[過去ﾛｸﾞ] 現代数学の系譜 工学物理雑談 古典ガロア理論も読む56 (768ﾚｽ)
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622(5): 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [] 1970/01/01(木) 09:33:38 ID:nqXwmrkU(22/30) AAS
>>621
つづき
ここがすべってしまうと、先に進まないので、念押しです
今日はここまで （後で少し補足入れますが）（＾＾
http://www.math.is.tohoku.ac.jp/~obata/student/subject/
東北大学大学院情報科学研究科 システム情報科学専攻 尾畑研究室
http://www.math.is.tohoku.ac.jp/~obata/student/subject/file/2018-11_AC.pdf
第11章 選択公理 改訂(2018.06.04) 執筆中の本「集合・写像・数の体系(仮)」の草稿 尾畑 東北大
(抜粋)
11.2 選択公理
もし Λ が有限ならば, (11.7) に示したように, 直積集合は順序対または有限列
に帰着されるので, (11.11) は当然成り立つ. ところが, Λ が無限集合の場合は
そうはいかない. この違いを理解するためには, 有限の場合に「当然成り立つ」
とした根拠を明らかにする必要がある. 実際, 集合論の発展とともに, このよう
な問題が認識され始め, 大論争になった.
結果から言うと, Λ が有限の場合は, ZF 公理系 (と論理) だけから (11.11)
が証明される. 大雑把には, 順序対の存在は公理に含まれており, 順序対を繰り
返すことで有限列の存在が数学的帰納法で証明される. しかし, Λ が無限集合に
なると, この議論が通用せず, ZF 公理系の下で (11.11) を証明することができな
い. したがって, 必要なら証明なしで公理として認めざるを得ない. この公理こ
そが選択公理である.
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%B8%E6%8A%9E%E5%85%AC%E7%90%86
(抜粋)
選択公理（せんたくこうり、英: axiom of choice、選出公理ともいう）とは公理的集合論における公理のひとつで、どれも空でないような集合を元とする集合（すなわち、集合の集合）があったときに、それぞれの集合から一つずつ元を選び出して新しい集合を作ることができるというものである。1904年にエルンスト・ツェルメロによって初めて正確な形で述べられた[1]。
つづく
623(2): 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [] 1970/01/01(木) 09:33:38 ID:nqXwmrkU(23/30) AAS
>>622
つづき
定義
空集合を要素に持たない任意の集合族に対して、各要素（それ自体が集合である）から一つずつその要素を選び、新しい集合を作ることができる。
あるいは同じことであるが、空でない集合の空でない任意の族 A に対して写像
略
であって任意の x∈ A に対し f(x)∈ x なるものが存在する、と写像を用いて言い換えることが出来る（ここで存在が要求される写像 f を選択関数（英語版）という）。
歴史
集合論の創始者ゲオルク・カントールは、選択公理を自明なものとみなしていた。 実際、有限個の集合からなる集合族であれば、そのそれぞれの集合の中から順に1つずつ元を選び出し、それらを併せて集合とすればよいのであるから、このような操作ができることは自明である。
しかし、ツェルメロによる整列可能定理の証明に反論する過程で、エミーユ・ボレル、ルネ＝ルイ・ベール、アンリ・ルベーグ、バートランド・ラッセルなどが選択公理の存在に気付き、新たな公理であることが認識されるようになった。
確かに、無限個の集合からなる集合族の場合、上のような操作を想定しても「順に選び出す」操作は有限回で終了することはないのだから、このような操作を行えるかどうかは必ずしも明らかではない。
バナッハ＝タルスキーのパラドックスと選択公理
選択公理は「どれかひとつを選んで取り出すことができる」という一見当たり前で直感的な命題に見える。しかし、無限集合においてそのような選択を行えるかどうかは自明ではないという主張もある。
実際、選択公理は、一見、奇怪で非直観的な結果を導く。バナッハ＝タルスキーのパラドックスはそのような結果の中でも有名なもので、「有限個の部分に分割し、それらを回転・平行移動操作のみを使ってうまく組み替えることで、元の球と同じ半径の球を2つ作ることができる」と、初歩的な概念のみで表現することができる。
つづく
624(2): 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [] 1970/01/01(木) 09:33:38 ID:nqXwmrkU(24/30) AAS
>>622
つづき
定義
空集合を要素に持たない任意の集合族に対して、各要素（それ自体が集合である）から一つずつその要素を選び、新しい集合を作ることができる。
あるいは同じことであるが、空でない集合の空でない任意の族 A に対して写像
略
であって任意の x∈ A に対し f(x)∈ x なるものが存在する、と写像を用いて言い換えることが出来る（ここで存在が要求される写像 f を選択関数（英語版）という）。
歴史
集合論の創始者ゲオルク・カントールは、選択公理を自明なものとみなしていた。 実際、有限個の集合からなる集合族であれば、そのそれぞれの集合の中から順に1つずつ元を選び出し、それらを併せて集合とすればよいのであるから、このような操作ができることは自明である。
しかし、ツェルメロによる整列可能定理の証明に反論する過程で、エミーユ・ボレル、ルネ＝ルイ・ベール、アンリ・ルベーグ、バートランド・ラッセルなどが選択公理の存在に気付き、新たな公理であることが認識されるようになった。
確かに、無限個の集合からなる集合族の場合、上のような操作を想定しても「順に選び出す」操作は有限回で終了することはないのだから、このような操作を行えるかどうかは必ずしも明らかではない。
バナッハ＝タルスキーのパラドックスと選択公理
選択公理は「どれかひとつを選んで取り出すことができる」という一見当たり前で直感的な命題に見える。しかし、無限集合においてそのような選択を行えるかどうかは自明ではないという主張もある。
実際、選択公理は、一見、奇怪で非直観的な結果を導く。バナッハ＝タルスキーのパラドックスはそのような結果の中でも有名なもので、
「有限個の部分に分割し、それらを回転・平行移動操作のみを使ってうまく組み替えることで、元の球と同じ半径の球を2つ作ることができる」と、初歩的な概念のみで表現することができる。
つづく
626(1): １３２人目の素数さん [] 1970/01/01(木) 09:33:38 ID:dAnabccJ(14/23) AAS
>>621-622
＞では、なぜだめか を説明します
結論からいうと、現時点では説明できてないけどね
＞まず、選択公理を確認しましょうね
スレ主が自分一匹で確認しろよ
＞どれも空でないような集合を元とする集合
＞（すなわち、集合の集合）があったときに、
＞それぞれの集合から一つずつ元を選び出して
＞新しい集合を作ることができる
時枝記事でいえば、
「空でないような集合」＝「同値類」
「それぞれの集合から一つずつ元を選び出す」
＝「同値類の中から代表元を選び出す」
ということ
つまり、同値類から代表元を選び出せる
というのは選択公理の直接的帰結
反論の余地はない
644(9): 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [] 1970/01/01(木) 09:33:38 ID:A4Yw8jtX(2/8) AAS
>>622
さて、それでは、昨日からの続きです。
(>>592 より）ピエロ
>Ωは{1,･･･,100}でOKなんで
(引用終り)
が、なぜだめかの続きをやります。
これ(>>638)結構結構だね（＾＾
自分で語ってくれているので、手間が省けるね
だが、念押しするよ。後で言い逃れができないようにね。
もっとも、殆ど、自分で逃げ道を塞いでくれているので、簡単で助かるのだが。
１．時枝記事でやっている数学ロジックを抽出すると下記になる （注：時枝記事については>>21ご参照）
１）数列s = (s1，s2，s3 ，・・・)のしっぽで同値類を作る
２）代表元r= r(s)を決める
３）数列sと代表元 rとがそこから先ずっと一致する番号をsの決定番号と呼び，d = d(s)と記す
４）決定番号d = d(s)は、自然数である
５）数列が100列あったとすれば、数列s^1, s^2,・・・s^100に対して(注：ここにs^1などは、上付き添え字を表わすとする。以下同様)
同値類の代表元 r^1, r^2,・・・r^100 を決めることができ
決定番号 d^1, d^2,・・・d^100 を決めることができる。
d^k 1<= k <=100 が、最大値 D = max(d^1, d^2,・・・d^100) を取る確率は、1/100に過ぎない
D >= d^k である確率は、99/100となる
つづく
652(6): 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [] 1970/01/01(木) 09:33:38 ID:A4Yw8jtX(4/8) AAS
>>646-649
どもありがとう
スレ主です
これ結構だね（＾＾
「したがって、時枝記事の成立に必要な前提は
１）数列しっぽの同値類
２）選択公理（による同値類の代表元の存在＆決定番号（自然数）の存在）
の２つだね」
それで良いですよ
まあ、細かいけど
昨日の選択公理の確認（>>621）でやったので、念押ししておくが
・選択公理の有限版 ⊂ 可算選択公理 ⊂ 選択公理（フルバージョン）
正確な表記ではないが、マンガ風に図解すれば、こうだと
・つまり、上位互換で、選択公理（フルバージョン）は、適用できる集合は連続無限集合でも、あるいは連続無限より上位の濃度の無限集合でも適用可
（もちろん、下位の可算無限集合および有限集合にも適用できる。選択公理の定義の通り、適用できる集合に制限無し！ ）
・可算選択公理は、可算無限以下の集合にのみ適用できる
・選択公理の有限集合版は、公理というよりむしろ原理とか定理という方が良いかもしれないが
（補足、>>622 尾畑先生テキスト：
「Λ が有限の場合は, ZF 公理系 (と論理) だけから (11.11)
が証明される. 大雑把には, 順序対の存在は公理に含まれており, 順序対を繰り
返すことで有限列の存在が数学的帰納法で証明される」ご参照
あるいは、>>625 Axiom of choice Restriction to finite sets をご参照 ）
> 一般の無限列のかわりに有理数の小数展開列を用いる場合
> ２）の選択公理は必要なく、１）の列のしっぽの同値類だけでOK
ここ、おれの理解は、可算選択公理を使っていると思うけどね。
まあ、ここは上位互換なので、選択公理を使っていると言っても、間違いではないと思う
ここ、しつこく拘る気は無いが、念押しな
拘って、先に進まないのも困るのでね
良いですね。念押しするよ。後で言い逃れができないようにね。
もっとも、殆ど、自分で逃げ道を塞いでくれているので、簡単で助かるのだが。
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