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¿Cuál es la notación estándar para una integral multiplicativa?

Si $f: [a,b] \to V$ es una función (agradable) que toma valores en un espacio vectorial, se puede definir la integral definida $\int_a^b f(t)\ dt \in V$ como límite de las sumas de Riemann $\sum_{i=1}^n f(t_i^*) dt_i$ o como valor final $F(b)$ de la solución $F: [a,b] \to V$ al problema de la EDO $F'(t) = f(t); F(a) = 0$ .

Con un espíritu similar, dada una función (bonita) $f: [a,b] \to {\mathfrak g}$ tomando valores en un álgebra de Lie $\mathfrak g$ de un grupo de Lie $G$ se puede definir la integral definida multiplicativa, que en aras de la discusión denotaré $\Pi_a^b \exp(f(t)\ dt) \in G$ como límite de los productos de Riemann $\prod_{i=1}^n \exp(f(t_i^*) dt_i)$ (con el producto leído de izquierda a derecha), o como valor final $F(b)$ de la solución $F: [a,b] \to G$ de la ODE $F'(t) = F(t) f(t); F(a) = 1$ .

Así, por ejemplo, cuando el álgebra de Lie es abeliana, la integral multiplicativa es sólo la exponencial de la integral ordinaria,

$$\Pi_a^b \exp(f(t)\ dt) = \exp( \int_a^b f(t)\ dt)$$

pero en general los dos son un poco diferentes, aunque siguen siendo bastante análogos.

Esta noción surge implícitamente en muchos lugares (resolución de EDO, integración de conexiones a lo largo de curvas, dinámica y paseos aleatorios en grupos de Lie (por ejemplo, en el trabajo de Terry Lyons), la "transformada de Fourier no conmutativa" de la teoría de la dispersión, etc.), pero estoy seguro de que debe estudiarse explícitamente en algún cuerpo de literatura (e incluso recuerdo vagamente haberlo visto en algún momento en el pasado). Pero estoy teniendo dificultades para localizar esta literatura porque no estoy seguro de tener la terminología correcta para este concepto. Así que mis preguntas son:

  1. ¿Cuál es el nombre y la notación aceptados para este concepto en la literatura? (Tal vez haya más de una notación de este tipo, procedente de cuerpos de literatura distintos).

  2. ¿Cuáles son las referencias de la teoría de este concepto?

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Chris Alparas Puntos 21

Este tipo de construcción también surge en topología y geometría algebraica como "integrales iteradas" o "integrales iteradas de Chen". Hay muchas fuentes de las cuales una famosa es la del propio Chen: http://projecteuclid.org/DPubS?service=UI&version=1.0&verb=Display&handle=euclid.bams/1183539443 .

El término exponencial ordenado por la trayectoria (o por el tiempo), como se sugiere en la otra respuesta, es el más común, o al menos el que obtendría más resultados en una búsqueda, pero esto se debe al uso en la física.

AÑADIDO: este artículo de Hain (alumno de Chen) llama a la construcción "integrales de línea iteradas". http://arxiv.org/abs/math.AG/0109204 . Otro documento lo llama "integrales iteradas" en un contexto más específico que coincide con el de la pregunta: p.21 de http://www.math.toronto.edu/drorbn/papers/OnVassiliev/OnVassiliev.pdf .

14voto

Click Ok Puntos 521

Como he mencionado en mi comentario, este concepto es el exponencial ordenado en el tiempo (según recuerdo de las clases de Teoría Cuántica de Campos, hace mucho tiempo). Alternativamente, el exponencial ordenado por ruta . No soy un experto, así que no puedo indicarte ninguna fuente definitiva que no puedas encontrar con un poco de búsqueda.

La función f(t) no tiene que ser especialmente "bonita", basta con que sea localmente integrable. Se puede ir aún más lejos y sustituir f(t)dt por dF(t) para una función continua de variación finita F. De hecho, F puede ser cualquier semimartingale continua, siempre que se utilice la integración de Stratonovich en la SDE asociada (ya que la integración de Ito no es independiente de las coordenadas). Este es el método utilizado por Rogers y Williams (Diffusions, Markov Processes and Martingales) para construir movimientos brownianos en grupos de Lie y que allí se denomina producto-inyección integral . En realidad, es una biyección de las semimartes continuas X en el álgebra de Lie a partir de $X_0=0$ a las semimartingales continuas Y en el grupo de Lie a partir del punto $Y_0=1$ que satisface la SDE de Stratonovich $$ \partial Y = Y\,\partial X. $$

Además, ¿por qué limitarse a los grupos/álgebras de Lie? Cualquier colector con una conexión afín servirá, donde f mapea al espacio tangente en algún punto base, y se mueve a lo largo de la curva generada por transporte paralelo. Sin embargo, existe la posibilidad de que la solución explote en un tiempo finito. En el caso de los grupos de Lie, hay una conexión invariante estándar que da la exponencial ordenada en el tiempo.

10voto

Jon Galloway Puntos 320

En el mundo de la física, la notación es $P\exp(\int_a^b f(t)\,dt)$ ou $T\exp(\int_a^b f(t)\,dt)$ , donde el " $P$ " y " $T$ "significan "camino ordenado" y "tiempo ordenado". La idea de la aritmética ordenada en el tiempo creo que se debe originalmente a Feynman:

  • R.P. Feynman (1951). Un cálculo de operadores con aplicaciones en la electrodinámica cuántica. Revista Física . vol. 84 (1) pp. 108-128.

En el curso de la UC Berkeley 2008 sobre la teoría de Lie impartido por Mark Haiman (mis notas de clase editadas son disponible en PDF ), lo llamamos simplemente $\int$ que era un poco de un abuso de la notación. O más bien, para cualquier EDO, nos referimos al "flujo" correspondiente como $\int$ : $\int_p(\vec x)(t)$ era el punto al que se llegaba partiendo de un punto $p$ y que fluye a través del campo vectorial $\vec x$ por $t$ segundos. No soy un fan de esta notación, mientras que estoy razonablemente contento con " $T\exp$ ".

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