Friday, December 19, 2014

集合中点的个数称为集合的基数,我们可以把点的个数,线的长度,面的面积,体的体积放在一起看:它们都是一些数量,具有相同的性质。后三者被推广为测度

有理集合的测度
作者: fyq98 (站内联系TA)    发布: 2010-03-27
集合中点的个数称为集合的基数,我们可以把点的个数,线的长度,面的面积,体的体积放在一起看:它们都是一些数量,具有相同的性质。后三者被推广为测度,那么集合的基数是否也可以看作一种测度呢?
事实上不难验证,集合的基数作为一个函数是满足测度性质的。我们把集合的基数称为集合的零维测度。
所以我们可以把点的个数,线的长度,面的面积,体的体积统一处理为测度。不过是不同基本空间中的测度。
当然这就存在一个问题:同一点集在不同基本空间中的测度是不一样的,我们谈到测度,必须说明是在哪个基本空间中的测度。例如:x轴上的所有之间的无理数,其零维测度为c,一维测度为1,二维以上测度为0。
同一点集的不同维测度有如下关系:
(1)如果点集A在n维空间中测度有限且非零,则它在更高维空间中测度为零,在低于n维的空间中测度无穷大;
(2)如果点集A在n维空间中测度为零,则它在更高维空间中测度为零,在低于n维的空间中测度未必为零;如果点集A在n维空间中测度为无穷大,则它在低于n维的空间中测度维无穷大,在更高维空间中测度未必为无穷大。
集合的测度是集合的一个数量特征,两个集合的测度相等,表示它们在同一基本空间中具有某种相同的数量特征。
当两个集合具有相同的n维测度时,它们的其它维测度未必相等。这主要体现在一些测度为零和无穷的集合之间.例如在一维空间中去考虑有理数集与Cantor集,它们具有相同的测度0,但它们的零维测度分别为a和c.又如一维空间中的无理点集与不可测点集,它们具有相同的零维测度c及相同的二维测度0.
测度论是积分论的核心。这表现为一个n元函数在一个n维区域上可积当且仅当由这个
n元函数所决定的曲面为顶,n维区域为底的n+1维曲顶柱体是n+1维可测的.
对于一个点集而言,在什么样的基本空间上去考虑它的测度,是一个很重要的问题。事实上,由以上我们的讨论可知,对于一个确定的点集,只有一个基本空间上的测度是有意义的。
我们通常所讨论的都是整数维的空间,分形几何讨论点集的维数时,会出现分数维,那么在分数维空间中是否有必要定义测度?这是一个值得关注的问题。
另一个有意义的具体问题就是:直线上的有理数,其零维测度为a,一维测度为0,所以在零维和一维空间中,其量度意义不大,它事实上具有分形的特征. 那么有理数集是否也可看作分形?如果是分形,又是多少维的?
模糊集合的测度也是一个值得关注的问题:一维测度有一个简单的办法,就是隶属函数在整个实轴上的积分。如何来定义模糊集合的零维测度?

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