Кіріспе
Көптаманың мүшелерінің реті Математикада, мономиалдық рет (кейде мүшелік рет немесе қабылданған рет деп аталады) — берілген көптама сақинасындағы барлық (мономиалдық) мономиалдар жиынындағы толық рет, ол көбейтуді сақтайтын қасиетімен сипатталады, яғни, егер және кез келген басқа мономиал болса, онда . Мономиалдық реттер көбінесе Грёбнер негіздерімен және көпөлшемді бөлумен қолданылады. Атап айтқанда, Грёбнер негізі болу қасиеті әрқашан нақты мономиалдық ретке байланысты болады.
In mathematics, a monomial order (sometimes called a term order or an admissible order) is a total order on the set of all (monic) monomials in a given polynomial ring, satisfying the property of respecting multiplication, i. e.,
If and is any other monomial, then
Monomial orderings are most commonly used with Gröbner bases and multivariate division. In particular, the property of being a Gröbner basis is always relative to a specific monomial order.
Бас мономиалдар, терминдер және коэффициенттер
Мономиалдардағы толық ретті таңдау көпмүшенің мүшелерін реттеуге мүмкіндік береді. Сондықтан, көпмүшенің жетекші мүшесі – таңдалған мономиал реті бойынша ең үлкен мономиалдың мүшесі болып табылады. Нақтырақ айтқанда, R – кез келген полиномиалдар сақинасы болсын. Содан кейін R-дегі (мономиалдық) мономиалдардың M жиыны, коэффициенттер өрісі бойынша векторлық кеңістік ретінде қарастырылғанда, R-дің негізін құрайды. Осылайша, R-дегі кез келген нөлдік емес көпмүшелік p мономиалдардың бірегей сызықтық комбинациясы түрінде өрнектеледі, мұнда S – M жиынының шекті ішкі жиыны, ал cu – барлығы нөлдік емес. Мономиал реті таңдалғанда, жетекші мономиал S жиынындағы ең үлкен u, жетекші коэффициент – сәйкес cu, ал жетекші мүше – сәйкес cuu болады. Бас мономиал / коэффициент / мүше кейде "жетекші" сөзінің синонимі ретінде қолданылады. Кейбір авторлар "мүше" орнына "мономиал" және "мономиал" орнына "көбейтінді" терминдерін қолданады. Осы мақалада мономиал коэффициентті қамтымайды деп есептеледі. Мономиал ретінің анықтамалық қасиеті, көпмүшені мономиалға көбейту кезінде мүшелердің реті сақталады дегенді білдіреді. Сондай-ақ, көпмүшелердің көбейтіндісінің жетекші мүшесі – көбейткіштердің жетекші мүшелерінің көбейтіндісіне тең болады.
as a linear combination of monomials, where S is a finite subset of M and the cu are all nonzero. When a monomial order has been chosen, the leading monomial is the largest u in S, the leading coefficient is the corresponding cu, and the leading term is the corresponding cuu. Head monomial/coefficient/term is sometimes used as a synonym of "leading". Some authors use "monomial" instead of "term" and "power product" instead of "monomial". In this article, a monomial is assumed to not include a coefficient. The defining property of monomial orderings implies that the order of the terms is kept when multiplying a polynomial by a monomial. Also, the leading term of a product of polynomials is the product of the leading terms of the factors.
Мысалдар
Кез келген x айнымалының дәрежелері жиынында, жалғыз мономиалдық рет – 1 < x < x² < x³ < және оның керісі, соңғысы жақсы реттелмеген. Сондықтан мономиалдық реттік ұғымы тек көп айнымалылар жағдайында қызығушылық тудырады. Мономиалдық рет жеке белгісіздерге қатысты реттілік білдіреді. Мономиалдық реттерді жіктеуді қарастырылып отырған мономиалдық рет үшін белгісіздерді x₁, x₂, x₃ деп, төмендеу ретімен атау арқылы жеңілдетуге болады, сондықтан әрқашан 1 = x₁ > x₂ > x₃ > ... (Егер шексіз көп белгісіздер болса, бұл шарт жақсы реттелгендік шартымен қарама-қайшы келеді, және кері реттілік қолдануға тура келеді; алайда, шексіз көп айнымалыдағы полиномдар жағдайы сирек қарастырылады.) Төмендегі мысалда x₁, x₂ және x₃ орнына x, y және z қолданылады. Осы келісім бойынша әр түрлі мономиалдық реттердің көптеген мысалдары бар.
Сабақтардың кері реті
Степендік кері лексикографиялық тәртіп (grevlex, немесе degrevlex) алдымен жалпы дәрежені салыстырады, содан кейін лексикографиялық тәртіпті теңдікті бұзушы ретінде қолданады, бірақ лексикографиялық салыстыру нәтижесін керітеді, сондықтан бір дәрежедегі лексикографиялық жағынан үлкен мономиалдар дегревлекс бойынша кіші болып есептеледі. Соңғы тәртіптің белгісіздердің 1=x1 > x2 > … > xn дәстүрлі ретін көрсетуі үшін, керітуге дейін теңдікті бұзушы лексикографиялық тәртіп соңғы белгісіз xn-ді ең үлкен деп қарастыруы керек, яғни ол осы белгісізден басталуы тиіс. Степендік кері лексикографиялық тәртіптің нақты алгоритмі – алдымен жалпы дәреже бойынша салыстыру, содан кейін соңғы белгісіз xn-нің көрсеткіштерін салыстыру, бірақ нәтижені керіте отырып (яғни, кіші көрсеткіші бар мономиал тәртіп бойынша үлкен болады), және содан кейін (тек теңдік болған жағдайда ғана) xn-1 үшін де осыған ұқсас салыстыру жасау, және т.б., x1-ге дейін. Степендік лексикографиялық және кері лексикографиялық тәртіптер арасындағы айырмашылықтар аса маңызды емес, себебі олар 1 және 2 белгісіздер үшін толықтай сәйкес келеді. Алғашқы айырмашылық 3 белгісіздердегі 2-дәрежелі мономиалдарда көрінеді, олар степендік лексикографиялық тәртіп бойынша , ал кері степендік лексикографиялық тәртіп бойынша реттеледі. Жалпы тенденция мынадай: кері тәртіп кез келген берілген дәрежедегі кіші мономиалдардың арасында барлық айнымалыларды көрсетеді, ал кері емес тәртіпте кез келген берілген дәрежедегі ең кіші мономиалдар аралығы тек ең кіші айнымалылардан ғана құралады.
Жою тәртібі
Блоктар реті немесе жою реті (lexdeg) кез келген саны бар блоктар үшін анықталуы мүмкін, бірақ қарапайымдылық үшін біз екі блок жағдайын ғана қарастырамыз (бірақ, егер блоктар саны айнымалылар санына тең болса, бұл рет жай ғана лексикографиялық рет болады). Осы ретке келтіру үшін айнымалылар екі блокқа бөлінеді: x1, ..., xh және y1, ..., yk, және әр блок үшін мономиал реті таңдалады, әдетте, реттік кері лексикографиялық рет. Екі мономиалды салыстыру үшін олардың x бөлігі салыстырылады, ал егер тең түссе, онда y бөлігі салыстырылады. Бұл рет маңызды, себебі ол алгебралық геометриядағы проекцияға сәйкес келетін жою операциясына мүмкіндік береді.
Қарым-қатынас ұғымдары
Жою реті белгісіздер жиынының кез келгенін қамтитын мономиалдың, олардың ешқайсысын қамтымайтын мономиалдан әрқашан үлкен болатынына кепілдік береді. Көбейту реті – жою ретінің ең қарапайым мысалы. Ол, ажыратылған белгісіздер жиындарының мономиалдық ретін олардың біріндігіндегі мономиалдық ретке біріктіруден тұрады. Ол, бірінші жиынтықтағы белгісіздердің көрсеткіштерін бірінші мономиалдық рет арқылы салыстырады, содан кейін екінші жиынтықтағы белгісіздер бойынша басқа мономиалдық ретті қолданып, теңдікті бұзады. Бұл әдіс, белгісіздер жиындарының кез келген ажыратылған біріндісіне жалпыланады; лексикографиялық рет, {x1}, {x2}, {x3} (әрбір жеке жиын үшін бірегей мономиалдық ретпен) бірлік жиындарынан алынуы мүмкін. Грёбнер базаларын есептеу үшін мономиалдық реттерді қолданғанда, әртүрлі реттер әртүрлі нәтижелерге әкелуі мүмкін, ал есептеудің қиындығы айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Мысалы, санатталған кері лексикографиялық рет, көбінесе есептеуге ең оңай Грёбнер базаларын құрады (бұл идеалдағы жиі кездесетін жағдайларда Грёбнер базасындағы көпмүшелердің дәрежесі өзгермелілер санына қатысты экспоненциалды болады; басқа ешқандай рет үшін мұндай күрделілік нәтижесі жоқ). Екінші жағынан, жою және салыстырмалы мәселелер үшін жою реті қажет.