傳遞關係
類型 | 二進制關係 |
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場地 | 基本代數 |
陳述 | 關係在一組如果所有元素 ,,,, ,,,, 在 ,無論何時相關到和到 , 然後也關聯到 。 |
符號陳述 |
在數學中,如果對於所有元素a , b , c in x中的所有元素b,c,當r將a至b和b與c與c相關聯,則r也將r與a相關聯,則x上的關係r是傳遞的。每個部分順序以及每個等價關係都需要傳遞。
定義
及時二進制關係 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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指示該列的屬性始終是正確的(在左側),而✗表示不保證該屬性(可能或可能不保留)。例如,每個對等關係都是對稱的,但不一定是反對稱的,由在“對稱”列和“反對稱”柱中的✗中。 |
集合X上的均勻關係r是一個傳遞關係,如果
- 對於所有a , b , c∈X ,如果a r b和b r c ,則是a r c 。
或以一階邏輯而言:
- ,
其中a r b是( a , b ) ∈R的infix符號。
例子
作為一個非數學示例,關係“是祖先”是及物的。例如,如果艾米(Amy)是貝基(Becky)的祖先,而貝基(Becky)是嘉莉(Carrie)的祖先,那麼艾米(Amy)也是嘉莉(Carrie)的祖先。
另一方面,“是”的生父母不是一種及時的關係,因為如果愛麗絲是布倫達的出生父母,而布倫達是克萊爾的出生父母,那麼這並不意味著愛麗絲是克萊爾的出生父母。更重要的是,它是抗坦率的:愛麗絲永遠不會成為克萊爾的出生父母。
非傳播的非抗侵犯關係包括運動固定裝置(季后賽時間表),“知道”和“與之交談”。
“比“更大”,至少和“等於”(平等)是各個集合上的傳遞關係,例如,一組實數或一組自然數:
- 每當x > y和y > z時,也是x > z
- 每當x≥y和y≥z時, x≥z也
- 每當x = y和y = z時, x = z 。
更多及時關係的例子:
非傳播關係的例子:
任何集合的空白關係是傳遞的,因為沒有元素這樣和因此,透明度條件是真實的。僅包含一個有序對的關係r也是傳遞的:如果有序對是形式的對於一些唯一的元素是 ,確實在這種情況下 ,而如果訂購對不為形式那沒有這樣的元素因此是空虛的。
特性
閉合屬性
- 傳遞關係的相反(反向)始終是傳遞的。例如,知道“是“是傳遞”的子集,並且是“是它的超集”是它的相反,人們可以得出結論,後者也是及物的。
- 兩個轉移關係的交集始終是傳遞性的。例如,知道“誕生之前”和“具有與“是瞬時”相同的名字,可以得出結論,“誕生了”,並且具有與“同樣的名字”也是傳遞的。
- 兩個及時關係的結合不必是傳遞的。例如,“以前出生或具有與“與富蘭克林·皮爾斯( Franklin Pierce)有關的富蘭克林·羅斯福(Franklin D. 。
- 及時關係的補充不必是傳遞性的。例如,雖然“等於”是傳遞的,但不等於“僅在集合上最多有一個元素。
其他屬性
傳遞關係不必反身。當它被稱為預訂時。例如,集合x = {1,2,3}:
- r = {(1,1),(2,2),(3,3),(1,3),(3,2)}是反射性的,但不是及物的,因為這對(1, 2)不存在,,,,
- r = {(1,1),(2,2),(3,3),(1,3)}是反身的,並且是瞬時的,因此它是預訂
- r = {(1,1),(2,2),(3,3)}是反身的,並且是及時的,另一種預訂。
及時擴展和及時閉合
令R為集合X上的二進制關係。 r的傳遞擴展為r 1 ,是x上最小的二進制關係,使得r 1包含r ,如果( a , b ) ∈R和( b , c ) ∈R然後( a , c ) ∈R1 。例如,假設X是一組城鎮,其中一些是通過道路連接的。如果有一條直接連接城鎮A和b的道路,請讓R為城鎮的關係( a , b )∈R 。這種關係不必是傳遞的。如果您可以在最多兩條道路上使用,則可以通過( a , c ) ∈R1來定義此關係的及傳遞擴展。
如果關係是傳遞的,則其傳遞擴展為本身,也就是說,如果r是一種橫向關係,則r 1 = r 。
r 1的傳遞擴展將以r 2表示,並以這種方式繼續,通常, r i的及傳遞延伸將為r i + 1 。 r *或r∞表示的R的傳遞閉合是r , r 1 , r 2 ,...的集合結合。
關係的及時封閉是一種橫向關係。
關係“是一組人的育生父母”不是一種傳遞關係。但是,在生物學中,經常需要考慮在任意數量的世代上考慮出生的生產:關係“是“出生的祖先”是一種及物關係,這是關係的及時封閉,是關係的出生父母”。
如果您可以使用任何數量的道路在城鎮A和C之間旅行,則( a , c )∈R *的示例(a,c)∈R *。
需要傳遞性的關係類型
計算及時關係
尚不知道有限集合( OEIS中的序列A006905 )上的傳遞關係數量的一般公式。但是,有一個公式用於查找同時反身,對稱和及時的關係數量 - 換句話說,等效關係- ( OEI中的序列A000110 ),那些是對稱和及時的,那些是對稱的,具有對稱性的,是對稱性的, ,抗對稱,以及總,及時和反對稱的。 Pfeiffer在這個方向上取得了一些進展,以彼此的方式表達了與這些屬性的組合的關係,但仍然很難計算任何一個。另請參見Brinkmann和McKay(2005)。 MALA表明,沒有具有整數係數的多項式可以代表集合上傳遞關係數量的公式,並找到了為該數字提供下限的某些遞歸關係。他還表明,如果該集合完全包含兩個有序對,則該數字是第二度的多項式。
元素 | 任何 | 傳遞 | 反身 | 對稱 | 預購 | 部分順序 | 總預訂 | 總訂單 | 等價關係 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 2 | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
2 | 16 | 13 | 4 | 8 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 |
3 | 512 | 171 | 64 | 64 | 29 | 19 | 13 | 6 | 5 |
4 | 65,536 | 3,994 | 4,096 | 1,024 | 355 | 219 | 75 | 24 | 15 |
n | 2 n 2 | 2 N ( n -1) | 2 N ( N +1)/2 | ∑ n k = 0 k ! S ( n , k ) | 恩! | ∑ n k = 0 s ( n , k ) | |||
OEIS | A002416 | A006905 | A053763 | A006125 | A000798 | A001035 | A000670 | A000142 | A000110 |
請注意, s ( n , k )是指第二種的stirling數字。
相關屬性
如果不是傳奇,則稱為不及物關係,即對於某些x , y , z ,即xry和yrz而不是xrz 。相比之下,如果Xry和Yrz總是暗示XRZ不成立,則關係R稱為抗坦率。例如,如果xy為偶數數字,則Xry定義的關係是不及物的,但不是抗坦率的。如果x是均勻而y是奇數,則由Xry定義的關係既具有及物且抗授精。如果x是y的連續數,則由Xry定義的關係既不傳染又抗坦率。在政治問題或團體偏好等情況下,出現了不突出性的意外例子。
對隨機版本(隨機傳遞性)的概括,對傳播性的研究發現了在決策理論,心理計量學和實用程序模型中的應用。
準授精關係是另一個概括。它僅在其非對稱部分上是傳遞的。這種關係用於社會選擇理論或微觀經濟學。
命題:如果r是一個單價,則r; r t是及傳遞的。
- 證明:假設然後有a和b 由於r是無數的,因此yrb和ar t y表示a = b 。因此, x r a r t z ,因此x r; r t z和r; r t是傳遞的。
推論:如果r是無數的,則r; r t是r的域上的等效關係。
- 證明:r; r t在其域上是對稱的和反身的。在R的單位上,滿足了等效性的及時要求。