保測變換

保測變換

保測變換(measure-preserving transformation)是遍歷性理論研究的基本變換,代表一個系統的保持某種信息量的隨時間的演化。

基本介紹

  • 中文名:保測變換
  • 外文名:measure preserving transformation
  • 所屬學科:數學
  • 性質:遍歷性理論研究的基本變換
  • 相關概念:影射、可測影射、龐加萊定理等
定義,保測變換舉例,保測變換的物理前提條件,關於保測變換的龐加萊定理,

定義

是一(完備)機率空間
定義1 如果對於任何
,有
則空間
到自身的影射
稱做可測的。
定義2 如果對於任何
,有
則可測影射
稱做保測變換(morphism)。
設T是保測變換,
是其n次冪,而
是一隨機變數,設
,考慮序列

保測變換舉例

例1
是由有限個點構成的集合,
中一切子集的
代數,
,而
.如果
,則
是保測變換。
例2
P勒貝格測度
,則
是保測變換。

保測變換的物理前提條件

假設某一系統按照一定運動規律(在離散時間)演變,並構想
是該系統的狀態
的相空間,那么,如果
是系統在時刻
的狀態,則
是經過n步系統進入的狀態,其中
是(該運動規律誘導的)推移運算元,其次,假如A是某一“狀態
的集合”,則
根據其定義是經一步到達集合A的一切“初始”狀態
的集合,因此,假如把
視為“不可壓縮的液體”,則條件
可以視為完全自然的“體積”保持不變的條件。(對於經典的封閉哈密頓(W.R.Hamilton)系統,著名的劉維爾(J.Liouville)定理斷定,相應的變換
是保持勒貝格測度不變的變換。)

關於保測變換的龐加萊定理

下面關於“常返性”的龐加萊(J.H.Poincaré)定理(1912),是有關保測變換最早的成果之一。
定理
是一機率空間,T是保測變換,
.那么,對於無限多個
和幾乎一切點
,有
證明:
={
,對於一切
).由於對於任意
,則
,這樣,序列
由有相同P一測度的不相交集合構成,因此,
從而
。從而,對於幾乎一切點
和至少對於一個
,由此可見,對於無限個n≥1,有
將上面得到的結果用於變換
,那么,對於每一個點
\
,其中N是0機率集合(並且N是對應於不同k的相應集合的並),存在這樣的
,使
.由此顯然可以得到,對於無限多個n,有
,則在集合
如果令當
時,得所要證明的結果。
注: 假如將機率測度P換成任意有限測度
,則定理仍然成立。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們