Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » قابلية عد الأعداد النسبية

قابلية عد الأعداد النسبية

1874
  • Georg Cantor
19th-century mathematician studying countability of rational numbers in an office.

(صورة توضيحية فقط)

على الرغم من كثافة مجموعة الأعداد النسبية [latex]mathbb{Q}[/latex]، أي أنه يوجد عدد نسبي آخر بين أي عددين نسبيين مختلفين، إلا أنها مجموعة لانهائية قابلة للعد. وهذا يعني أنه يمكن وضع جميع الأعداد النسبية في تناظر أحادي مع الأعداد الطبيعية [latex]mathbb{N} = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 8, 1, 2, 3, 8 ...

كان برهان جورج كانتور على قابلية عد الأعداد النسبية علامة فارقة في تطور نظرية المجموعات وفهمنا للانهائية. يتميز هذا البرهان بأنه بنائي وأنيق. إحدى الطرق الشائعة هي ترتيب جميع الأعداد النسبية الموجبة p/q في شبكة ثنائية الأبعاد، حيث يكون فهرس الصف p وفهرس العمود q. بعد ذلك، يمكن اجتياز هذه الشبكة قطريًا، بدءًا من 1/1، ثم 2/1، 1/2، ثم 3/1، 2/2، 1/3، وهكذا. يُعرف هذا المسار باسم حجة كانتور القطرية (على الرغم من أن المصطلح اشتهر أكثر ببرهانه على عدم قابلية عد الأعداد الحقيقية)، وهو يسرد بشكل منهجي كل عدد نسبي موجب. عدد نسبي.

أثناء عملية التتبع، يتم تخطي أي كسر ليس في أبسط صورة (مثل 2/2 أو 2/4) لضمان احتساب كل عدد نسبي مرة واحدة فقط. تُنشئ هذه العملية قائمة مرتبة بجميع الأعداد النسبية الموجبة. ولإدراج جميع الأعداد النسبية، يمكن دمج قائمة الأعداد الموجبة مع نظيرتها السالبة ووضع الصفر في البداية: 0، 1، -1، 1/2، -1/2، 2، -2، ... . يُنشئ هذا تقابلاً صريحاً بين مجموعة الأعداد الطبيعية ومجموعة الأعداد النسبية، مما يُثبت أن مجموعة الأعداد النسبية قابلة للعد.

هذه النتيجة منافية للحدس لأن الأعداد النسبية كثيفة. فبين أي عددين نسبيين، يمكن دائمًا إيجاد عدد نسبي آخر (مثل متوسطهما)، مما يوحي بأنها "أكثر عددًا" من الأعداد الصحيحة، التي تحتوي على فجوات واضحة. وقد أظهر برهان كانتور أن هذا الحدس مضلل، وأن "حجم" المجموعة اللانهائية (عدد عناصرها) أكثر تعقيدًا. وقد أثبت لاحقًا أن مجموعة الأعداد الحقيقية غير قابلة للعد، مؤسسًا بذلك تسلسلًا هرميًا لللانهايات.

UNESCO Nomenclature: 1101
– Algebra, Number theory and Group theory

يكتب

نظام مجرد

خلل

Incremental

الاستخدام

Conceptual/Theoretical

مقدمات

  • مفهوم التطابق من واحد إلى واحد (التطابق)
  • أعمال سابقة لبولزانو حول المجموعات اللانهائية
  • تطوير التحليل الرياضي الدقيق
  • مفهوم المجموعة

التطبيقات

  • أساسيات نظرية المجموعات
  • نظرية الحوسبة في علوم الكمبيوتر (على سبيل المثال، إظهار أن مجموعة جميع برامج الكمبيوتر الممكنة قابلة للعد)
  • نظرية القياس، حيث يكون للمجموعات القابلة للعد قياس صفري
  • التمييز بين أحجام مختلفة من المجموعات اللانهائية (على سبيل المثال، الأعداد النسبية مقابل الأعداد الحقيقية)

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • خوارزمية جدولة المهام للحوسبة الموزعة التي تستخدم عدًا يشبه كانتور لتعيين المهام إلى تيار يبدو لا نهائيًا من المعالجات
  • تنسيق تسلسل البيانات الذي يمكنه ترميز أي بنية بيانات تعتمد على المنطق بشكل فريد في عدد صحيح واحد
  • نموذج نظري لآلة حوسبة عالمية ذات عدد لا نهائي من الحالات
  • بروتوكول عنونة الشبكة الذي يمكنه تعيين عنوان فريد لعدد لا نهائي من الأجهزة باستخدام تعداد رقمي نسبي
  • طريقة لفهرسة العناصر في قاعدة بيانات متعددة الأبعاد ومتنامية ديناميكيًا عن طريق تعيين الإحداثيات إلى فهرس قابل للعد واحد
  • a procedural content generation algorithm for ألعاب الفيديو that creates an infinitely large but navigable world by mapping locations to rational numbers
  • تعريف لغة رسمية حيث تتوافق العبارات الصحيحة مع الأعداد النسبية، مما يسمح بإحصاء فريد لجميع البرامج الممكنة
  • a proof-of-stake تقنية البلوك تشين protocol where validator selection is based on a deterministic traversal of the set of rational numbers
  • مخطط ضغط للمصفوفات المتفرقة عن طريق تعيين إحداثيات العناصر غير الصفرية إلى مؤشر عدد صحيح واحد
  • خوارزمية وراثية تستكشف مساحة الحل من خلال عبور شبكة منطقية، مما يضمن اختبار جميع المعلمات الكسرية المحتملة في النهاية
ذات صلة بـ: قابلية العد، نظرية المجموعات، جورج كانتور، المجموعة اللانهائية، العددية، التقابل، الأعداد الطبيعية، المجموعة الكثيفة، الحجة القطرية، ألف-صفر.

السياق التاريخي

قابلية عد الأعداد النسبية

1790
1800
1844
1874
1893
1900
1779
1799
1801
1850
1875
1897
1950

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.