Tralie (wiskunde): verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Oscar Zariski (overleg | bijdragen)
geschiedenis
geen impliciete definitie, geschiedenis na inleiding
Regel 1:
[[Bestand:Lattice of partitions of an order 4 set.svg|300px|thumb|right|[[Hasse-diagram]] van een tralie als een partieel geordende verzameling]]
 
In de [[wiskunde]] is een '''tralie''' een [[partiëleVerzameling orde(wiskunde)|partieel geordendeverzameling]] met een [[verzamelingpartiële (wiskunde)|verzamelingorde]], waarin elke [[eindigheid|eindige]] [[deelverzameling]] zowel een [[supremum]] als een [[infimum]] heeft. De naam is afkomstig van de voorstelling van een tralie in een [[Hassehasse-diagram]], waarin de in de ordening vergelijkbare elementen door een [[lijnLijn (meetkunde)|lijn]] zijn verbonden en het kleinere element lager geplaatst is dan het grotere. De zo ontstane figuur doet in sommige gevallen aan een traliewerk denken.
 
De hasse-diagram van een tralie kan uit meer dan een component bestaan.
== Definitie ==
Een ''tralie'' <math>(L, \le, \lor, \land)</math> is een partieel geordende verzameling <math>(L, \le)</math>, waarin voor elk tweetal elementen <math>x</math> en <math>y</math> de verzameling <math>\{x,y\}</math> zowel een supremum (= kleinste bovengrens) <math>x \lor y</math> als een infimum (= grootste ondergrens) <math>x \land y</math> heeft.
 
== Geschiedenis ==
Uit de definitie volgt direct dat elke eindige (niet-lege) deelverzameling ook een supremum en een infimum heeft.
OpAan het einde van de negentiende eeuw introduceerden [[Charles Sanders Peirce]] en [[Ernst Schröder]] het traliebegripbegrip bijtralie huntoen onderzoekzij naarprobeerden deaxioma's axiomatiseringvoor vande [[Booleaanse algebra]]s op te stellen. [[Richard Dedekind]] kwam onafhankelijk van hen tot de ontdekking van hetzelfde begrip via zijn onderzoek naar [[Ideaal (ringtheorie)|idealen]] van algebraïsche getallen. Hun ideeën, trokken evenmin als thede vroege resultaten van [[Edward Huntington]], trokken weinigveel aandacht. De algemene ontwikkeling van de tralietheorietheorie, waarin tralies worden gebruikt, begon met het werk van [[Garrett Birkhoff]] in het midden van de jaren 1930.<ref name="gratzer">Inleiding tot:G Grätzer, George,. "General Lattice Theory," 1978. Pure and Applied Mathematics '''75''', Academicinleiding Pressin 1978.de theorie</ref>
 
== Definitie ==
Een tralie met zowel een grootste als een kleinste element, gewoonlijk aangeduid met respectievelijk 1 en 0, heet ''begrensd''.
De symbolen <math>\lor</math> en <math>\land</math> zijn als volgt gedefinieerd:
: <math>x \lor y</math> staat voor <math>\sup \{ x,y \}</math> en
: <math>x \land y</math> voor <math>\inf \{ x,y \}</math>
Een supremum is een kleinste [[Bovengrens en ondergrens|bovengrens]], een infimum een grootste [[Bovengrens en ondergrens|ondergrens]].
 
Een ''tralie'' <math>(L, \le, \lor, \land)</math> is een partieel geordende verzameling <math>(L, \le)</math>, waarin voor elk tweetal elementen <math>x</math> en <math>y</math> de verzameling <math>\{x,y\}</math> zowel een supremum (= kleinste bovengrens) <math>x \lor y</math> als een infimum (= grootste ondergrens) <math>x \land y</math> heeft.
Door aan een partieel geordende verzameling een grootste en een kleinste element toe te voegen ontstaat een [[begrensd]]e tralie.
 
Uit de definitie volgt direct dat elke eindige (niet-lege) deelverzameling ook een supremum en een infimum heeft. Een tralie met zowel een grootste als een kleinste element, gewoonlijk aangeduid met respectievelijk 1 en 0, heet ''begrensd''. Door aan een partieel geordende verzameling een grootste en een kleinste element toe te voegen ontstaat een [[Begrensdheid|begrensde]] tralie.
=== Dualiteit ===
Door omkering van de ordening ontstaat uit een tralie een andere tralie, waarin als het ware de begrippen groter en kleiner omgewisseld zijn. Is <math>(L, \le, \lor, \land)</math> een tralie, dan is ook <math>(L, \ge, \land, \lor)</math> er een.
 
=== Ordening ===
De ordening en de begrippen supremum en infimum zijn erg met elkaar verbonden. In feite leggen supremum en infimum de ordening vast. Als namelijk <math>(L, \le, \lor, \land)</math> en <math>(L, \le', \lor, \land)</math> beide tralies zijn, is <math>\,\le\,=\,\le'\,</math>, dat wil zeggen beide tralies hebben dezelfde partiële ordening. De ordening wordt immers bepaald door:
:<math>x \le y \Leftrightarrow x = x \land y</math>
of equivalent door
Regel 22 ⟶ 25:
Dus:
:<math>x \le y \Leftrightarrow x = x \land y \Leftrightarrow x \le' y </math>.
 
=== Dualiteit ===
Door omkering van de ordening ontstaat uit een tralie een andere tralie, waarin als het ware de begrippen groter en kleiner omgewisseld zijn. Is <math>(L, \le, \lor, \land)</math> een tralie, dan is ook <math>(L, \ge, \land, \lor)</math> er een.
 
== Algebraïsche structuur ==
Doordat in een tralie bij elk tweetal elementen <math>x</math> en <math>y</math> de elementen <math>x \lor y</math> en <math>x \land y</math> bestaan, zijn <math>\land</math> ("en") en <math>\lor</math> ("of") [[binaireBinaire operatie|binaire bewerkingen]]. Een tralie kan daarom ook opgevat worden als een [[algebraïsche structuur]] met deze beide bewerkingen.
=== Definitie ===
Een algebraïsche structuur <math>(L, \le, \lor, \land)</math>, gevormd door een verzameling <math>L</math> met daarop gedefinieerd twee binaire bewerkingen, <math>\lor</math> ("of") en <math>\land</math> ("en"), heet een ''tralie'' als voldaande istwee bewerkingen er aan: voldoen dat zij
 
[[associativiteit]]
Regel 33 ⟶ 39:
:<math>a \land (b \land c) = (a \land b) \land c</math>
 
[[commutativiteitcommutatief]]
:<math>a \lor b = b \lor a</math>
:<math>a \land b = b \land a</math>
 
[[Absorberend element|absorptieabsorbtie]]
:<math>a \lor (a \land b) = a</math>
:<math>a \land (a \lor b) = a</math>
 
Van deze eigenschappen zijn de associativiteit en commutativiteit tamelijk gewoon voor binaire bewerkingen. Het bijzondere schuilt hier in de eigenschapabsorberende absorptie;eigenschap, deze bepaalt het karakter van de bewerkingen.
 
=== Idempotentie ===
Regel 53 ⟶ 59:
 
=== Dualiteit ===
Ook hier is sprake van dualiteit. Als <math>(L, \le, \lor, \land)</math> een tralie is, is ook <math>(L, \ge, \land, \lor)</math> er een.
 
=== Voorbeeld ===
Regel 68 ⟶ 74:
 
== Equivalentie van beide definities ==
Het is gemakkelijk te verifiëren dat de bewerkingen in een tralie volgens de eerste definitie voldoen aan de verlangde eisen in de tweede definitie.
Omgekeerd kan een partiële ordening <math>(\, \le\,) </math> gedefinieerd worden in een tralie <math>(L,\le, \lor, \land)</math> volgens de tweede definitie, door:
 
:<math>x \le y </math> als <math>x = x \land y</math>.
Regel 81 ⟶ 87:
:<math>x \le y \Rightarrow x = x \land y</math>, dus <math> x \lor y = (x \land y) \lor y = y</math>.
 
Het is niet moeilijk in te zien dat de zo bepaalde relatie inderdaad een partiële ordening op <math>L</math> is. Verder is nu bij elk tweetal elementen <math>x</math> en <math>y</math> van <math>L</math> het element <math>x \lor y </math> het verlangde supremum en <math>x \land y</math> het verlangde infimum, immers vanwege de absorptie-eigenschappen is:
:<math>x = x \land (x \lor y)</math>, dus <math>x \le x \lor y</math>
:<math>y = y \land (y \lor x)</math>, dus <math>y \le y \lor x = x \lor y </math>.
Regel 105 ⟶ 111:
We zien dus dat een tralie in de eerste zin ook een tralie in de tweede zin is en omgekeerd. Bovendien hebben we gezien dat als de bewerkingen in de algebraïsche tralie overeenkomen met die in de ordeningstralie, de door de bewerkingen geïnduceerde partiële ordening dezelfde is als de oorspronkelijke. Daarmee zijn de twee begrippen tralie geheel uitwisselbaar en kan al naargelang de toepassing de daartoe meest geschikte vorm gekozen worden.
 
==Geschiedenis Toepassingen ==
In de [[formeleconceptanalyse]] maakt men gebruikt van tralies voor het analyseren van gegevens die voorliggen als een binaire[[tweeplaatsige relatie]]: "object <math>x</math> heeft eigenschap <math>y</math>".
Op het einde van de negentiende eeuw introduceerden [[Charles Sanders Peirce]] en [[Ernst Schröder]] het traliebegrip bij hun onderzoek naar de axiomatisering van [[Booleaanse algebra]]s. Richard Dedekind kwam onafhankelijk van hen tot de ontdekking van hetzelfde begrip via zijn onderzoek naar [[Ideaal (ringtheorie)|idealen]] van algebraïsche getallen. Hun ideeën, evenmin als the vroege resultaten van [[Edward Huntington]], trokken weinig aandacht. De algemene ontwikkeling van de tralietheorie begon met het werk van [[Garrett Birkhoff]] in het midden van de jaren 1930.<ref name="gratzer">Inleiding tot: Grätzer, George, "General Lattice Theory," Pure and Applied Mathematics '''75''', Academic Press 1978.</ref>
 
==Toepassingen==
In de [[formeleconceptanalyse]] maakt men gebruikt van tralies voor het analyseren van gegevens die voorliggen als een binaire relatie: "object <math>x</math> heeft eigenschap <math>y</math>".
 
== Volledige tralie ==
Regel 120 ⟶ 123:
Iedere volledige tralie is begrend, en iedere eindige niet-lege tralie is volledig en dus ook begrensd.
 
{{Appendix|Voetnoten}}
 
{{DEFAULTSORT:Tralie (wiskunde)}}
Regel 126 ⟶ 129:
[[Categorie:Tralietheorie| ]]
[[Categorie:Abstracte algebra]]
[[Categorie:Ordetheorie]]
[[Categorie:Discrete wiskunde]]
[[Categorie:Ordetheorie]]
[[Categorie:Wiskundige structuur]]