Grassmannmått

Ett Grassmannmått är ett mått i linjär algebra, namngett efter den tyska matematikern Hermann Grassmann.

Formell definition

Låt 0 < m < n {\displaystyle 0<m<n\,} vara heltal och bilda Grassmannmångfalden G ( n , m ) {\displaystyle G(n,m)\,} . Definiera en funktion från ortogonalgruppen O ( n ) {\displaystyle O(n)\,} till G ( n , m ) {\displaystyle G(n,m)\,} på följande sätt:

Ξ V : O ( n ) G ( n , m ) {\displaystyle \Xi _{V}:O(n)\rightarrow G(n,m)\,} , så att Ξ V ( g ) = g V . {\displaystyle \Xi _{V}(g)=gV.\,}

Grassmannmåttet γ n , m {\displaystyle \gamma _{n,m}\,} ett bildmått:

γ n , m := Ξ V # θ n , {\displaystyle \gamma _{n,m}:=\Xi _{V\#}\theta _{n},\,}

dvs för A G ( m , n ) {\displaystyle A\subset G(m,n)\,}

γ n , m ( A ) = θ n ( { g O ( n ) : g V A } ) . {\displaystyle \gamma _{n,m}(A)=\theta _{n}(\{g\in O(n):gV\in A\}).}

Här är θ n {\displaystyle \theta _{n}\,} det vridningsinvariant måttet i O ( n ) {\displaystyle O(n)\,} .

Egenskaper

  • Eftersom måttet θ n {\displaystyle \theta _{n}\,} är vridningsinvariant så är Grassmannmåttet också "vridningsinvariant":
γ n , m ( g A ) = γ n , m ( A ) , {\displaystyle \gamma _{n,m}(gA)=\gamma _{n,m}(A),\,}
för A G ( m , n ) {\displaystyle A\subset G(m,n)\,} . Här
g A := { g W : W A } . {\displaystyle gA:=\{gW:W\in A\}.\,}
  • Eftersom Grassmannmåttet är vridningsinvarianta beror det inte på vilket delrum V man väljer. Därför väljer man ofta delrummet V = R m {\displaystyle V=\mathbb {R} ^{m}} .

Favardmått

Huvudartikel: Favardmått

Man definierar det Favardmåttet med hjälp av Grassmannmåttet. För heltalen 0 < m < n {\displaystyle 0<m<n\,} är det m-dimensionella Favardmåttet med en parameter 1 ett Borelmått I 1 m : Bor R n [ 0 , ] {\displaystyle {\mathcal {I}}_{1}^{m}:{\mbox{Bor}}\,\mathbb {R} ^{n}\rightarrow [0,\infty ]} , definierad som:

I 1 m ( A ) := G ( n , m ) V H 0 ( A P V 1 { v } ) d H m ( v ) d γ n , m ( V ) , {\displaystyle {\mathcal {I}}_{1}^{m}(A):=\int _{G(n,m)}\int _{V}{\mathcal {H}}^{0}(A\cap P_{V}^{-1}\{v\})\,d{\mathcal {H}}^{m}(v)\,d\gamma _{n,m}(V),}

där

  • integralen
G ( n , m ) d γ n , m {\displaystyle \int _{G(n,m)}d\gamma _{n,m}\,}

är måttintegralen med avseende på måttet γ n , m , {\displaystyle \gamma _{n,m},\,}

  • integralen
V d H m {\displaystyle \int _{V}d{\mathcal {H}}^{m}}

är måttintegralen med avseende på det m-dimensionella Hausdorffmåttet H m {\displaystyle {\mathcal {H}}^{m}\,} över delrummet V G ( n , m ) , {\displaystyle V\in G(n,m),\,}

  • måttet H 0 {\displaystyle {\mathcal {H}}^{0}} är det nolldimensionella Hausdorffmåttet dvs räknemåttet och
P V 1 { v } := { x R n : P V ( x ) = v } {\displaystyle P_{V}^{-1}\{v\}:=\{x\in \mathbb {R} ^{n}:P_{V}(x)=v\}\,}

för v V G ( m , n ) . {\displaystyle v\in V\in G(m,n).\,}

Se även