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簡單理解測度和長度的區(qū)別

2022-08-15 20:16 作者:我愛計算機科學(xué)  | 我要投稿

長度,這是我們?nèi)粘I钪凶畛R姷囊粋€概念,這個概念誰都知道。

數(shù)學(xué)上,測度是一個函數(shù),它對一個給定集合的某些子集指定一個數(shù),這個數(shù)可以比作大小、體積、概率等等。


從上面測度的定義可以看到,測度的作用對象是集合,也就是說,對于【0,1】的這條線段來說,長度僅僅是把1減去0就可以了;測度則是把這條線段分成無數(shù)個開區(qū)間,然后對這些區(qū)間的測度求和。雖然兩者的結(jié)果一樣,但視角則完全不同。

我們知道,數(shù)軸由實數(shù)構(gòu)成,實數(shù)則包括有理數(shù)和無理數(shù),而有理數(shù)在【0,1】上的測度為0,無理數(shù)的測度則為1,那么,從長度的觀點來看,這個數(shù)軸上有的點是沒有長度的(長度為0),這和我們的直覺就完全不一樣了。

勒貝格測度是定義在實數(shù)集上的,而實數(shù)具有有序、稠密和無洞的特點,這些特點都是我們在長度這個概念上根本不會去考慮的。比如(1,2,3,4,5)這樣一個集合,我們認(rèn)為它的長度等于5,因為由5個元素;但這個集合的測度則是0,因為單點的測度永遠(yuǎn)是0.

還有可測不可測的定義:

對有界集,一個集合的外測度等于內(nèi)測度,則集合可測。

這要換成長度的概念,那就是一個柜子如果要有長度的話,那就必須從柜子外面測得的長度等于從柜子里面測得的長度。

總之,測度要遠(yuǎn)比簡單的長度概念復(fù)雜得多。


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