Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/PVS/sigma_set/   (Beweissystem der NASA Version 6.0.9©)  Datei vom 28.9.2014 mit Größe 3 kB image not shown  

Quelle  sigma_set.pvs   Sprache: PVS

 
sigma_set[T:TYPE]: THEORY
%------------------------------------------------------------------------------
% The sigma_set theory introduces and defines properties of the sigma 
% function that sums an arbitrary function F: [T -> real] over a
% set of values X. To make this sensible for infinite sets, we will
% require that the subset of X for which f(x)/=0 be countable and absolutely
% convergent in the infinite case.
%
% This notation is a vital simplification for Hilbert Space.
%
%                         ----
%  sigma(X, f)         =  \     f(x)
%                         /
%                         ----
%                      member(x,X)
%
%
%  MODIFICATIONS:
%
%     Author: David Lester, Manchester University 2/12/07
%
%------------------------------------------------------------------------------


BEGIN

  IMPORTING sigma_countable[T],
            convergence_set[T]

  a:   VAR real
  nz:  VAR nzreal
  X,Y: VAR set[T]
  t:   VAR T
  f,g: VAR [T -> real]
  F:   VAR non_empty_finite_set[T]
  n:   VAR nat
  phi: VAR (bijective?[nat,nat])
  C:   VAR countable_set[T]

  sigma(X:set[T],f:(convergent?(X))):real = sigma(nonzero_elts(f,X),f)

  sigma_countable: LEMMA FORALL (f:(countable_convergence.convergent?(C))):
                         sigma(C,f) = sigma_countable.sigma(C,f)

  sigma_empty: LEMMA sigma(emptyset[T],g) = 0

  sigma_finite: LEMMA sigma(F,g) = sigma_countable.sigma(F,g)

  sigma_singleton: LEMMA sigma(singleton(t),g) = g(t)

  sigma_disjoint_union: LEMMA FORALL (f:(convergent?(union(X,Y)))):
    disjoint?(X,Y) => sigma(union(X,Y),f) = sigma(X,f) + sigma(Y,f)

  sigma_union: LEMMA FORALL (f:(convergent?(union(X,Y)))):
    sigma(union(X,Y),f) = sigma(X,f) + sigma(Y,f) - sigma(intersection(X,Y),f)

  sigma_intersection: LEMMA FORALL (f:(convergent?(union(X,Y)))):
    sigma(intersection(X,Y),f) = sigma(X,f) + sigma(Y,f) - sigma(union(X,Y),f)

  sigma_difference: LEMMA FORALL (f:(convergent?(union(X,Y)))):
    sigma(difference(X,Y),f) 
         = sigma(X,f) - sigma(Y,f) + sigma(difference(Y,X),f)

  sigma_subset: LEMMA FORALL (f:(convergent?(Y))):
    subset?(X,Y) => sigma(Y,f) = sigma(X,f) + sigma(difference(Y,X),f)

  sigma_add: LEMMA FORALL (f:(convergent?(X))):
      sigma(add(t,X),f) = IF member(t,X) THEN sigma(X,f)
                                         ELSE f(t) + sigma(X,f) ENDIF

  sigma_remove: LEMMA FORALL (f:(convergent?(X))):
      sigma(remove(t,X),f) = IF member(t,X) THEN sigma(X,f) - f(t)
                                            ELSE sigma(X,f) ENDIF

  sigma_choose_rest: LEMMA FORALL (X:nonempty_set[T],
                                   f:(convergence_set.convergent?(X))):
                           sigma(X,f) = f(choose(X)) + sigma(rest(X),f)

  sigma_zero: LEMMA sigma(X,LAMBDA t: 0) = 0

  sigma_scal: LEMMA FORALL (f:(convergent?(X))): sigma(X,a*f) = a*sigma(X,f)

  sigma_opp:  LEMMA FORALL (f:(convergent?(X))): sigma(X,-f)  = -sigma(X,f)

  sigma_plus: LEMMA FORALL (f,g:(convergent?(X))):
                                      sigma(X,f+g) = sigma(X,f) + sigma(X,g)

  sigma_diff: LEMMA FORALL (f,g:(convergent?(X))):
                                      sigma(X,f-g) = sigma(X,f) - sigma(X,g)

  sigma_ge_0: LEMMA FORALL (f:(convergent?(X))):
                           (FORALL (t:(X)): f(t) >= 0) => sigma(X,f) >= 0

  sigma_gt_0: LEMMA FORALL (f:(convergent?(X))):
                           (FORALL (t:(X)): f(t) >= 0) AND
                           (EXISTS (t:(X)): f(t) >  0) => sigma(X,f) > 0

  sigma_abs:  LEMMA FORALL (f:(convergent?(X))):
                                      abs(sigma(X,f)) <= sigma(X,abs(f))

  sigma_eq:   LEMMA FORALL (f,g:(convergent?(X))):
                    (FORALL (t:(X)): f(t) =  g(t)) => sigma(X,f) =  sigma(X,g)
 
  sigma_le:   LEMMA FORALL (f,g:(convergent?(X))):
                    (FORALL (t:(X)): f(t) <= g(t)) => sigma(X,f) <= sigma(X,g)

  sigma_lt:   LEMMA FORALL (f,g:(convergent?(X))):
                    (FORALL (t:(X)): f(t) <=  g(t)) AND
                    (EXISTS (t:(X)): f(t) <   g(t)) => sigma(X,f) <  sigma(X,g)

END sigma_set

97%


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Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.