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完备性

王朝百科·作者佚名  2010-02-10
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简介完备性也称完全性,可以从多个不同的角度来精确描述这个定义,同时可以引入完备化这个概念。但是在不同的领域中,“完备”也有不同的含义,特别是在某些领域中,“完备化”的过程并不称为“完备化”,另有其他的表述,请参考代数闭域(algebraically closed field)、紧化(compactification)或哥德尔不完备定理。

度量空间的完备性一个度量空间或一致空间(uniform space)被称为“完备的”,如果其中的任何柯西列都收敛(converges),请参看完备空间。

在泛函分析(functional analysis)中, 一个拓扑向量空间(topological vector space)V的子集S被称为是完全的,如果S的扩张(span)在V中是稠密的(dense)。如果V是可分拓扑空间(separable topology space),那么也可以导出V中的任何向量都可以被写成S中元素的(有限或无限的)线性组合。更特殊地,在希尔伯特空间(Hilbert space))中(或者略一般地,在线性内积空间(inner product space)中),一组标准正交基(orthonormal basis)就是一个完全而且正交的集合。

测度空间的完全性一个测度空间(measure space)是完全的,如果它的任何零测集(null set)的任何子集都是可测的。请查看完全测度空间(complete measure)。

统计学中的完全性在统计学中,一个统计量(statistic)被称为完全的,如果它不允许存在0的无偏估计量(estimator)。清查看完备统计量(complete statistic)。

图论中的完全性在图论(graph theory)中,一个图被称为完全的(complete graph),如果这个图是无向图,并且任何两个顶点之间都恰有一条边连接。

范畴论中的完备性在范畴论(category theory),一个范畴C被称为完备的,如果任何一个从小范畴到C的函子(functor)都有极限(limit)。而它被称为上完备的,如果任何函子都有一个上极限(colimit)。请查看范畴论中的极限定义。

序理论的完备性在序理论(order theory)和相关的领域中,如格(lattice)和畴(domain theory)中,全序性(completeness)一般是指对于偏序集(partially ordered set)存在某个特定的上确界(suprema)或下确界(infima)。值得特别注意的是,这个概念在特定的情况下也应用于完全布尔代数(complete Boolean algebra),完全格(complete lattice)和完全偏序(complete partial order)。并且一个有序域(ordered field)被称为完全的,如果它的任何在这个域中有上界的非空子集,都有一个在这个域中的最小上界(least upper bound);注意这个定义与序理论中的完全有界性(bounded complete)有细小的差别。在同构的意义下,有且仅有一个完全有序域,即实数。

数理逻辑的完备性在数理逻辑(en:mathematical logic中),一个理论(theory)被称为完备的,如果对于其语言(language)中的任何一个句子(sentence)S,这个理论包括且仅包括S或S之逆。一个系统是兼容的,如果不存在同时P和非P的证明。哥德尔不完备定理证明了,包含皮亚诺公理(Peano axioms)的所有公理系统都是不可能既完备又相容的。下面还有一些逻辑中关于完备性的定义。

在证明论(proof theory)和相关的数理逻辑的领域中,一个形式的演算(calculus)相对于一个特定的逻辑(即相对于它的语义(semantics))是完备的,如果任何由一组前提Q根据语义导出的陈述P,都可以从这组前提出发利用这个演算语法地(syntactically)导出。形式地说,导出 。一阶逻辑(First-order logic)在这个意义下是完备的。特别低,所有逻辑的重言式(tautologies)都可以被证明。即使在经典逻辑中,这与前述的完备性是不同的(即一个陈述和否定陈述对于这个逻辑而言不可能是重言式)。相反的概念被称为可靠性(soundness)。

计算复杂度中的完备性在计算复杂度理论(computational complexity theory)中,一个问题P对于一个复杂度类C,在某个给定类型的归约下是完全的(complete),如果P在C中,并且C中的任何问题利用该归约都可以化归到P。例如,NP完全问题(NP-complete)在NP(NP)类和多项式时间(polynomial-time)和多对一归约的意义下是完全的。

 
 
 
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