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博赫纳积分

(2020-02-11 02:55:24) 百科
博赫纳积分

博赫纳积分

博赫纳积分(Bochner integral)是按勒贝格积分方式定义的一种常用的向量值函式的积分。博赫纳积分是勒贝格积分在向量值函式情形的直接推广,是由博赫纳(S.Bochner)在1932年建立的,这种积分在向量值测度理论、运算元理论、机率论、随机过程以及巴拿赫空间几何理论等许多数学分支中有广泛的套用。

基本介绍

  • 中文名:博赫纳积分
  • 外文名:Bochner integral
  • 属性:一种常用的向量值函式的积分
  • 所属学科:数学
  • 建立者:博赫纳(S.Bochner)
  • 相关概念:勒贝格积分

基本介绍

是完备的σ有限测度空间,
是定义在Ω上而取值于巴拿赫空间X的向量值函式:
1.若
是Ω上的可数值函式,即
是Ω中一列互不相交的可测集,
则称
在Ω上是博赫纳可积的,并称
的博赫纳积分,记为
2.对于一般的强可测函式
,若它是博赫纳可积的可数值函式列
的关于μ几乎处处强收敛的极限且
则说
在Ω上是博赫纳可积的,并规定
的博赫纳积分为
对于博赫纳可积函式
,它的积分值(向量)不依赖于
的选取,博赫纳积分是勒贝格积分在向量值函式情形的直接推广,是由博赫纳(S.Bochner)在1932年建立的,这种积分在向量值测度理论、运算元理论、机率论、随机过程以及巴拿赫空间几何理论等许多数学分支中有广泛的套用,向量值函式
为博赫纳可积的充分必要条件是
强可测,且
博赫纳积分具有和勒贝格积分类似的若干基本性质,例如,具有线性性、完全可加性、绝对连续性以及控制收敛定理、富比尼定理均成立,但拉东-尼科迪姆定理不成立,就是说,与通常的抽象测度不同,绝对连续的向量值测度不一定能表示成博赫纳积分。

集值映射的积分

集值映射的积分(integral of setvalued mapping)是单值映射的积分到集值映射情形的推广,集值映射有多种可积性概念。设
是测度空间,X是可分巴拿赫空间,
是具非空紧凸值的可测集值映射,记
{
是F的可测单值选择}。若
为佩蒂斯可积(相应地,博赫纳可积),则称F为佩蒂斯可积(相应地,博赫纳可积),且其积分定义为
集值映射的积分现有多种不同的概念。例如,还有下述集值映射的积分概念。设
是测度空间,X是可分巴拿赫空间,
是具非空闭值的可测集值映射.记
{
是F的可测单值选择,且
在T上为博赫纳可积}与
{
是F的可测单值选择,且
在T上为佩蒂斯可积},集值映射F在T上的博赫纳积分与佩蒂斯积分分别定义为
其中
分别表示f在T上的博赫纳积分与佩蒂斯积分。

博赫纳

博赫纳(1899-1982,Bochner,Salomon)是美国数学家。1899年8月20日生于奥匈帝国的克拉科夫(现属波兰);1982年5月2 日卒于美国休斯顿。就学于柏林大学,1921年获博士学位。1924-1926年在哥本哈根大学、剑桥大学、牛津大学边学习边工作。1927-1933 年任慕尼黑大学讲师。1933 年到美国普林斯顿大学任副教授,1938 年人美国籍,1946 年晋升为教授,1968 年退休。1968年以后任赖斯大学教授,并任数学系系主任多年。1950年被选为美国全国科学院院士。1957-1958 年任美国数学会副主席。
博赫纳在机率论、傅立叶分析、多複变函数、调和分析、複流形、复变及概周期函式等领域都有贡献。
20世纪20 年代初,H·玻尔给出了一类概周期函式,但取和方法相当複杂,博赫纳很快就建议玻尔採用简单许多的博赫纳-费耶尔过程。博赫纳还用拓扑紧緻性性质使玻尔函式特徵化,后来冯·诺伊曼用此把概周期函式从欧氏空间推广到了一般群。1932 年他又给出了博赫纳积分,即巴拿赫空间元素的函式的勒贝格积分;并很快引入了玻尔函式的相应推 广一“抽 象” 概 周 期 函 数。1961年博赫纳又引人了比玻尔函式更一般的概自守函式。
博赫纳在1932 年给出了博赫纳正定函式定理,即连续复值函式
能表示成傅立叶-斯蒂尔杰斯积分
,其中
,若且唯若对任意有限点,
,和复常数
时才成立。这一判别準则在机率论中有不少套用,而且还可套用于希尔伯特空间自伴运算元谱表示的推导中,并已被推广运用到了拓扑群空间的函式。
博赫纳是施瓦尔茨广义函式理论的先驱者。他引入了函式的广义傅立叶变换。1936年,他还首先引入了多重傅立叶级数的球形和,现已成为多重傅立叶展开的收敛问题和逼近问题的重要工具。
在多複变函数领域,1943年他用“博赫纳-马丁内利核”证明了“对于具连通边界的有界域,边界上的全纯函式可以延拓到该域的整个内部”这一哈托格斯的关键性定理。1938年,他证明了管的正则包络也是管,包络管的基是原来管的基的凸闭包。
在机率论领域,博赫纳在1946年引入了一类一般形式的随机过程的傅立叶变换,把加性集函式随机化,不仅得到三维纳微分空间,而且还得到了同类型的其他平稳过程。
博赫纳因对机率论、傅立叶分析、多複变函数等领域的贡献及影响,而于1979 年获美国数学会的斯蒂尔奖。他着有《多复变数》(Several ComplexVariables,1948;与W.T.马丁合作)、《调和分析与机率论》(Harmonic Analysis andtheTheory of Probability,1956)、《曲率和贝蒂数》(Curvatureand Betti Numbers,1953;与 矢野健太郎合作)和《傅立叶积分》(Fourier Integrals,1959) 等书。
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