豪斯道夫)测度 (dimensions):当划分越来越细时,内外小矩形面积之和趋于同一个值,则曲边梯形的面积就存在。否则就不存在

你懂测度吗(III)?

已有 3531 次阅读2009-4-29 13:14|个人分类:数学常识|系统分类:科普集锦

上回说到欧氏空间中的确存在不可测集合,这就向我们提出了一个问题:什么样的集合是可测的?什么样的集合是不可测的?或者说如何判断一个集合可测或不可测?

有两种方法来作出判断,其一是采用内外测度的办法,回忆微积分中求曲边梯形的面积时,通过将函数的定义区间分割成若干小区间,然后以这些小区间为边作若干小矩形包住曲边梯形,同时又让曲边梯形包住以这些小区间为边的另一些小矩形,如果当划分越来越细时,内外小矩形面积之和趋于同一个值,则曲边梯形的面积就存在。否则就不存在,内外测度方法与此很相似,集合E的外测度是包住E的一些小长方体体积之和的下确界,如何作内测度呢?为叙述方便,以直线上有界点集E为例,不妨设 ,若E可测,(ab)-E也应可测,于是应有

m*[(a,b)-E]=m*(a,b)-m*E=b-a-m*E。如果开区间{Ii} 盖住了(a,b)-E,则

 

 

因此一种自然的方式是定义E的内测度为:

 

m*E=b-a-m*[(a,b)-E]

 

m*E=m*E时,称E是可测集。

直观地解释内测度就是将(ab)挖去一些开区间后剩下部分的长度之上确界。不难发现,内测度其实就是包含在E中的闭集的测度之上确界;而闭集的测度可以定义为某个包含它的闭区间长度减去其余集的构成区间长度之和。

但是将这一方法推广到Rn中会带来一些技术上的麻烦,所以通常采用另外一种方法来定义可测集,这就是著名的卡屋泰屋独利条件。

如果 E 是可测集(注意,我们尚未定义可测集)。 Ec=Rn-E 也应当是可测的,于是应有

 

 

 但m*Rn为无穷大,由外测度性质3知m*E与m*Ec至少有一个为无穷大 ,所以上述等式恒成立。由此并不能得到关于可测性的任何实质性信息,因此,我们将E限制在任意的开长方体I上,考虑是否可加,即对任意开长方体I,下式是否总成立:

 

 

 

假如对一切开长方体上式总成立,则可以证明对任意集合T,下式也成立

 

(证明略)。

我们就用该式来定义可测性。

定义 假设E是Rn的子集,如果对任意集合T,都有

(1)

 

则称ELebesgue可测集,此时称m*EELebesgue测度,简记为mE

等式(1)称为Caratheodory(卡屋泰屋独利)条件,它有一个等价的叙述方式,即:对任意 都有

(2)

 

 

事实上,(1)成立,则对任意 , ,则得

 

从而(2)成立。反之,若(2)成立,则对任意T ,取

,

从而由(2)得

 

 

 

有几个基本问题是必须回答的:1、哪些集合是可测的?2、可测集具有什么性质?特别地,可测集对于集合的交、并、差运算是否封闭?也即,可测集经过交、并、差运算后是否仍然可测?3、可测集具有什么样的结构?与我们熟悉的集合(如开集、闭集)差别有多大?只有回答了这些问题,才有可能真正了解可测集,也才能进一步讨论可测集上的函数可测函数。

幸运的是,这些问题都有比较完满的答案,不过作为普及性读物,再往下讨论就不太合适了。关于测度的系列文章到此结束,有兴趣者可以参看相关的书籍。

测度论已经形成一套内容十分丰富的理论体系,而且,抽象的测度论完全建立在公理化体系基础之上,你几乎看不到任何构造性痕迹,在测度论体系之下,概率成了一种特殊的测度,称为概率测度,尽管我们大多数上过大学的人都很熟悉概率论,但对现代概率论了解多少?你若不懂测度论,就无法跨越现代概率论这道门坎!了解分形几何的人都知道分形几何的基础是Hausdorff(豪斯道夫)测度,测度论之伟大由此可见一斑。

所有跟帖: 

卷积01 系统的输出不仅与系统在t时刻的响应有关,还与它在t时刻之前的响应有关,不过系统有个衰减过程,所以t1(<t)时刻的输入 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (33681 bytes) () 10/05/2011 postreply 16:17:45

math01 f(x)在[a,b]上的不连续点全体为零测度集 f(x)在x0∈E. 处连续的充要条件是f(x)在x0处的振幅为0 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1857 bytes) () 10/05/2011 postreply 17:16:41

math01 在一维时&#1048684; 开集无非是&#1048594; 至多可数个两两不相交的开区间的并;商空间;积空间 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (23631 bytes) () 10/05/2011 postreply 18:08:39

math01 商空间01 积空间01 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1275 bytes) () 11/04/2011 postreply 09:19:14

采取对值域作分划,相应得到对定义域的分划(每一块不一定是区间),使得在每一块上的振幅都很小,即按函数值的大小对定义域的点加以归类 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (9976 bytes) () 10/06/2011 postreply 09:42:02

我们打算给这选出的一部分子集赋予测度,所以称它们是可测的。你当然会问,为什么不给这个set的全部子集都赋予测度?答案是,如果这样 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (3529 bytes) () 10/06/2011 postreply 10:55:23

维纳测度 用勒贝格积分计算了这些路径上函数的平均值 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1300 bytes) () 10/06/2011 postreply 11:02:50

一个这样的函数是连续的,如果粗略地说,它的图像为一个单一的不破的曲线,并且没有间断、跳跃或无限逼近的振荡。。许多物理问题都导至不 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (66789 bytes) () 10/06/2011 postreply 11:12:04

“病态”的函数:布朗运动时就指出,这个x ( t) 应该就是一个处处不可求导的连续函数 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (13688 bytes) () 10/06/2011 postreply 11:15:32

勒贝格积分不是线性的,而且它没有明显的组合学特点,勒贝格测度的基本性质是它的可数可加性 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (4380 bytes) () 10/06/2011 postreply 11:24:24

外微分形式及其积分:外积, 法国数学家托姆说过一段话:“如果要问我,哪一个定理是数学中最深刻、最简明而又有明确无误 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (392 bytes) () 10/06/2011 postreply 11:54:03

tafa01 Goldman Sachs most-shorted index -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (3877 bytes) () 10/06/2011 postreply 13:01:20

布朗运动 有理数是漂浮于无理数汪洋大海上的小小岛屿 无理数 non linear 奇点 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (58829 bytes) () 10/06/2011 postreply 13:50:04

Wiener過程 Levy flight 处处连续而不可导的非平稳不规则信号模型咖分数布朗运动; 连续时间连续状态空间的马尔科夫 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (24243 bytes) () 10/06/2011 postreply 14:12:52

康托集及其“有理数集”测度为零; 全球60亿人,只有一个人长了三条腿,好现在当分母非常大,接近于无穷大的时候,学过极限的都应该知 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (3461 bytes) () 10/06/2011 postreply 14:27:51

点集的测度与空间维数直接相关, 这好比一维空间中有限区间的长度不等于零, 但有限区间置于平面上其面积等于零;所谓测度,通俗的讲就 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (19674 bytes) () 10/06/2011 postreply 14:43:32

胖分形是指具有分形边界且勒贝格测度不为零 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (21980 bytes) () 10/06/2011 postreply 14:56:14

走势图上呈现为急升急降的尖头,在市场的混乱加剧时,价格的急升急降就变得越来越常见,在走势图上呈现为密集分布的形态,实际市场能量法 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (2021 bytes) () 10/06/2011 postreply 15:39:03

先局部平均,再整体平均;在曲线内的范围操作,从长远来看,会不赚不赔,因为数学期望为0,无论交易者觉得自己有多聪明,找出来的规律有 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (7080 bytes) () 10/07/2011 postreply 13:42:20

正交风险(Orthogonal risk)和. 相关风险(Correlation risk), ... 方差风险,与股市独立的波 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (3911 bytes) () 10/07/2011 postreply 15:00:59

外积01 :正交风险(Orthogonal risk)和. 相关风险: in hd space, risk high! 外乘积的 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (31096 bytes) () 10/07/2011 postreply 17:17:49

在三维空间里,一个(有正反面的)平面,只有唯一的一个法向量,所以,平面的方向,可以等同于法向量的方向。,在四维空间里,一个平面, -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (825 bytes) () 10/07/2011 postreply 21:03:17

一个n个数的序列可以被理解为一个n维空间中的位置;一个图形的维数可以认为是一个人要想达到这个图形中所有的点,需要运动的所有不同方 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (173 bytes) () 10/07/2011 postreply 21:21:19

N维就是N条直线两两垂直所形成的空间:在我们熟悉的三维空间里,有三对主要方向:上下(高度),南北(纬度),东西(经度)。这三对方 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1175 bytes) () 10/07/2011 postreply 21:32:02

分形、流形、波动 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (17425 bytes) () 10/07/2011 postreply 23:10:09

正交性 纯空间性的四维空间另有一对垂直于其他三个主要方向的主要方向 这一对方向处在另一条同时垂直于x、y、z轴的坐标轴上,通常 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (4449 bytes) () 10/08/2011 postreply 10:06:02

人眼的视网膜也是由一层二维的感受器构成的,但是人脑能够察知三维物体的真实形状;这是根据阴影、近大远小、双眼视觉等间接信息推断得来 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1609 bytes) () 10/08/2011 postreply 10:12:19

正交性 空间理解成许多平行平面的堆积 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1331 bytes) () 10/08/2011 postreply 10:28:04

两个相同微分乘积为零,不同微分乘积变换顺序时变号的微分之间的乘积称为微分外积,用 表示。由微分的外乘积乘上函数组成的微分形式称 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (10551 bytes) () 10/07/2011 postreply 17:57:43

交易者有能力尽量避开亏损的胖尾,而追求获利的胖尾 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (33230 bytes) () 10/06/2011 postreply 15:52:51

概率分布不是对称的,而是偏向右边,这说明了负收益的冲击要比正收益的冲击导致更大的条件方差; -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (697 bytes) () 10/06/2011 postreply 16:10:48

phymath01 Levy分布 一种Power Law衰减的heavy-tail分布 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1161 bytes) () 10/06/2011 postreply 17:27:31

emh01 基于非正态分布的动态金融波动性模型研究 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (102 bytes) () 10/06/2011 postreply 17:49:26

phymath01 Everett01 原子核是由质子和中子组成的,不是固定排列的,但是运动也不是经典的,如果还没学过量子力学的 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (4218 bytes) () 10/06/2011 postreply 17:55:11

FMH 分数布朗运动(H∈[0.5,1)) 收益序列 分数噪声 长记忆(对于初始值敏感 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (32649 bytes) () 10/07/2011 postreply 08:53:19

IFR Markets economy could not fall off the cliff that equities w -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (8543 bytes) () 10/07/2011 postreply 09:15:03

收益率序列是否具有记忆性,记忆性是持续性的还是反持续性的,在时域或空域上有自相似性和长时相关性;在频域上,其功率谱密度在一定频率 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (13901 bytes) () 10/07/2011 postreply 09:02:11

量子论从三个角度向自然哲学提出挑战,局域性,分离性,个体性 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (67010 bytes) () 10/07/2011 postreply 15:43:31

fa01 qe01 3-4个月,必须启动QE3 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (7772 bytes) () 10/07/2011 postreply 16:20:11

qe01 4.758万亿联邦政府赤字:从08年开始的赤字增长的趋势。赤字随着“复苏”在不断恶化,如果这种“复苏”继续,不久联邦政 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (3551 bytes) () 10/18/2011 postreply 15:54:17

velocity01 liquidity01 在低能的状况下能量和质量和动能的关系就是我们熟悉的牛顿力学中的关系,“宇宙温度大于 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (20825 bytes) () 10/18/2011 postreply 20:03:22

γ射线穿过物质时近似地服从指数衰减,“"距离衰减多项式衰减指数衰减" -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (16537 bytes) () 10/07/2011 postreply 09:50:16

credit01 macronomy.blogspot.com/ -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (82 bytes) () 10/07/2011 postreply 10:03:58

林德伯格-列维(Lindburg-Levy)定理,即独立同分布随机变量序列的中心极限定理。它表明,独立同分布、且数学期望和方差有 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (18821 bytes) () 10/06/2011 postreply 17:57:14

概率 正交平稳序列. 独立序列,前后无关; 平稳序列,前后有关且有平稳性 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1393 bytes) () 10/07/2011 postreply 08:36:13

卷积 股票的周收益序列不同于普通的随机游走,是一个有偏的随机游走过程,这是因为序列的前后的记忆性在起作用;正交多项式序列。注意: -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (21077 bytes) () 10/07/2011 postreply 08:46:38

相互作用力Levy分布:市场群体的相互作用力越大,尖顶、胖尾、聚集和标度现象就越 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (18606 bytes) () 10/06/2011 postreply 18:04:46

本征值又称为特征值。在描述事件分布的函数中,本征值与参数是不同的。在绝大多数情况下,当我们观察到事件具有某种分布特征时,由于不清 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1181 bytes) () 10/06/2011 postreply 18:09:55

"相互作用尖顶胖尾聚集Levy分布" -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (2504 bytes) () 10/06/2011 postreply 22:49:31

emh01 http://www.doc88.com/p-690991539102.html -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (102 bytes) () 10/06/2011 postreply 17:33:43

最经典的就是Cantor集,还有Brownian Motion的零点组成的集合几乎处处Lebesgue测度为0 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (43592 bytes) () 10/06/2011 postreply 14:37:15

[ x i , x i +1 ] 中取不同的ξi , f (ξi ) 可以相差甚大,得出的和式很难代表f ( x ) 之 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (10465 bytes) () 10/06/2011 postreply 11:19:33

logic01 peking univ -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (110 bytes) () 10/05/2011 postreply 17:51:12

请您先登陆,再发跟帖!