अनुक्रमित वर्ग

गणित में, वर्ग, या अनुक्रमित वर्ग, अनौपचारिक रूप से वस्तुओं का संग्रह है, प्रत्येक किसी सूचकांक समुच्चय से सूचकांक द्वारा जुड़ा होता है। उदाहरण के लिए, 'वास्तविक संख्याओं का वर्ग, पूर्णांकों के समुच्चय द्वारा अनुक्रमित' वास्तविक संख्याओं का संग्रह है, जहां दिया गया फलन प्रत्येक पूर्णांक के लिए वास्तविक संख्या का चयन करता है।

अधिक औपचारिक रूप से, अनुक्रमित वर्ग फलन है और छवि X के साथ गणितीय कार्य है। अधिकांशतः समुच्चय X के तत्वों को वर्ग बनाने के रूप में संदर्भित किया जाता है। इस दृष्टि से, अनुक्रमित वर्गों की व्याख्या कार्यों के अतिरिक्त अनुक्रमित तत्वों के संग्रह के रूप में की जाती है। समुच्चय I वर्ग का सूचकांक समुच्चय कहा जाता है, और X अनुक्रमित समुच्चय है।

अनुक्रम प्रकार का वर्ग हैं जिन्हें प्राकृतिक संख्या द्वारा अनुक्रमित किया जाता है। सामान्यतः, सूचकांक समुच्चय I गणनीय होने के लिए प्रतिबंधित नहीं है। उदाहरण के लिए, वास्तविक संख्याओं द्वारा अनुक्रमित प्राकृतिक संख्याओं के उपसमुच्चय के असंख्य वर्ग पर विचार किया जा सकता है।

गणितीय कथन

परिभाषा। मान लीजिए I तथा X समुच्चय हो और f ऐसा फलन है कि

${\begin{aligned}f\colon I&\to X\\f\colon i&\mapsto x_{i}=f(i),\end{aligned}}$

जहां $i$ का तत्व है और I की छवि $f(i)$ को $i$ फलन के अनुसार f द्वारा $x_{i}$ निरूपित किया जाता है. उदाहरण के लिए, $f(3)$ को $x_{3}$ द्वारा निरूपित किया जाता है| प्रतीक $x_{i}$ का उपयोग यह संकेत करने के लिए किया जाता है कि $x_{i}$, I द्वारा अनुक्रमित X का तत्व है $i\in I$. कार्यक्रम f इस प्रकार I द्वारा अनुक्रमित X में तत्वों का वर्ग स्थापित करता है जिसे $(x_{i})_{i\in I}$ द्वारा दर्शाया जाता है , या केवल (x_i) यदि सूचकांक समुच्चय को ज्ञात माना जाता है। कभी-कभी कोष्ठक के अतिरिक्त कोण कोष्ठक या ब्रेसिज़ का उपयोग किया जाता है,चूंकि ब्रेसिज़ के उपयोग से अनुक्रमित वर्गों को समुच्चय के साथ भ्रमित करने का संकट होता है।

कार्य और अनुक्रमित वर्ग औपचारिक रूप से समतुल्य हैं, क्योंकि डोमेन I के साथ कोई भी कार्य f वर्ग को प्रेरित करता है (f(i))_i∈I और इसके विपरीत। वर्ग का तत्व होना संबंधित कार्य की सीमा में होने के बराबर है। चूंकि, व्यवहार में, वर्ग को समारोह के अतिरिक्त संग्रह के रूप में देखा जाता है।

कोई भी समुच्चय X वर्ग (x_x)_x∈X को उत्पन्न करता है, जहाँ X को स्वयं अनुक्रमित किया जाता है (जिसका अर्थ है कि $f$ पहचान कार्य है)।चूंकि, वर्ग समुच्चय से भिन्न होते हैं जिसमें ही वस्तु वर्ग में विभिन्न सूचकांकों के साथ कई बार दिखाई दे सकती है, जबकि समुच्चय भिन्न-भिन्न वस्तुओं का संग्रह होता है। वर्ग में कोई भी तत्व ठीक बार होता है केवल यदि संबंधित कार्य एकैकी है।

अनुक्रमित वर्ग $(x_{i})_{i\in I}$ समुच्चय परिभाषित करता है ${\mathcal {X}}=\{x_{i}:i\in I\}$,अर्थात I की छवि f के नीचे I मानचित्रण के बाद से f को एकैकी फलन होने की आवश्यकता नहीं है, इसलिए i ≠ j के साथ सम्मलित हो सकता है I जैसे कि x_i = x_j. इस प्रकार, $|{\mathcal {X}}|\leq |I|$, जहां |A| समुच्चय A की प्रमुखता को दर्शाता हैI उदाहरण के लिए, अनुक्रम $\left((-1)^{i}\right)_{i\in \mathbb {N} }$ प्राकृतिक संख्या द्वारा अनुक्रमित $\mathbb {N} =\{1,2,3,\dots \}$ छवि समुच्चय है $\{(-1)^{i}:i\in \mathbb {N} \}=\{-1,1\}$. इसके अतिरिक्त समुच्चय $\{x_{i}:i\in I\}$ I पर किसी भी संरचना के विषय में सूचना नहीं रखता है। इसलिए, वर्ग के अतिरिक्त समुच्चय का उपयोग करने से कुछ सूचना खो सकता है। उदाहरण के लिए, वर्ग के सूचकांक समुच्चय पर क्रमित वर्ग को प्रेरित करता है, किन्तु संबंधित छवि समुच्चय पर कोई क्रमित नहीं होता है।

उदाहरण

अनुक्रमित सदिश

उदाहरण के लिए, निम्नलिखित वाक्य पर विचार करें:

सदिश v₁, ..., v_n रैखिक रूप से स्वतंत्र हैं।

यहां (v_i)_{i ∈ {1, ..., n}} सदिशों के वर्ग को दर्शाता है। ii}}-वें सदिश v_i केवल इस वर्ग के संबंध में समझ में आता है, क्योंकि समुच्चय अनियंत्रित हैं इसलिए नहीं है i समुच्चय का i-वां सदिश नहीं होता है। इसके अतिरिक्त, रैखिक स्वतंत्रता को संग्रह की संपत्ति के रूप में परिभाषित किया गया है; इसलिए यह महत्वपूर्ण है कि वे सदिश समुच्चय या वर्ग के रूप में रैखिक रूप से स्वतंत्र हों। उदाहरण के लिए, यदि n = 2 तथा v₁ = v₂ = (1, 0) एको ही सदिश मानते हैं, तो उनके समुच्चय में केवल अवयव होता है (चूंकि समुच्चय अक्रमित विशिष्ट तत्वों का संग्रह होता है)और रैखिक रूप से स्वतंत्र होता है , किन्तु वर्ग में ही तत्व दो बार होता है (भिन्न -भिन्न  अनुक्रमित होने के बाद से) और रैखिक रूप से निर्भर है (समान सदिश रैखिक रूप से निर्भर हैं)।

आव्यूह

मान लीजिए कि पाठ निम्नलिखित बताता है:

एक वर्ग मैट्रिक्स A व्युत्क्रमणीय है, यदि और केवल यदि A की पंक्तियां रैखिक रूप से स्वतंत्र हैं।

पिछले उदाहरण की भांति, यह महत्वपूर्ण है कि A की पंक्तियाँ वर्ग के रैखिक रूप से स्वतंत्र हों, समुच्चय के रूप में नहीं। उदाहरण के लिए, आव्यूह पर विचार करें

$A={\begin{bmatrix}1&1\\1&1\end{bmatrix}}.$

पंक्तियों के समुच्चय में ही तत्व (1, 1) होता है समुच्चय अद्वितीय तत्वों से बना है, इसलिए यह रैखिक रूप से स्वतंत्र है, किन्तु आव्यूह व्युत्क्रमणीय नहीं है क्योंकि आव्यूह निर्धारक 0. है। दूसरी ओर, पंक्तियों के वर्ग में दो तत्व भिन्न-भिन्न अनुक्रमित होते हैं जैसे कि पहली पंक्ति (1, 1) और दूसरी पंक्ति (1,1) इसलिए यह रैखिक रूप से निर्भर है। इसलिए यह कथन सही है यदि यह पंक्तियों के वर्ग को संदर्भित करता है, किन्तु गलत है यदि यह पंक्तियों के समुच्चय को संदर्भित करता है। (वर्णन तब भी सही होता है जब पंक्तियों की व्याख्या बहु समुच्चय के संदर्भ में की जाती है, जिसमें तत्वों को भी भिन्न रखा जाता है किन्तु जिसमें अनुक्रमित वर्ग की कुछ संरचना का अभाव होता है।)

अन्य उदाहरण

मान लीजिए n परिमित समुच्चय{1, 2, ..., n} है, जहाँ n धनात्मक पूर्णांक है।

• आदेशित जोड़ी (2-ट्यूपल) दो तत्वों के समुच्चय द्वारा अनुक्रमित वर्ग है, 2 = {1, 2}; आदेशित जोड़ी के प्रत्येक तत्व को 2 समुच्चय के प्रत्येक तत्व द्वारा अनुक्रमित किया जाता हैI
• n-टुपल वर्ग है जिसे समुच्चय n द्वारा अनुक्रमित किया जाता है।
• अनंत अनुक्रम प्राकृतिक संख्याओं द्वारा अनुक्रमित वर्ग है।
• सूची अनिर्दिष्ट n या अनंत अनुक्रम के लिए n-टपल है।
• n×m आव्यूह कार्टेशियन उत्पाद n×m द्वारा अनुक्रमित वर्ग है जो तत्वों को जोड़े का आदेश दिया जाता है, उदाहरण के लिए, (2, 5) दूसरी पंक्ति और 5वें कॉलम में आव्यूह तत्व को अनुक्रमित करना।
• नेट वर्ग है। जिसे निर्देशित समुच्चय द्वारा अनुक्रमित किया जाता है I

अनुक्रमित वर्गों पर संचालन

सूचकांक समूह का उपयोग प्रायः रकम और अन्य समान ऑपरेशनों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि (a_i)_i∈I संख्याओं का अनुक्रमित वर्ग है, उन सभी संख्याओं का योग द्वारा निरूपित किया जाता है

$\sum _{i\in I}a_{i}.$

जब (A_i)_i∈I समुच्चयों का वर्ग है, उन सभी समुच्चयों के संघ द्वारा निरूपित किया जाता है

$\bigcup _{i\in I}A_{i}.$

इसी प्रकार चौराहे (समूह सिद्धांत) और कार्टेशियन उत्पादों के लिए।

अनुक्रमित उपवर्ग

अनुक्रमित वर्ग (B_i)_i∈J अनुक्रमित वर्ग (A_i)_i∈I का उपवर्ग है , यदि केवल यदि J ,I का उपसमुच्चय है तथा B_i = A_i, J में सभी i के लिए है।

श्रेणी सिद्धांत में उपयोग

Main article: आरेख (श्रेणी सिद्धांत)

श्रेणी सिद्धांत में समान अवधारणा को आरेख कहा जाता है। आरेख श्रेणी सिद्धांत में वस्तुओं के अनुक्रमित वर्ग को जन्म देने वाला फ़ंक्टर है C, जो अन्य श्रेणी J , द्वारा अनुक्रमित है, और दो सूचकांकों के आधार पर रूपवाद से संबंधित है।

यह भी देखें

• सरणी डेटा प्रकार
• सहगुणन
• आरेख (श्रेणी सिद्धांत)
• अलग संघ
• सेट का वर्ग
• सूचकांक अंकन
• नेट (गणित)
• पैरामीट्रिक वर्ग
• क्रम
• टैग की गई यूनियन

संदर्भ

• Mathematical Society of Japan, Encyclopedic Dictionary of Mathematics, 2nd edition, 2 vols., Kiyosi Itô (ed.), MIT Press, Cambridge, MA, 1993. Cited as EDM (volume).