيب جزئي غير صارم مُقابل فريد، والعكس صحيح.
الطلبات الجزئية
انعكاسي ، ضعيف ، [ 1 ] أوالترتيب الجزئي غير الصارم ، [ 2 ] والذي يُشار إليه عادةً ببساطة باسمالترتيب الجزئي، هوعلاقة متجانسة≤ علىمجموعةأي أنها انعكاسية ، وغير متناظرة ، ومتعدية . أي، بالنسبة لجميعيجب أن يستوفي الشروط التالية: [ 1 ]
- الانعكاسية :أي أن كل عنصر مرتبط بنفسه.
- التناظر العكسي : إذاوثمأي أنه لا يوجد عنصران متميزان يسبقان بعضهما البعض.
- التعدي : إذاوثم.
يُعرف الترتيب الجزئي غير الصارم أيضًا باسم الترتيب المسبق المضاد للتناظر .
الطلبات الجزئية الصارمة
غير انعكاسي ، قوي ، [ 1 ] أوالترتيب الجزئي الصارم هو علاقة متجانسة < على مجموعةأي أنها غير انعكاسية ، وغير متناظرة ، ومتعدية ؛ أي أنها تحقق الشروط التالية لجميع
- اللاانعكاسية : ، أي لا يوجد عنصر مرتبط بنفسه (يسمى أيضًا مضاد الانعكاس).
- عدم التناظر : إذاثم لا.
- التعدي : إذاوثم.
تكون العلاقة المتعدية غير متناظرة إذا وفقط إذا كانت غير انعكاسية. [ 3 ] لذا فإن التعريف يبقى نفسه إذا أغفل إما عدم الانعكاسية أو عدم التناظر (ولكن ليس كليهما).
يُعرف الترتيب الجزئي الصارم أيضًا باسم الترتيب المسبق الصارم .
تناظر علاقات الترتيب الجزئي الصارمة وغير الصارمة

الأوامر الجزئية الصارمة وغير الصارمة على مجموعةترتبط ارتباطًا وثيقًا. ترتيب جزئي غير صارميمكن تحويلها إلى ترتيب جزئي صارم عن طريق إزالة جميع العلاقات من الشكلأي أن الترتيب الجزئي الصارم هو المجموعةأينهل علاقة الهوية علىويرمز إلى طرح المجموعات . وعلى العكس من ذلك، فإن الترتيب الجزئي الصارم < علىيمكن تحويلها إلى ترتيب جزئي غير صارم عن طريق ضم جميع العلاقات من ذلك الشكل؛ أي،هو ترتيب جزئي غير صارم. وبالتالي، إذاإذا كان ترتيبًا جزئيًا غير صارم، فإن الترتيب الجزئي الصارم المقابل < هو النواة غير الانعكاسية المعطاة بواسطة وعلى العكس من ذلك، إذا كان < ترتيبًا جزئيًا صارمًا، فإن الترتيب الجزئي غير الصارم المقابل لههل الإغلاق الانعكاسي هو ما يلي:
أوامر البريد
المتضاد ( أو العكس )علاقة ترتيب جزئييتم تعريفها عن طريق وضعتكون العلاقة العكسية لـ، أيإذا وفقط إذاالعلاقة الثنائية لترتيب جزئي غير صارم هي ترتيب جزئي غير صارم، [ 4 ] والعلاقة الثنائية لترتيب جزئي صارم هي ترتيب جزئي صارم. العلاقة الثنائية لعلاقة ثنائية هي العلاقة الأصلية.
الترميز
بالنظر إلى مجموعةوعلاقة ترتيب جزئي، وعادةً ما تكون علاقة ترتيب جزئي غير صارم، يمكننا بشكل فريد توسيع ترميزنا لتعريف أربع علاقات ترتيب جزئيو، أينهي علاقة ترتيب جزئي غير صارمة على،هي علاقة الترتيب الجزئي الصارم المرتبطة على( النواة غير الانعكاسية لـ)هو ثنائي، وهو ثنائيبالمعنى الدقيق، يشير مصطلح المجموعة المرتبة جزئياً إلى مجموعة تحتوي على جميع هذه العلاقات مُعرَّفة بشكل مناسب. ولكن عملياً، يكفي النظر في علاقة واحدة فقط.أوأو، في حالات نادرة، العلاقات غير الصارمة والصريحة معًا،[ 5 ]
يُستخدم مصطلح " المجموعة المرتبة" أحيانًا كاختصار للمجموعة المرتبة جزئيًا ، شريطة أن يكون واضحًا من السياق أنه لا يُقصد أي نوع آخر من الترتيب. وعلى وجه الخصوص، يمكن الإشارة إلى المجموعات المرتبة كليًا باسم "المجموعات المرتبة"، لا سيما في المجالات التي تكون فيها هذه البنى أكثر شيوعًا من المجموعات المرتبة جزئيًا. ويستخدم بعض المؤلفين رموزًا مختلفة عن تلك المستخدمة في مصطلح "المجموعة المرتبة".مثل[ 6 ] أو[ 7 ] للتمييز بين الطلبات الجزئية والطلبات الكاملة.
عند الإشارة إلى الطلبات الجزئية،لا ينبغي اعتبارها مكملة لـالعلاقةهو عكس النواة غير الانعكاسية لـ، وهو دائمًا مجموعة جزئية من متممة، لكنيساوي مكملإذا، وفقط إذا ،هو أمر كامل. [ أ ]
تعريفات بديلة
ثمة طريقة أخرى لتعريف الترتيب الجزئي، موجودة في علوم الحاسوب ، وهي من خلال مفهوم المقارنة . تحديدًا، بالنظر إلىكما سبق تعريفه، يمكن ملاحظة أن عنصرين x و y قد يكونان في أي من العلاقات الأربع المتنافية مع بعضهما البعض: إما x < y ، أو x = y ، أو x > y ، أو x و y غير قابلين للمقارنة . ويمكن تمثيل ذلك بدالة.تُعيد هذه الدالة أحد أربعة رموز عند إدخال عنصرين. [ 8 ] [ 9 ] هذا التعريف مُكافئ لترتيب جزئي على مجموعة جزئية ، حيث تُعتبر المساواة علاقة تكافؤ مُحددة وليست مساواة بين مجموعتين. [ 10 ]
يُعرّف واليس مفهوماً أكثر عمومية لعلاقة الترتيب الجزئي بأنها أي علاقة متجانسة متعدية وغير متناظرة . ويشمل ذلك كلاً من الترتيب الجزئي الانعكاسي وغير الانعكاسي كأنواع فرعية. [ 1 ]
يمكن تصور مجموعة جزئية مرتبة منتهية من خلال مخطط هاس الخاص بها . [ 11 ] على وجه التحديد، بأخذ علاقة ترتيب جزئي صارمةيمكن إنشاء رسم بياني موجه غير دوري (DAG) عن طريق أخذ كل عنصر منأن تكون عقدة وكل عنصر منليكون حافة. الاختزال المتعدي لهذا الرسم البياني الموجه غير الدوري [ ب ] هو مخطط هاس. وبالمثل، يمكن عكس هذه العملية لإنشاء ترتيبات جزئية صارمة من بعض الرسوم البيانية الموجهة غير الدورية. في المقابل، يحتوي الرسم البياني المرتبط بترتيب جزئي غير صارم على حلقات ذاتية عند كل عقدة، وبالتالي فهو ليس رسمًا بيانيًا موجهًا غير دوري؛ عندما يُقال إن ترتيبًا غير صارم مُصوَّر بواسطة مخطط هاس، فإنه في الواقع يُظهر الترتيب الصارم المقابل.
أمثلة

تتضمن الأمثلة القياسية للمجموعات الجزئية المرتبة التي تظهر في الرياضيات ما يلي:
- الأعداد الحقيقية ، أو بشكل عام أي مجموعة مرتبة ترتيبًا كليًا، مرتبة وفقًا لعلاقة أصغر من أو يساوي ≤، هي ترتيب جزئي.
- حول الأعداد الحقيقيةالعلاقة المعتادة " أصغر من " < هي ترتيب جزئي صارم. وينطبق الشيء نفسه على العلاقة المعتادة " أكبر من " >..
- بحسب التعريف، كل ترتيب ضعيف صارم هو ترتيب جزئي صارم.
- مجموعة المجموعات الجزئية لمجموعة معينة ( مجموعة القوى الخاصة بها ) مرتبة حسب الاحتواء (انظر الشكل 1). وبالمثل، مجموعة المتتاليات مرتبة حسب المتتالية الجزئية ، ومجموعة السلاسل مرتبة حسب السلسلة الجزئية .
- مجموعة الأعداد الطبيعية المزودة بعلاقة قابلية القسمة . (انظر الشكل 3 والشكل 6)
- مجموعة رؤوس الرسم البياني الموجه غير الدوري مرتبة حسب إمكانية الوصول .
- مجموعة الفضاءات الجزئية لفضاء متجه مرتبة حسب الاحتواء.
- بالنسبة لمجموعة مرتبة جزئياً P ، فإن فضاء التسلسلات الذي يحتوي على جميع تسلسلات العناصر من P ، حيث يسبق التسلسل a التسلسل b إذا كان كل عنصر في a يسبق العنصر المقابل له في b . بصورة رسمية،إذا وفقط إذاللجميعأي ترتيب حسب المكونات .
- بالنسبة لمجموعة X ومجموعة مرتبة جزئيًا P ، فإن فضاء الدوال الذي يحتوي على جميع الدوال من X إلى P ، حيث f ≤ g إذا وفقط إذا كان f ( x ) ≤ g ( x ) لجميع
- السياج ، مجموعة مرتبة جزئيًا تُعرَّف بتسلسل متناوب من علاقات الترتيب أ < ب > ج < د ...
- مجموعة الأحداث في النسبية الخاصة ، وفي معظم الحالات في النسبية العامة ، حيث يكون X ≤ Y لحدثين X و Y إذا وفقط إذا كان Y يقع في مخروط الضوء المستقبلي لـ X. ويمكن أن يتأثر الحدث Y بشكل سببي بالحدث X فقط إذا كان X ≤ Y.
من الأمثلة الشائعة على المجموعات المرتبة جزئياً مجموعة من الأشخاص مرتبة حسب النسب . بعض الأزواج من الأشخاص تربطهم علاقة الجدّ والذرية، بينما أزواج أخرى لا يمكن مقارنتها، فلا أحد منهم من نسل الآخر.
الطلبات على حاصل الضرب الديكارتي للمجموعات المطلوبة جزئيًا
بترتيب تزايد القوة، أي تناقص مجموعات الأزواج، فإن ثلاثة من الترتيبات الجزئية الممكنة على حاصل الضرب الديكارتي لمجموعتين مرتبتين جزئياً هي (انظر الشكل 4):
- الترتيب المعجمي : ( أ ، ب ) ≤ ( ج ، د ) إذا كان أ < ج أو ( أ = ج و ب ≤ د )؛
- ترتيب المنتج : ( أ ، ب ) ≤ ( ج ، د ) إذا كان أ ≤ ج و ب ≤ د ؛
- الإغلاق الانعكاسي للضرب المباشر للترتيبات الصارمة المقابلة: ( أ ، ب ) ≤ ( ج ، د ) إذا ( أ < ج و ب < د ) أو ( أ = ج و ب = د ).
يمكن تعريف الثلاثة جميعها بشكل مماثل بالنسبة للضرب الديكارتي لأكثر من مجموعتين.
عند تطبيقها على فضاءات المتجهات المرتبة على نفس الحقل ، تكون النتيجة في كل حالة أيضًا فضاء متجهات مرتب.
انظر أيضًا إلى الطلبات على حاصل الضرب الديكارتي للمجموعات المرتبة بالكامل .
مجموع المجموعات المرتبة جزئياً
هناك طريقة أخرى لدمج مجموعتين جزئيتين (منفصلتين) وهي المجموع الترتيبي [ 12 ] (أو المجموع الخطي )، [ 13 ] Z = X ⊕ Y ، المعرف على اتحاد المجموعتين الأساسيتين X و Y بالترتيب a ≤ Z b إذا وفقط إذا:
- a و b ∈ X حيث a ≤ X b ، أو
- a و b ∈ Y حيث a ≤ Y b ، أو
- a ∈ X و b ∈ Y .
إذا كانت مجموعتان جزئيتان مرتبة ترتيبًا جيدًا ، فإن مجموعهما الترتيبي يكون كذلك أيضًا. [ 14 ]
تُشكّل الترتيبات الجزئية المتسلسلة المتوازية من عملية الجمع الترتيبي (التي تُسمى في هذا السياق تركيب المتسلسلات) وعملية أخرى تُسمى التركيب المتوازي. التركيب المتوازي هو اتحاد منفصل لمجموعتين مرتبتين جزئيًا، دون وجود علاقة ترتيب بين عناصر إحدى المجموعتين وعناصر المجموعة الأخرى.
المفاهيم المشتقة
تستخدم الأمثلة مجموعة جزئية مرتبةتتكون من مجموعة جميع المجموعات الجزئية لمجموعة مكونة من ثلاثة عناصرمرتبة حسب تضمين المجموعة (انظر الشكل 1).
- تكون العلاقة بين a و b عندما تكون a ≤ b . هذا لا يعني بالضرورة أن b مرتبطة بـ a أيضًا ، لأن العلاقة لا يشترط أن تكون متناظرة . على سبيل المثال،يرتبط بـولكن ليس العكس.
- تكون المتغيران a و b قابلين للمقارنة إذا كان a ≤ b أو b ≤ a . وإلا فهما غير قابلين للمقارنة . على سبيل المثال،ووهي قابلة للمقارنة، بينماوليست كذلك.
- الترتيب الكلي أو الترتيب الخطي هو ترتيب جزئي يكون فيه كل زوج من العناصر قابلاً للمقارنة، أي أنه ينطبق عليه مبدأ التقسيم الثلاثي . على سبيل المثال، الأعداد الطبيعية بترتيبها القياسي.
- السلسلة هي مجموعة جزئية من مجموعة مرتبة ترتيبًا كليًا. على سبيل المثال ،هي سلسلة.
- السلسلة المضادة هي مجموعة جزئية من مجموعة مرتبة جزئيًا لا يمكن فيها مقارنة أي عنصرين مختلفين. على سبيل المثال، مجموعة العناصر الفردية
- يُقال إن العنصر a أصغر تمامًا من العنصر b إذا كان a ≤ b وعلى سبيل المثال،أقل من ذلك بكثير
- يُقال إن العنصر a مغطى بعنصر آخر b ، ويُكتب a ⋖ b (أو a < b )، إذا كان a أصغر تمامًا من b ولا يوجد عنصر ثالث c يقع بينهما؛ رسميًا: إذا كان كل من a ≤ b وتكون صحيحة، ويكون a ≤ c ≤ b خاطئًا لكل c معباستخدام الترتيب الصارم <، يمكن إعادة صياغة العلاقة a ⋖ b بشكل مكافئ على النحو التالي: " a < b ولكن ليس a < c < b لأي قيمة لـ c ". على سبيل المثال،مشمول بـلكنها غير مشمولة بـ
أقصى

توجد عدة مفاهيم للعنصر "الأكبر" و"الأصغر" في المجموعة المرتبة جزئياًعلى وجه الخصوص:
- أكبر عنصر وأصغر عنصر: عنصريُعدّ هذا العنصر الأهم إذالكل عنصرعنصرهو أصغر عنصر إذالكل عنصرلا يمكن أن تحتوي المجموعة المرتبة جزئيًا إلا على عنصر واحد أكبر أو أصغر. في مثالنا الحالي، المجموعةهو العنصر الأعظم، وهو الأقل.
- العناصر القصوى والعناصر الدنيا: عنصريكون العنصر أقصى إذا لم يكن هناك عنصربحيثوبالمثل، عنصريكون العنصر الأدنى إذا لم يكن هناك عنصربحيثإذا احتوت مجموعة جزئية مرتبة على عنصر أعظم، فلا بد أن يكون هذا العنصر هو العنصر الأعظم الوحيد، وإلا فقد يكون هناك أكثر من عنصر أعظم، وينطبق الأمر نفسه على العناصر الأصغر والعناصر الدنيا. في مثالنا الجاري،وهما العنصران الأقصى والأدنى. وبإزالة هذين العنصرين، يتبقى 3 عناصر قصوى و3 عناصر دنيا (انظر الشكل 5).
- الحدود العليا والسفلى : بالنسبة لمجموعة جزئية A من P ، يكون العنصر x في P حدًا أعلى لـ A إذا كان a ≤ x ، وذلك لكل عنصر a في A. وبالتحديد، ليس بالضرورة أن يكون x في A ليكون حدًا أعلى لـ A. وبالمثل، يكون العنصر x في P حدًا أدنى لـ A إذا كان a ≥ x ، وذلك لكل عنصر a في A. أكبر عنصر في P هو حد أعلى لـ P نفسها، وأصغر عنصر هو حد أدنى لـ P. في مثالنا، المجموعة يمثل حدًا أعلى لمجموعة العناصر

كمثال آخر، لننظر إلى الأعداد الصحيحة الموجبة، مرتبة حسب قابلية القسمة: 1 هو أصغر عنصر، لأنه يقسم جميع العناصر الأخرى؛ من ناحية أخرى، لا تحتوي هذه المجموعة المرتبة جزئيًا على أكبر عنصر. هذه المجموعة المرتبة جزئيًا لا تحتوي حتى على أي عناصر عظمى، لأن أي عدد g يقسم، على سبيل المثال، 2g ، وهو عدد مختلف عنه، لذا فإن g ليس عنصرًا عظمى. إذا استُبعد العدد 1، مع الإبقاء على قابلية القسمة كترتيب للعناصر الأكبر من 1، فإن المجموعة المرتبة جزئيًا الناتجة لا تحتوي على أصغر عنصر، ولكن أي عدد أولي هو عنصر أدنى لها. في هذه المجموعة المرتبة جزئيًا، 60 هو حد أعلى (وإن لم يكن حدًا أعلى أصغر) للمجموعة الجزئيةوالتي ليس لها حد أدنى (لأن 1 ليس ضمن المجموعة المرتبة جزئيًا)؛ من ناحية أخرى، 2 هو حد أدنى لمجموعة جزئية من قوى 2، والتي ليس لها حد أعلى. إذا تم تضمين العدد 0، فسيكون هذا هو العنصر الأكبر، لأنه مضاعف لكل عدد صحيح (انظر الشكل 6).
التعيينات بين المجموعات المرتبة جزئيًا
بفرض وجود مجموعتين مرتبتين جزئيًا ( S ، ≤) و ( T ، ≼) ، دالةيُطلق عليه اسم حافظ الترتيب ، أو رتيب ، أو متساوي النغمة ، إذا كان لكليستلزم ذلك أن f ( x ) ≼ f ( y ) . إذا كانت ( U , ≲) أيضًا مجموعة مرتبة جزئيًا، وكلاهماوتحافظ على الترتيب، تركيبهاكما أنها تحافظ على الترتيب. دالةيُطلق عليه اسم "انعكاس الترتيب" إذا كان لكلf ( x ) ≼ f ( y ) يستلزم إذا كانت الدالة f تحافظ على الترتيب وتعكسه في آنٍ واحد، فإنها تُسمى تضمينًا مرتبًا للمجموعة ( S , ≤) في المجموعة ( T , ≼) . في الحالة الأخيرة، تكون f بالضرورة أحادية ، لأنيشير إلىوبدورهوفقًا لخاصية التناظر العكسي لـإذا وُجد تمثيل ترتيبي بين مجموعتين جزئيتين S و T ، يُقال إنه يمكن تضمين S في T.إذا كانت الدالة تقابلية ، تُسمى تماثلًا ترتيبيًا ، ويُقال إن الترتيبين الجزئيين ( S , ≤) و ( T , ≼) متماثلان . تتشابه مخططات هاس للترتيبات المتماثلة بنيويًا (انظر الشكل 7أ). ويمكن إثبات أنه إذا كانت الدوال الحافظة للترتيبويوجد بحيثوينتج عنه دالة التطابق على S و T على التوالي، ثم يكون S و T متماثلين ترتيبيًا. [ 15 ]
على سبيل المثال، عملية رسم الخرائطيمكن تعريف مجموعة الأعداد الطبيعية (المرتبة حسب قابلية القسمة) إلى مجموعة قوى الأعداد الطبيعية (المرتبة حسب احتواء المجموعة) بأخذ كل عدد إلى مجموعة قواسمه الأولية . وهي تحافظ على الترتيب: إذا كان x يقسم y ، فإن كل قاسم أولي لـ x هو أيضًا قاسم أولي لـ y . ومع ذلك، فهي ليست أحادية (لأنها تُسقط كلاً من 12 و6 على y).ولا تعكس الترتيب (لأن 12 لا يقسم 6). بدلاً من ذلك، فإن أخذ كل عدد إلى مجموعة قواسمه الأولية يُعرّف خريطةأي أنه يحافظ على الترتيب، ويعكسه، وبالتالي فهو تضمين للترتيب. وهو ليس تماثلاً ترتيبياً (لأنه، على سبيل المثال، لا يُسقط أي عدد على المجموعة).)، ولكن يمكن جعله كذلك عن طريق تقييد نطاقه المشترك إلىيوضح الشكل 7ب مجموعة فرعية منوصورتها المتماثلة تحت g . يمكن تعميم بناء مثل هذا التماثل الترتيبي في مجموعة قوى إلى فئة واسعة من الترتيبات الجزئية، تسمى الشبكات التوزيعية ؛ انظر نظرية تمثيل بيركوف .
عدد الطلبات الجزئية
يُعطي التسلسل A001035 في OEIS عدد الترتيبات الجزئية على مجموعة من n عنصرًا مُصنفًا:
| العناصر | أي | متعدٍ | انعكاسي | متماثل | النظام السابق | طلب جزئي | إجمالي الطلبات المسبقة | إجمالي الطلب | علاقة التكافؤ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 2 | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 16 | 13 | 4 | 8 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 |
| 3 | 512 | 171 | 64 | 64 | 29 | 19 | 13 | 6 | 5 |
| 4 | 65,536 | 3994 | 4096 | 1024 | 355 | 219 | 75 | 24 | 15 |
| ن | 2 ن 2 | 2 ن ( ن −1) | 2 ن ( ن +1)/2 | ∑ n k =0 k ! S ( n , k ) | ن ! | ∑ n k =0 S ( n , k ) | |||
| OEIS | A002416 | A006905 | A053763 | A006125 | A000798 | A001035 | A000670 | A000142 | A000110 |
لاحظ أن S ( n , k ) يشير إلى أعداد ستيرلينغ من النوع الثاني .
عدد الأوامر الجزئية الصارمة هو نفسه عدد الأوامر الجزئية.
إذا تم إجراء العد حتى التماثل فقط، فسيتم الحصول على التسلسل 1، 1، 2، 5، 16، 63، 318، ... (التسلسل A000112 في OEIS ) .
المجموعات الفرعية
وضعيةيُطلق عليه اسم مجموعة جزئية مرتبة من مجموعة مرتبة أخرىبشرط أنهي مجموعة فرعية منوهي مجموعة فرعية منالشرط الأخير يعادل الشرط الذي ينص على أنه لأيوفي(وبالتالي أيضًا في)، لوثم.
لوهي مجموعة جزئية منوعلاوة على ذلك، للجميعوفي، حينمالدينا أيضًاثم نتصلمجموعة جزئية منناتج عنواكتب.
الامتداد الخطي
طلب جزئيعلى مجموعةيُطلق عليه اسم امتداد لترتيب جزئي آخرعلىبشرط أن يكون ذلك لجميع العناصرحينماوينطبق الأمر نفسه علىالامتداد الخطي هو امتداد يكون أيضًا ترتيبًا خطيًا (أي كليًا). كمثال كلاسيكي، يُعد الترتيب المعجمي للمجموعات المرتبة كليًا امتدادًا خطيًا لترتيبها الناتج عن الضرب. يمكن تمديد أي ترتيب جزئي إلى ترتيب كلي ( مبدأ تمديد الترتيب ). [ 16 ]
في علوم الحاسوب ، تسمى الخوارزميات المستخدمة لإيجاد الامتدادات الخطية للترتيبات الجزئية (الممثلة بترتيبات الوصول للرسوم البيانية الموجهة غير الدورية ) بالفرز الطوبولوجي .
في نظرية الفئات
يمكن اعتبار كل مجموعة مرتبة جزئياً (وكل مجموعة مرتبة مسبقاً ) بمثابة فئة حيث، بالنسبة للأشياءويوجد على الأكثر تشاكل واحد منلبصورة أكثر وضوحًا، ليكن hom( x , y ) = {( x , y )} إذا كان x ≤ y (وإلا فالمجموعة فارغة ) وتُسمى هذه الفئات أحيانًا بالفئات الرقيقة .
تكون المجموعات المرتبة جزئيًا متكافئة إذا وفقط إذا كانت متماثلة . في المجموعة المرتبة جزئيًا، يكون أصغر عنصر، إن وُجد، عنصرًا ابتدائيًا ، وأكبر عنصر، إن وُجد، عنصرًا نهائيًا . كذلك، كل مجموعة مرتبة جزئيًا متكافئة مع مجموعة مرتبة جزئيًا. وأخيرًا، كل فئة فرعية من مجموعة مرتبة جزئيًا تكون مغلقة بالتماثل .
الترتيبات الجزئية في الفضاءات الطوبولوجية
لوإذا كانت مجموعة مرتبة جزئيًا وقد أُعطيت أيضًا بنية فضاء طوبولوجي ، فمن المعتاد افتراض أنهي مجموعة فرعية مغلقة من فضاء المنتج الطوبولوجيفي ظل هذا الافتراض، تكون علاقات الترتيب الجزئي جيدة السلوك عند الحدود بمعنى أنه إذاووللجميعثم[ 17 ]
الفترات
المجموعة المحدبة في مجموعة جزئية مرتبة P هي مجموعة جزئية I من P تتميز بالخاصية التالية: لأي x و y في I وأي z في P ، إذا كان x ≤ z ≤ y ، فإن z ينتمي أيضًا إلى I. يُعمم هذا التعريف تعريف فترات الأعداد الحقيقية . عند احتمال حدوث لبس مع المجموعات المحدبة في الهندسة ، يُستخدم مصطلح "محدبة رتبة " بدلًا من "محدبة".
الشبكة الفرعية المحدبة للشبكة L هي شبكة فرعية من L وهي أيضًا مجموعة محدبة من L. يمكن تمثيل كل شبكة فرعية محدبة غير فارغة بشكل فريد كتقاطع مرشح ومثالي من L.
الفترة في مجموعة جزئية مرتبة جزئياً P هي مجموعة جزئية يمكن تعريفها باستخدام رمز الفترة:
- بالنسبة لـ a ≤ b ، فإن الفترة المغلقة [ a , b ] هي مجموعة العناصر x التي تحقق a ≤ x ≤ b (أي a ≤ x و x ≤ b ). وهي تحتوي على الأقل على العنصرين a و b .
- باستخدام العلاقة الصارمة المناظرة "<"، فإن الفترة المفتوحة ( a , b ) هي مجموعة العناصر x التي تحقق الشرط a < x < b (أي a < x و x < b ). قد تكون الفترة المفتوحة فارغة حتى لو كان a < b . على سبيل المثال، الفترة المفتوحة (0, 1) على مجموعة الأعداد الصحيحة فارغة لأنه لا يوجد عدد صحيح x يحقق الشرط 0 < x < 1 .
- يتم تعريف الفترات نصف المفتوحة [ a , b ) و ( a , b ) بشكل مماثل.
عندما لا يتحقق الشرط a ≤ b ، تكون جميع هذه الفترات فارغة. كل فترة هي مجموعة محدبة، لكن العكس غير صحيح؛ على سبيل المثال، في المجموعة المرتبة جزئيًا لقواسم العدد 120، مرتبة حسب قابلية القسمة (انظر الشكل 7ب)، تكون المجموعة {1، 2، 4، 5، 8} محدبة، ولكنها ليست فترة.
تكون الفترة I محدودة إذا وُجدت عناصربحيث يكون I ⊆ [ a , b ] . كل فترة يمكن تمثيلها بصيغة الفترة تكون محدودة، ولكن العكس غير صحيح. على سبيل المثال، لنفترض أن P = (0, 1) ∪ (1, 2) ∪ (2, 3) هي مجموعة جزئية من الأعداد الحقيقية. المجموعة الجزئية (1, 2) هي فترة محدودة، ولكن ليس لها حد أدنى أو حد أعلى في P ، لذا لا يمكن كتابتها بصيغة الفترة باستخدام عناصر P.
تُسمى المجموعة المرتبة جزئيًا منتهية محليًا إذا كانت كل فترة محدودة فيها منتهية. على سبيل المثال، الأعداد الصحيحة منتهية محليًا في ظل ترتيبها الطبيعي. الترتيب المعجمي على حاصل الضرب الديكارتيليست مجموعة محدودة محليًا، لأن (1، 2) ≤ (1، 3) ≤ (1، 4) ≤ (1، 5) ≤ ... ≤ (2، 1) . باستخدام ترميز الفترة، يمكن إعادة صياغة الخاصية " a مغطاة بـ b " بشكل مكافئ على النحو التالي:
لا ينبغي الخلط بين مفهوم الفاصل الزمني في الترتيب الجزئي وبين فئة الترتيبات الجزئية الخاصة المعروفة باسم ترتيبات الفترات .
انظر أيضاً
- مضاد الماترويد ، وهو صياغة رسمية للترتيبات على مجموعة تسمح بعائلات ترتيبات أكثر عمومية من المجموعات الجزئية المرتبة
- المجموعة السببية ، وهي منهج قائم على المجموعات المرتبة جزئياً لدراسة الجاذبية الكمومية
- مخطط المقارنة – رسم بياني يربط أزواج العناصر المتشابهة بترتيب جزئي
- الترتيب الجزئي الكامل – عبارة رياضية
- المجموعة الموجهة – ترتيب رياضي ذو حدود عليا
- مجموعة مرتبة جزئياً - مجموعة مرتبة جزئياً مزودة بوظيفة الترتيب
- جبر الحوادث – الجبر الترابطي المستخدم في التوافقية
- الشبكة - مجموعة تحتوي أزواجها على قيم دنيا وقيم عظمى
- مجموعة جزئية محدودة محليًا
- دالة موبيوس على المجموعات المرتبة جزئيًا – الجبر الترابطي المستخدم في التوافقية
- مجموعة متداخلة
- ترتيب متعدد الأوجه
- الحقل المرتب – كائن جبري ذو بنية مرتبة
- مجموعة مرتبة – مجموعة ذات ترتيب جزئي متوافق. صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه.
- الفضاء المتجهي المرتب – الفضاء المتجهي ذو الترتيب الجزئي
- طوبولوجيا المجموعات الجزئية المرتبة ، نوع من الفضاء الطوبولوجي الذي يمكن تعريفه من أي مجموعة جزئية مرتبة
- استمرارية سكوت - استمرارية الدالة بين رتبتين جزئيتين.
- شبه الشبكة - ترتيب جزئي مع وصلات
- الترتيب شبه الرقمي – ترتيب عددي مع هامش خطأ
- نظرية التمديد لـ Szpilrajn – كل ترتيب جزئي موجود في ترتيب كلي ما.
- الهيمنة العشوائية – الترتيب الجزئي بين المتغيرات العشوائية
- الترتيب الضعيف الصارم - الترتيب الجزئي الصارم "<" الذي تكون فيه العلاقة "لا أ < ب ولا ب < أ " متعدية.
- الطلب الكلي – الطلب الذي تكون جميع عناصره قابلة للمقارنة
- معضلة زورن – قضية رياضية مكافئة لبديهية الاختيار
ملحوظات
- ↑ يمكن العثور على الدليل هنا .
- ↑ وهو موجود دائمًا وفريد من نوعه، لأنيُفترض أن تكون محدودة
- ↑ انظر النسبية العامة § السفر عبر الزمن .
الاقتباسات
- 1 2 3 4 واليس، دبليو دي (14 مارس 2013). دليل المبتدئين في الرياضيات المتقطعة . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 100. ISBN 978-1-4757-3826-1.
- ↑ سيموفيتشي، دان أ. وجيرابا، شاباني (2008). "المجموعات المرتبة جزئيًا" . الأدوات الرياضية لاستخراج البيانات: نظرية المجموعات، والترتيبات الجزئية، والتوافقية . سبرينغر. ISBN 9781848002012.
- ↑ فلاشكا، ف.؛ جيزيك، ج.؛ كيبكا، ت.؛ كورتيلاينن، ج. (2007). "الإغلاقات المتعدية للعلاقات الثنائية 1" . مجلة جامعة كارولينا. الرياضيات والفيزياء . 48 (1). براغ: كلية الرياضيات والفيزياء بجامعة تشارلز: 55-69 .اللمة 1.1 (رابعاً). يشير هذا المصدر إلى العلاقات غير المتناظرة على أنها "مضادة للتناظر تماماً".
- ↑ ديفي وبريستلي (2002) ، ص 14-15 .
- ↑ أفغاد، جيريمي؛ لويس، روبرت ي.؛ فان دورن، فلوريس (29 مارس 2021). "13.2. المزيد حول الترتيبات". المنطق والبرهان (الإصدار 3.18.4 ). مؤرشف من الأصل في 3 أبريل 2023. تم الاسترجاع في 24 يوليو 2021.
لذا يمكننا اعتبار كل ترتيب جزئي بمثابة زوج، يتكون من ترتيب جزئي ضعيف وترتيب جزئي صارم مرتبط به.
- ↑ راوندز، ويليام سي. (7 مارس 2002). "شرائح المحاضرات" (ملف PDF) . EECS 203: الرياضيات المتقطعة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2021 .
- ↑ كوونغ، هاريس (25 أبريل 2018). "7.4: الترتيب الجزئي والكلي". كتاب تمارين حلزوني للرياضيات المتقطعة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2021 .
- ↑ "المجموعات الجزئية المنتهية" . دليل مرجعي لبرنامج Sage 9.2.beta2: التوافقية . تم الاطلاع عليه في 5 يناير 2022.
compare_elements(
x
,
y
): قارن بين
x
و
y
في المجموعة الجزئية. إذا كان
x
<
y
، فأرجع -1. إذا كان
x
=
y
، فأرجع 0. إذا كان
x
>
y
، فأرجع 1. إذا
لم يكن
x
و
y قابلين للمقارنة، فأرجع None.
- ↑ تشين، بيتر؛ دينغ، غولي؛ سيدن، ستيف. حول دمج المجموعات الجزئية المرتبة (PDF) (تقرير فني). ص 2. تم الاطلاع عليه في 5 يناير 2022.
تُرجع المقارنة بين عنصرين s و t في S إحدى ثلاث قيم مميزة، وهي s≤t أو s>t أو s|t.
- ↑ بريفوستو، فيرجيل؛ جاومي، ماثيو (11 سبتمبر 2003). إعداد البراهين في تسلسل هرمي للهياكل الرياضية . CALCULEMUS-2003 - الندوة الحادية عشرة حول تكامل الحساب الرمزي والاستدلال الآلي. روما، إيطاليا: أراكني. ص 89-100 .
- ↑ ميريفيلد، ريتشارد إي.؛ سيمونز، هوارد إي. ( 1989). الأساليب الطوبولوجية في الكيمياء . نيويورك: جون وايلي وأولاده. ص 28. ISBN 0-471-83817-9تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٧ يوليو ٢٠١٢.
يمكن تمثيل المجموعة المرتبة جزئيًا بسهولة باستخدام مخطط هاس ...
- ↑ نيغرز، ج.؛ كيم، هي سيك (1998)، "4.2 ترتيب المنتج والترتيب المعجمي"، المجموعات المرتبة الأساسية ، وورلد ساينتيفيك، ص 62-63 ، ISBN 9789810235895
- ↑ ديفي وبريستلي (2002) ، ص 17-18 .
- ^ العلاقات العامة هالموس (1974). نظرية المجموعة الساذجة . سبرينغر. ص. 82 . رقم ISBN 978-1-4757-1645-0.
- ↑ ديفي وبريستلي (2002) ، ص 23-24.
- ↑ جيتش، توماس (2008) [1973]. بديهية الاختيار . منشورات دوفر . ISBN 978-0-486-46624-8.
- ↑ وارد، إل إي جونيور (1954). "الفضاءات الطوبولوجية المرتبة جزئيًا" . وقائع الجمعية الرياضية الأمريكية . 5 (1): 144-161 . doi : 10.1090/S0002-9939-1954-0063016-5 . hdl : 10338.dmlcz/101379 .
مراجع
- ديفي، بكالوريوس؛ بريستلي، هـ. أ. (2002). مقدمة في الشبكات والنظام (الطبعة الثانية ). نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 978-0-521-78451-1.
- ديشباندي، جايانت ف. (1968). "حول استمرارية الرتبة الجزئية" . وقائع الجمعية الرياضية الأمريكية . 19 (2): 383-386 . doi : 10.1090/S0002-9939-1968-0236071-7 .
- شميدت، غونتر (2010). الرياضيات العلائقية . موسوعة الرياضيات وتطبيقاتها. المجلد 132. مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-76268-7.
- بيرند شرودر (11 مايو 2016). المجموعات المرتبة: مقدمة مع روابط من التوافقية إلى الطوبولوجيا . بيركهاوزر. ISBN 978-3-319-29788-0.
- ستانلي، ريتشارد ب. (1997). التوافيق العددية 1. دراسات كامبريدج في الرياضيات المتقدمة. المجلد 49. مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 0-521-66351-2.
- إيلنبرغ، س. (2016). أسس الطوبولوجيا الجبرية . مطبعة جامعة برينستون.
- كالمباخ، ج. (1976). "توسيع نظرية التماثل إلى المجموعات المرتبة جزئيًا". مجلة الرياضيات البحتة والتطبيقية 280 : 134-156 .
روابط خارجية
الوسائط المتعلقة بمخططات هاس على ويكيميديا كومنز ؛ كل منها يعرض مثالاً على الترتيب الجزئي
- نظرية النظام
- العلاقات الثنائية
