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¿Se han considerado de forma sistemática las estructuras matemáticas dotadas de "relaciones generalizadas"?

Una relación binaria en $X$ es básicamente una función $X^2 \rightarrow \mathbb{B}$ donde $\mathbb{B}$ es el álgebra booleana prototípica $\{0,1\}.$ Podemos generalizar sustituyendo $\mathbb{B}$ con una estructura parcialmente ordenada más complicada. Así, tenemos:

Idea heurística. A relación generalizada en $X$ es una función $X^n \rightarrow P$ donde $P$ es un conjunto parcialmente ordenado que posiblemente tenga una estructura adicional.

Por ejemplo, un espacio métrico puede verse como un conjunto $X$ dotado de una relación generalizada $d : X^2 \rightarrow [0,\infty)$ que satisfacen los axiomas habituales.

Pregunta. ¿Se han considerado de forma sistemática las estructuras matemáticas dotadas de relaciones generalizadas? Estaría bien una referencia.


Debate . He aquí el ejemplo que más me interesa.

Supongamos que $X$ y $Y$ son conjuntos, y que $R$ es una relación binaria sobre $Y$ . Es decir, $R$ es una función $Y \times Y \rightarrow \mathbb{B}$ . Entonces la familia $Y^X$ puede dotarse naturalmente de una relación binaria generalizada $R' : Y^X \times Y^X \rightarrow \mathbb{B}^X$ definida afirmando que $R'(f,g)$ es igual a la función característica de

$$\{x \in X \mid R(f(x),g(x))\}.$$

De todos modos, la cuestión es que si $\mathcal{Y} = (Y,R)$ es una estructura relacional, entonces realmente $\mathcal{Y}^X$ no está dotada de una relación $R'$ con codominio $\mathbb{B}$ sino más bien generalizado relación que tiene codominio $\mathbb{B}^X.$ Podríamos llamar a tal bestia una "estructura relacional generalizada".

Es de suponer que los espacios métricos experimentan una generalización similar, aunque todavía estoy intentando averiguar los detalles.

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djeidot Puntos 2143

Yo también he pensado en esa idea. No creo que exista una teoría sistemática en ese sentido. Esto podría significar que no hay nada que decir con toda generalidad. Una sola relación generalizada es lo mismo que una familia de relaciones $P_i$ tal que $P_i \implies P_j$ para $i \leq j$ así que, en cierto sentido, no obtienes nada nuevo.

Se ven aplicaciones de la idea en torno a las matemáticas. Lord Farin ya ha mencionado los modelos booleano-valorado y heyting-valorado. Otra variante procede de la informática teórica y recibe el nombre de teoría del dominio . Las funciones computables se modelan como funciones sobre un conjunto parcialmente ordenado. Las funciones situadas más arriba en el orden parcial están "más definidas" que las situadas más abajo.

Para la aplicación específica de los espacios métricos, se han producido algunos avances en la línea que usted tiene en mente. Busque "Lawvere metric spaces". La idea se expresa en lenguaje de teoría de categorías, pero la noción subyacente es la misma que la que usted tiene en mente.

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