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

في الرياضيات ، وتحديداً في نظرية الترتيب ، يُعد الترتيب الجزئي أو شبه الترتيب علاقة ثنائية انعكاسية ومتعدية . ويُقصد بمصطلح "الترتيب الجزئي" الإشارة إلى أن الترتيبات الجزئية هي ترتيبات شبه جزئية ، ولكنها ليست كذلك تماماً، إذ أنها ليست بالضرورة متناظرة عكسياً .
من الأمثلة الطبيعية على الترتيب الجزئي علاقة القسمة "س يقسم ص" بين الأعداد الصحيحة . هذه العلاقة انعكاسية لأن كل عدد صحيح يقسم نفسه. وهي أيضًا متعدية. لكنها ليست مضادة للتناظر، لأن مثلاًيقسمويقسم، لكنلا يساوييشير مصطلح "الأقل" في عبارة " المضاعف المشترك الأصغر " إلى هذا الترتيب المسبق (على عكس استخدام الترتيب الطبيعي للأعداد الصحيحة، على سبيل المثال) .ولها مضاعفات مشتركة،،،،...، ولكن ليس أقلها واحداً).
ترتبط الترتيبات الجزئية ارتباطًا وثيقًا بعلاقات التكافؤ والترتيبات الجزئية (غير الصارمة). وكلاهما حالتان خاصتان من الترتيب الجزئي: فالترتيب الجزئي غير المتناظر هو ترتيب جزئي، والترتيب الجزئي المتناظر هو علاقة تكافؤ. علاوة على ذلك، فإن الترتيب الجزئي على مجموعة ماويمكن تعريفها بشكل مكافئ على أنها علاقة تكافؤ علىبالإضافة إلى ترتيب جزئي على مجموعة فئة التكافؤ ، انظر الصورة. ومثل الترتيبات الجزئية وعلاقات التكافؤ، فإن الترتيبات المسبقة (على مجموعة غير فارغة) لا تكون غير متناظرة أبدًا .
يمكن تصور الترتيب الجزئي كرسم بياني موجه ، حيث تمثل عناصر المجموعة الرؤوس، وتمثل علاقة الترتيب بين أزواج العناصر الحواف الموجهة بين الرؤوس. لكن العكس غير صحيح: فمعظم الرسوم البيانية الموجهة ليست انعكاسية ولا متعدية. الترتيب الجزئي غير المتناظر لا يحتوي على دورات؛ فهو ترتيب جزئي، ويقابله رسم بياني موجه غير دوري . أما الترتيب الجزئي المتناظر فهو علاقة تكافؤ؛ ويمكن اعتباره كأنه فقد علامات الاتجاه على حواف الرسم البياني. عمومًا، قد يحتوي الرسم البياني الموجه المقابل للترتيب الجزئي على العديد من المكونات المنفصلة.
يُشار غالبًا إلى الطلب المسبق بـأو.
تعريف
علاقة ثنائيةعلى مجموعةيُطلق عليه اسم الترتيب المسبق أو شبه الترتيب إذا كان انعكاسيًا ومتعديًا ؛ أي إذا كان يحقق ما يلي :
- الانعكاسية :للجميعو
- التعدي : إذاللجميع
تُسمى المجموعة التي تحتوي على ترتيب مسبق مجموعة مرتبة مسبقًا (أو مجموعة مرتبة مسبقًا ). [ 1 ]
الطلبات المسبقة كطلبات جزئية على الأقسام
بشرط الطلب المسبقعلىيمكن تعريف علاقة التكافؤعلىبواسطة العلاقة الناتجةهو انعكاسي لأن الترتيب المسبقهي انعكاسية؛ متعدية بتطبيق خاصية التعدي لـمرتين؛ ومتناظر بحكم التعريف.
باستخدام هذه العلاقة، من الممكن إنشاء ترتيب جزئي على مجموعة القسمةمن خلال تعريف التكافؤلو وهذا أمر محدد جيداً ، بمعنى أنه لا يعتمد على الاختيار المحدد للممثلينو، ويتبع ذلك من تعريف.
وبالعكس، من أي ترتيب جزئي على تجزئة لمجموعةمن الممكن إنشاء ترتيب مسبق علىفي حد ذاتها. هناك تطابق واحد لواحد بين الترتيبات المسبقة والأزواج (التقسيم، الترتيب الجزئي).
مثال : ليكنليكن مجموعة جميع الجمل (الصحيحة أو غير الصحيحة) في أحد فروع الرياضيات، مثل الهندسة . عرّفلووهي نتيجة منطقية لـ. ثمالطلب المسبق متاح علىكل جملةيمكن إثبات ذلك من نفسه (الانعكاسية)، وإذايمكن إثبات ذلك من، ومن، ثمويمكن إثبات ذلك أيضاً من(التعدي). يُشار عادةً إلى علاقة التكافؤ المقابلة بـ، وتعريفها على النحو التاليوفي هذه الحالةوتُسمى هذه الجمل " متكافئة منطقيًا ". فئة التكافؤ للجملةهي مجموعة جميع الجملوالتي تُعادل منطقياً ما يلي; رسميًا:المجموعة المطلوبة مسبقًاهي مجموعة موجهة : بالنظر إلى جملتين، اقترانهم المنطقي، تُنطق "كلاهماو"، هو حد أعلى شائع لها، لأنهو نتيجة لـوكذلكالمجموعة المرتبة جزئياًوبالتالي، فهي أيضاً مجموعة موجهة. انظر إلى جبر ليندنبوم-تارسكي للحصول على مثال ذي صلة.
العلاقة بالأوامر الجزئية الصارمة
إذا استُبدلت خاصية الانعكاسية بخاصية عدم الانعكاسية (مع الحفاظ على خاصية التعدي)، فسنحصل على تعريف الترتيب الجزئي الصارم علىلهذا السبب، يُستخدم مصطلح الترتيب الجزئي الصارم أحيانًا للدلالة على الترتيب الجزئي الصارم. أي أن هذه علاقة ثنائية.علىالذي يرضي:
- اللاانعكاسية أو اللاانعكاسية: لاللجميعإنه،هذا غير صحيح بالنسبة للجميعو
- التعدي : إذاللجميع
الترتيب الجزئي الصارم الناتج عن ترتيب مسبق
أي طلب مسبقيؤدي ذلك إلى ترتيب جزئي صارم محدد بواسطةإذا وفقط إذاوليسباستخدام علاقة التكافؤكما ذُكر أعلاه،إذا وفقط إذا وبالتالي فإن ما يلي صحيح العلاقةهو ترتيب جزئي صارم ، ويمكن بناء كل ترتيب جزئي صارم بهذه الطريقة. إذا كان الترتيب الجزئيإذا كان النظام مضادًا للتناظر (وبالتالي ترتيبًا جزئيًا)، فإن التكافؤالمساواة (أي،إذا وفقط إذاوبالتالي في هذه الحالة، تعريفويمكن إعادة صياغتها على النحو التالي: لكن الأهم من ذلك، أن هذا الشرط الجديد لا يُستخدم كتعريف عام للعلاقة (ولا يُعادله).(إنه،لا يُعرَّف على النحو التالي :إذا وفقط إذا) لأنه إذا كان الطلب المسبقإذا لم تكن العلاقة متناظرة عكسيًا، فإن العلاقة الناتجةلن تكون العلاقة متعدية (انظر كيف ترتبط العناصر المتكافئة غير المتساوية). هذا هو سبب استخدام الرمز "بدلاً من رمز "أصغر من أو يساوي""، مما قد يسبب التباسًا بالنسبة لترتيب مسبق غير متناظر، لأنه قد يوحي بشكل مضلل بأنيشير إلى
الطلبات المسبقة الناتجة عن طلب جزئي صارم
باستخدام التركيب المذكور أعلاه، يمكن أن تؤدي عدة طلبات مسبقة غير صارمة إلى نفس الطلب المسبق الصارم.لذلك بدون مزيد من المعلومات حول كيفيةتم بناؤها (مثل معرفة علاقة التكافؤ)على سبيل المثال)، قد لا يكون من الممكن إعادة بناء الترتيب الجزئي غير الصارم الأصلي منالترتيبات المسبقة المحتملة (غير الصارمة) التي تؤدي إلى الترتيب المسبق الصارم المحدديتضمن ما يلي:
- يُعرِّفمثل(أي، خذ الإغلاق الانعكاسي للعلاقة). وهذا يعطي الترتيب الجزئي المرتبط بالترتيب الجزئي الصارم ""من خلال الإغلاق الانعكاسي؛ في هذه الحالة يكون التكافؤ هو المساواةلذا الرموزوليست هناك حاجة إليها.
- يُعرِّفمثل "(أي، خذ المكمل العكسي للعلاقة)، وهو ما يتوافق مع تعريفباعتباره "لا«؛ هذه العلاقاتوليست متعدية بشكل عام؛ ومع ذلك، إذا كانت كذلك،هو تكافؤ؛ في هذه الحالة ""هو ترتيب ضعيف صارم . الترتيب الجزئي الناتج متصل (يسمى سابقًا الترتيب الكلي)؛ أي أنه ترتيب جزئي كلي .
لوثم والعكس صحيح (أي،) إذا وفقط إذا كان كلماثمأو
أمثلة
نظرية الرسم البياني
- تُؤدي علاقة الوصول في أي رسم بياني موجه (قد يحتوي على دورات) إلى ترتيب جزئي ، حيثيكون الترتيب الجزئي صحيحًا إذا وفقط إذا كان هناك مسار من x إلى y في الرسم البياني الموجه. وعلى العكس من ذلك، فإن كل ترتيب جزئي هو علاقة إمكانية الوصول لرسم بياني موجه (على سبيل المثال، الرسم البياني الذي يحتوي على حافة من x إلى y لكل زوج ( x ، y )) .ومع ذلك، قد تمتلك العديد من الرسوم البيانية المختلفة نفس ترتيب الوصول المسبق. وبالمثل، فإن إمكانية الوصول في الرسوم البيانية الموجهة غير الدورية ، أي الرسوم البيانية الموجهة التي لا تحتوي على دورات، تُنتج مجموعات مرتبة جزئيًا (ترتيبات مسبقة تحقق خاصية تناظر مضاد إضافية).
- العلاقة بين الرسم البياني والمخطط الفرعي هي أيضاً علاقة ترتيب جزئي.
علوم الحاسوب
في علوم الحاسوب، يمكن للمرء أن يجد أمثلة على الترتيبات الجزئية التالية.
- يؤدي الترتيب التقاربي إلى ترتيب جزئي على الدوال. وتسمى علاقة التكافؤ المقابلة بالتكافؤ التقاربي .
- تعتبر عمليات الاختزال متعددة الحدود ، والاختزالات متعددة الواحدات (التعيين)، والاختزالات التورينغية عمليات ترتيب مسبق على فئات التعقيد.
- علاقات التصنيف الفرعي عادة ما تكون ترتيبات مسبقة. [ 2 ]
- الطلبات المسبقة للمحاكاة هي طلبات مسبقة (ومن هنا جاء الاسم).
- علاقات الاختزال في أنظمة إعادة الكتابة المجردة .
- الترتيب المسبق للاحتواء على مجموعة المصطلحات ، المحدد بواسطةإذا كان أحد الحدود الفرعية لـ t هو حالة استبدال لـ s .
- Theta-subsumption , [ 3 ] وهو عندما يتم احتواء المتغيرات الحرفية في صيغة الفصل من الدرجة الأولى بواسطة متغير حرفي آخر، بعد تطبيق استبدال على الأول.
نظرية الفئات
- الفئة التي تحتوي على تشاكل واحد على الأكثر من أي كائن x إلى أي كائن آخر y تُسمى فئة ترتيب جزئي. تُسمى هذه الفئات فئات رقيقة . هنا، تتوافق الكائنات مع عناصرويوجد تشاكل واحد للأشياء المرتبطة، وصفر لغيرها. وبهذا المعنى، تُعمم الفئات الترتيبات الجزئية بالسماح بأكثر من علاقة بين الأشياء: كل تشاكل هو علاقة ترتيب جزئي مميزة (مُسماة).
- بدلاً من ذلك، يمكن فهم المجموعة المرتبة مسبقًا على أنها فئة مُثرية ، مُثرية على الفئة
آخر
أمثلة أخرى:
- كل فضاء طوبولوجي محدود يُنشئ ترتيبًا جزئيًا على نقاطه عن طريق تعريفإذا وفقط إذا كان x ينتمي إلى كل جوار لـ y . يمكن تشكيل كل ترتيب جزئي منتهٍ كترتيب جزئي متخصص لفضاء طوبولوجي بهذه الطريقة. أي أن هناك تطابقًا تامًا بين الطوبولوجيات المنتهية والترتيبات الجزئية المنتهية. مع ذلك، فإن العلاقة بين الفضاءات الطوبولوجية غير المنتهية وترتيباتها الجزئية المتخصصة ليست تطابقًا تامًا.
- الشبكة هي ترتيب جزئي موجه ، أي أن لكل زوج من العناصر حدًا أعلى . يُعد تعريف التقارب عبر الشبكات مهمًا في علم الطوبولوجيا ، حيث لا يمكن استبدال الترتيبات الجزئية بمجموعات مرتبة جزئيًا دون فقدان خصائص مهمة.
- العلاقة المحددة بواسطةلوحيث f دالة في ترتيب جزئي ما.
- العلاقة المحددة بواسطةإذا كان هناك تطبيق أحادي من x إلى y . يمكن استبدال التطبيق الأحادي بالتطبيق الشامل ، أو أي نوع من الدوال الحافظة للبنية، مثل تجانس الحلقة ، أو التبديل .
- علاقة التضمين للترتيبات الكلية القابلة للعد .
مثال على إجمالي الطلب المسبق :
الإنشاءات
كل علاقة ثنائيةعلى مجموعةيمكن تمديدها إلى طلب مسبق علىعن طريق أخذ الإغلاق المتعدي والإغلاق الانعكاسي ، يشير الإغلاق المتعدي إلى اتصال المسار فيإذا وفقط إذا كان هناك- المسار منل
الترتيب المسبق المتبقي الأيسر الناتج عن علاقة ثنائية
بالنظر إلى علاقة ثنائيةالتركيبة المكملةيشكل ترتيبًا مسبقًا يسمى الباقي الأيسر ، [ 5 ] حيثيشير إلى العلاقة العكسية لـويشير إلى علاقة التتميم لـبينمايشير إلى تكوين العلاقة .
تعريفات ذات صلة
إذا كان الترتيب المسبق متناظرًا أيضًا ، أيويشير إلىإذن فهو طلب جزئي .
من ناحية أخرى، إذا كان متناظرًا ، أي إذايشير إلىإذن فهي علاقة تكافؤ .
يُعتبر الطلب المسبق كاملاً إذاأوللجميع
الفئة المُرتبة مسبقًا هي فئة مزودة بترتيب مسبق. كل مجموعة هي فئة، وبالتالي فإن كل مجموعة مُرتبة مسبقًا هي فئة مُرتبة مسبقًا.
الاستخدامات
تلعب الطلبات المسبقة دوراً محورياً في العديد من المواقف:
- يمكن إعطاء كل ترتيب مسبق طوبولوجيا، وهي طوبولوجيا ألكسندروف ؛ وفي الواقع، كل ترتيب مسبق على مجموعة ما يكون في تطابق واحد لواحد مع طوبولوجيا ألكسندروف على تلك المجموعة.
- يمكن استخدام الترتيبات المسبقة لتعريف الجبر الداخلي .
- توفر الطلبات المسبقة دلالات كريپكي لأنواع معينة من المنطق الموجه .
- تُستخدم الترتيبات الجزئية في فرض النتائج في نظرية المجموعات لإثبات نتائج الاتساق والاستقلال . [ 6 ]
عدد الطلبات المسبقة
| العناصر | أي | فعل 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 .
كما هو موضح أعلاه، توجد علاقة تناظرية بين الترتيبات الجزئية والأزواج (التقسيم، الترتيب الجزئي). وبالتالي، فإن عدد الترتيبات الجزئية هو مجموع عدد الترتيبات الجزئية في كل تقسيم. على سبيل المثال:
- ل
- تقسيم واحد لـ 3، مما يعطي ترتيبًا مسبقًا واحدًا
- ثلاثة تجزئات للعدد 2 + 1 ، مما يعطيالطلبات المسبقة
- تقسيم واحد لـ 1 + 1 + 1 ، مما يعطي 19 ترتيبًا مسبقًا
- ل
- تقسيم واحد لـ 4، مما يعطي ترتيبًا مسبقًا واحدًا
- 7 أقسام مع فئتين (4 من 3 + 1 و 3 من 2 + 2 )، مما يعطيالطلبات المسبقة
- ستة تجزئات للعدد 2 + 1 + 1 ، مما يعطيالطلبات المسبقة
- تقسيم واحد لـ 1 + 1 + 1 + 1 ، مما يعطي 219 ترتيبًا مسبقًا
فاصلة
لالفاصل الزمنيهي مجموعة النقاط x التي تحققومكتوب أيضًايحتوي على الأقل على النقطتين أ و ب . ويمكن للمرء أن يختار توسيع التعريف ليشمل جميع الأزواج.الفترات الإضافية كلها فارغة.
باستخدام العلاقة الصارمة المقابلة "ويمكن أيضاً تعريف الفترة الزمنيةباعتبارها مجموعة النقاط x التي تحققومكتوب أيضًاقد تكون الفترة المفتوحة فارغة حتى لو
أيضًاوويمكن تعريفها بشكل مماثل.
انظر أيضاً
- الترتيب الجزئي – ترتيب مسبق مضاد للتناظر
- علاقة التكافؤ – ترتيب جزئي متناظر
- إجمالي الطلبات المسبقة - إجمالي الطلبات المسبقة
- الطلب الكلي – الطلب المسبق غير المتماثل والكلي
- مجموعة موجهة
- فئة المجموعات المطلوبة مسبقًا
- الطلب المسبق
- ترتيب شبه جيد
ملحوظات
- ↑ بالنسبة لـ "proset"، انظر على سبيل المثال إكلوند، باتريك؛ Gähler، Werner (1990)، “مساحات كوشي المعممة”، Mathematische Nachrichten ، 147 : 219–233 ، دوى : 10.1002/mana.19901470123 ، MR 1127325 .
- ↑ بيرس، بنجامين سي. (2002). أنواع ولغات البرمجة . كامبريدج، ماساتشوستس/لندن، إنجلترا: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ص 182 وما بعدها. ISBN 0-262-16209-1.
- ↑ روبنسون، جيه إيه (1965). "منطق موجه نحو الآلة قائم على مبدأ الاستدلال" . مجلة ACM . 12 (1): 23-41 . doi : 10.1145/321250.321253 . S2CID 14389185 .
- ↑ هانسون، سفين أوف؛ غرون-يانوف، تيل (2024)، "التفضيلات" ، في زالتا، إدوارد ن.؛ نودلمان، أوري (محرران)، موسوعة ستانفورد للفلسفة (طبعة شتاء 2024 )، مختبر أبحاث الميتافيزيقا، جامعة ستانفورد ، تاريخ الاسترجاع 16 مارس 2025
- ↑ في هذا السياق، ""لا تعني "فرق المجموعة".
- ↑Kunen, Kenneth (1980), Set Theory, An Introduction to Independence Proofs, Studies in logic and the foundation of mathematics, vol. 102, Amsterdam, the Netherlands: Elsevier.
References
- Properties of binary relations
- Order theory
