ネットとフィルター

ネット(有向点族,有向点列)

Moore,Smith (1922) によって導入された。
点列の添え字を,自然数Nから一般の有向集合にまで拡張した列
(定義)有向集合
順序集合 (X,≦) の任意の二元集合 {α, β} が ≦ に関して上に有界であるとき,X を有向集合という。
つまり,
^\forall \alpha,\beta \in X \; ^\exists \gamma \in X \textrm{ s.t. } \alpha \leq \gamma, \beta \leq \gamma
(例)
1. 整数の部分集合は有向集合である。
2. 点xの近傍系に,包含関係と逆に順序を入れた集合は,有向集合である。
S,T \in \mathcal{U}(x), \; S \subset T \Leftrightarrow T \leq S
(定義)有向点族
X:位相空間,A:有向集合
(xα|α∈A)がXの有向点族とは,AからXへの写像であることをいう。
(定義)有向点族の収束
x のどんな近傍 U に対しても、(xα)がほとんど U に含まれること。

ここで,ほとんど U に含まれる(eventually in)とは,以下が成り立つことをいう。
^\exists \beta \textrm{ : }\beta \leq \alpha \Rightarrow x_\alpha \in U
(例)
1. 通常の点列は有向点族である。
2. リーマン和の極限は有向点族として議論できる。
(定理)点列連続の拡張
X,Y; Top. Sp.
f:X→Y
「点列」ではなく,任意の「有向点族」に対して
\lim_{x_\alpha \to x}f(x_\alpha)=f(x)
が成り立つとき,fはxで連続
(定理)Hausdorff性
Hausdorff空間の有向点族の極限は,存在すればただ1つ。
逆にHausdorffでないとき,極限が複数存在する。
(定理)点列閉包の拡張
Aの任意の有向点族の収束先を全て含めた集合は,Aの閉包
(定理)点列コンパクト(BW,HB)の拡張
X:コンパクト ⇔ Xの任意の有向点族がX内で収束部分族を持つ
射影的極限(逆極限)

\varprojlim_{\alpha \in I} E_{\alpha}, \quad
\varprojlim_{\alpha} E_{\alpha}, \quad 
\varprojlim {E_\alpha}, \quad
\projlim_{\alpha} E_{\alpha}

帰納的極限(順極限

\varinjlim_{\alpha \in I} E_\alpha,
\varinjlim_{\alpha} E_\alpha, \quad
\varinjlim E_\alpha, \quad
\injlim_{\alpha \in I} E_\alpha, \quad
\injlim E_\alpha

フィルター

Enri Cartan (1937) によるネットと同値な概念。
一般の位相空間において,点列を議論するには第二可算公理が必要だったが,フィルター(或いはネット)の導入によってこれが不要になった。つまり,距離空間における点列の自然な拡張といえる。
最終更新:2009年05月20日 18:07
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