賦值

將數值賦給變數的過程

將某一數值賦給某個變數的過程,稱為賦值。在計算機程序設計語言中,用一定的賦值語句去實現變數的賦值。賦值自W.克魯爾於20世紀30年代初提出以後,賦值理論廣泛應用於代數數論、類域論以及代數幾何等方面;到了60年代,它又與泛函分析有著日益增長的關聯。除Г本身外的所有孤立子群,按包含關係所成全序集的序型定義為Г的階。賦值理論也可以從拓撲代數的角度來研究,是基於下述事實。對於有絕對值φ的域F,所有形如{α∈F|φ(α)

總述


在計算機程序設計語言中,用一定的賦值語句去實現變數的賦值。

正文


實數(或複數)絕對值在任意域上的推廣。賦值這個概念最初是由J.屈爾沙克於1913年提出的。設φ是定義在任意域F上的一個取非負實數值的函數,並滿足以下三個條件:①,當且僅當,並對某個有;②;③,J.屈爾沙克把這樣的φ稱為F上的一個賦值。按照通行的叫法,后改稱之為F的絕對值。不久以後,A.奧斯特羅夫斯基引進了另一種絕對值φ,它滿足上述的①和②,以及④,並把這種φ稱為非阿基米德絕對值,而把滿足①、②、③而不滿足④的那些φ稱為阿基米德絕對值。實數域R或複數域C的通常絕對值就是它們的阿基米德絕對值。有絕對值的域,記作。

完全域

藉助於的絕對值,可以把分析學上的一些概念移植於。設{}是的一個序列。若對於每個實數總有一個自然數,使得當時,恆有,則稱{}是()的一個柯西序列。若對於序列{},有,使得當時恆有則稱{}是φ收斂的,而稱為它的極限。若()中每個φ柯西序列都是φ收斂的,則稱F關於φ是完全的,或者說()是完全域(completefield)。實數域或複數域關於通常的絕對值是完全的,而K.亨澤爾的P進數域Qp則是一個非阿基米德絕對值的完全域。對這兩種域作統一的處理,正是發展賦值理論的一個主要出發點。上所有形的級數,稱為F上關於文字的形式冪級數。按照通常的加、乘運算,它們組成一個域,稱為上的形式冪級數域,記作。令,以及,於是得到一個完全域。
當是阿基米德絕對值時,有著名的奧斯特洛夫斯基定理:若關於阿基米德絕對值φ是完全的,則連續同構於或。

賦值和賦值環

非阿基米德絕對值這個概念還可以作如下的推廣。設是一個有序交換群,其運算為乘法,單位元素為1。設0是一個符號,它與Г的元素r,滿足,以及,則稱是的一個賦值。或者說是有賦值的賦值域,記作()。稱為的值群。當Г是正實數乘法群時,φ就是前面所說的非阿基米德絕對值。在賦值域()中,子成一個環,稱為的賦值環。的子環成為某個賦值的賦值環,當且僅當對於F的每個元素,必有或者。
從域F的一個子環A到某個域K的一個同態映射B,如果滿足:①對於,有以及;②B把A的單位元素映射到K的單位元素,那麼B稱為F的一個位。域的每個位,顯然給出一個賦值環;反之,從域的賦值環也不難作出域的一個位。因此,賦值、賦值環和位這三個概念密切相關。位還是代數幾何中的一個重要概念,早在R.戴德金和H.韋伯的經典著作中就有了它的雛型。
賦值的階
設是賦值的值群,是的一個子群。若對於的每個元素,中所有滿足的元素也屬於,則稱為的一個孤立子群。{1}和都可以作為Г的孤立子群。以下設{1}。由於是有序的,中所有的孤立子群按包含關係成一個全序的集。除本身外的所有孤立子群,按包含關係所成全序集的序型定義為的階。若的值群的階是,就稱是階賦值。因此,所謂一階賦值,就是指值群只有{1}為其真孤立子群的賦值。有序交換群的階為1,當且僅當它保序同構於某個由實數所成的乘法群。這個事實表明,一階賦值正是前面所定義的非阿基米德絕對值。

離散賦值

當一階賦值φ的值群為無限循環群時,則φ稱為離散賦值。例如,關於有理數域Q。設p是一個素數,那麼每個有理數都可惟一地寫成的形式,其中是與p互素的整數,。規定,以及。不難驗知,φ滿足賦值的條件,而且是一個離散賦值,稱之為Q的p進賦值。

賦值的開拓

設()是一個賦值域,K是F的一個擴域,若K有一個賦值ψ,使得對每個,都有,則ψ稱為φ在K上的開拓。關於賦值開拓有存在性定理:F的賦值在F的任何一個擴域上都至少有一個開拓。

拓撲域

如果域有一個拓撲,使得的四則運算關於是連續的,那麼稱為關於的拓撲域,記作()。庫爾雪克意義下的賦值域,是拓撲域的最早例子。
賦值理論也可以從拓撲代數的角度來研究,是基於下述事實。對於有絕對值φ的域F,所有形如{}的子集構成零元素的一個基本鄰域族,從而生成F的一個域拓撲。在φ是F的賦值時,情形也相同。對拓撲域作系統的研究始於20世紀30年代初期D.von丹齊克的工作。>

局部緊域

任何拓撲域()只能是連通的,或者完全不連通的。如果是的一個局部緊拓撲,那麼()稱為局部緊域。離散拓撲也是一種局部緊拓撲。僅就非平凡的和非離散的情形而論,局部緊域有一些顯著的性質。首先,每個局部緊域()都有一個絕對值φ,使得由φ所生成的拓撲與相同。其次,還有定理:設()是一個局部緊域。如果它是連通的,那麼它連續同構於R或C(關於通常絕對值的拓撲);如果它是完全不連通的,那麼它就連續同構於p進數域Qp的一個有限擴域,或者某個有限域K上的形式冪級數域的有限擴域。

參考書目

O.Zariski and P.Samuel,Commutative Algebra,Vol.2,Springer-Verlag,New York,1960.
O.Endler,valuationTheory,Springer-Verlag,Berlin,1972.