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斯科特域(Scott domain)在數學領域序理論和域理論中,是代數的有界完全的完全偏序。[1]

概述

在數學領域序理論和域理論中,斯科特域(Scott domain)是代數的有界完全的完全偏序。它得名於達納·斯科特,他首先在域理論中研究了這些結構。斯科特域密切關係於代數格,不同之處只是缺乏最大元。

形式定義

形式的說,偏序集合(D, ≤) 叫做斯科特域,如果下列成立:

D是有向完全的,就是說,所有D的有向子集都有上確界。

D是有界完全的,就是說,有某個上界的D的所有子集都有上確界。

D是代數的,就是說,D的所有元素可以獲得為D的緊緻元素的有向集合的上確界。

性質

因為空集當然有上界,我們從有界完全性得出最小元(空界的上確界)的存在性。還要注意儘管術語 "斯科特域"廣泛的用於這個定義,術語"域"沒有一般性意義: 它可以用於稱呼在域理論中的很多結構並通常在使用前作出解釋。但是,"域"確實是 斯科特自己最初用於這些結構的。此外,在某些出版物中 斯科特域常以其他名字如"代數半格"出現。

應當記住有界完全的性質等價於所有非空下確界的存在性。周知所有下確界的存在性蘊涵了所有上確界的存在性,並因此使偏序集合成為完全格。因此,當頂元素(空集的下確界)被連接(adjoin)到 斯科特域,可以得出:

新頂元素是緊緻的(因為次序以前是有向完全的),結果的偏序集合將是代數格。反過來,斯科特域在一定意義上"幾乎"就是代數格。斯科特域密切相關於斯科特信息系統,它組成了斯科特域的"語法"表示。

例子

所有有限偏序集合是有向完全和代數的。因此任何有界完全有限偏序集合很平常的就是斯科特域。自然數集帶補充的頂元素 ω 構成了代數格,因此也是斯科特域。在此方面的更多例子請參見代數格。

考慮在字母表 {0,1} 的所有有限和無限的字的集合,按在字上的前綴序排序。所以,字w小於某個字v,如果w是v的一個前綴,就是說,如果有某個(有限或無限) 字v'使得wv'=v。例如 10 ≤ 10110。空字是這個次序的底元素,而容易看出所有有向集合(總是鏈)有上確界。類似的,你可以立即驗證有界完全性。但是,結果的偏序集合當然缺乏頂元素而有很多極大元素(如 111... or 000...)。它也是代數的,因為所有有限字是緊緻的,當然可以從有限字的鏈逼近無限字。因此這是斯科特域而不是代數格。

作為反例,考慮在區間 [0,1] 內的實數,按自然次序排序。這個有界完全 cpo 不是代數的,實際上它只有一個緊緻元素 0。

視頻

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參考文獻

  1. 斯科特域,科技工作者之家 ,2020-11-17