Идемпотентность




Идемпоте́нтность — свойство объекта или операции при повторном применении операции к объекту давать тот же результат, что и при первом. Термин предложил американский математик Бенджамин Пирс (англ. Benjamin Peirce) в статьях 1870-х годов. Пирс получил термин путём комбинации двух латинских слов: «idem» («тот же самый») и «potens» («способный»).


Примеры идемпотентных операций:




  • сложение с нулём: a=a+0=(a+0)+0=((a+0)+0)+0=...;{displaystyle a=a+0=(a+0)+0=((a+0)+0)+0=...;}a = a + 0 = (a+0) + 0 = ((a+0)+0) + 0 = ...;


  • умножение на единицу: x=x∗1=(x∗1)∗1=((x∗1)∗1)∗1=...;{displaystyle x=x*1=(x*1)*1=((x*1)*1)*1=...;}x = x * 1 = (x*1) * 1 = ( (x*1) * 1 ) * 1 = ...;


  • модуль числа: |x|=|(|x|)|=|(|(|x|)|)|=...;{displaystyle |x|=|(|x|)|=|(|(|x|)|)|=...;}|x| = | (|x|) | = | ( | (|x|) | ) | = ...;


  • поиск максимального значения: max(x,y)=max(max(x,y),y)=max(x,max(x,y));{displaystyle max(x,y)=max(max(x,y),y)=max(x,max(x,y));}max(x,y) = max( max(x,y), y ) = max( x, max(x,y) );

  • вычисление наибольшего общего делителя: gcd⁡(x,y)=gcd⁡(gcd⁡(x,y),y)=gcd⁡(x,gcd⁡(x,y));{displaystyle operatorname {gcd} (x,y)=operatorname {gcd} (operatorname {gcd} (x,y),y)=operatorname {gcd} (x,operatorname {gcd} (x,y));}operatorname{gcd}(x,y) = operatorname{gcd}( operatorname{gcd}(x,y), y ) = operatorname{gcd}( x, operatorname{gcd}(x,y) );


  • сложение по модулю 2 с нулём: a=a⊕0=(a⊕0)⊕0=...;{displaystyle a=aoplus 0=(aoplus 0)oplus 0=...;}a = a oplus 0 = ( a oplus 0 ) oplus 0 = ...;

  • нахождение остатка от деления: r=amodb=(amodb)modb=....{displaystyle r=amod b=(amod b)mod b=....}r = amod b = ( amod b )mod b = ....


  • возведение в степень ноль: a0=(a0)0=((a0)0)0...{displaystyle a^{0}=(a^{0})^{0}=((a^{0})^{0})^{0}...}{displaystyle a^{0}=(a^{0})^{0}=((a^{0})^{0})^{0}...}


  • конъюнкция или дизъюнкция элемента с самим собой:a=a∧a=(a∧a)∧a=((a∧a)∧a)∧a...{displaystyle a=aland a=(aland a)land a=((aland a)land a)land a...}{displaystyle a=aland a=(aland a)land a=((aland a)land a)land a...} или a=a∨a=(a∨a)∨a=((a∨a)∨a)∨a...{displaystyle a=alor a=(alor a)lor a=((alor a)lor a)lor a...}{displaystyle a=alor a=(alor a)lor a=((alor a)lor a)lor a...}




Содержание






  • 1 Элемент


  • 2 Операция


    • 2.1 В математике


    • 2.2 В информатике




  • 3 Литература





Элемент |


Идемпотентный элемент (идемпотент) в алгебре — элемент полугруппы, сохраняющийся при умножении самого на себя: e2=e.{displaystyle e^{2}=e.}e^2=e. Теорема об идемпотенте гласит: в конечной полугруппе есть идемпотент.


Идемпотентный элемент e{displaystyle e}e содержит идемпотентный элемент f{displaystyle f}f (обозначается e⩾f{displaystyle egeqslant f}egeqslant f), если ef=e=fe.{displaystyle ef=e=fe.}ef=e=fe. Отношение {displaystyle geqslant }geqslant является отношением частичного порядка в множестве E{displaystyle E}E идемпотентных элементов и называется естественным частичным порядком на множестве E.{displaystyle E.}E.


Два идемпотентных элемента ассоциативного кольца (которое будет полугруппой по умножению) u{displaystyle u}u и v{displaystyle v}v называются ортогональными, если uv=0=vu.{displaystyle uv=0=vu.}u v = 0 = v u.



Операция |



В математике |



Идемпотентная бинарная операция в математике — операция, относительно которой всякий элемент обладает идемпотентностью в вышеназванном смысле:


x:x⋅x=x.{displaystyle forall x:quad xcdot x=x!.}forall x: quad x cdot x = x !.

Этим свойством обладают, например, логическое И и логическое ИЛИ.


Идемпотентная унарная операция — операция, для которой выполняется



x:f(f(x))=f(x){displaystyle forall x:f(f(x))=f(x)}{displaystyle forall x:f(f(x))=f(x)}, или f∘f=f.{displaystyle fcirc f=f.}f circ f = f.

Из линейных операторов в Rn{displaystyle mathbb {R} ^{n}}mathbb {R} ^{n} идемпотентны только тождественный оператор, нулевой оператор и параллельная проекция. Поэтому проектор в алгебре — в том числе в бесконечномерных пространствах — определяется как P∘P=P.{displaystyle Pcirc P=P.}P circ P = P.



В информатике |


Идемпотентная операция в информатике — действие, многократное повторение которого эквивалентно однократному.


Примером такой операции могут служить GET-запросы в протоколе HTTP. По спецификации, сервер должен возвращать одни и те же ответы на идентичные запросы (при условии, что ресурс не изменился между ними по иным причинам). Такая особенность позволяет кэшировать ответы, снижая нагрузку на сеть.


Для препроцессора языка C директива «#include "xxx.h"» является идемпотентной, если в заголовочном файле есть защита от двойного включения.



Литература |



  • Peirce B. Linear Associative Algebra. 1870.


  • Gunawardena, Jeremy (1998), "An introduction to idempotency", in Gunawardena, Jeremy, Idempotency. Based on a workshop, Bristol, UK, October 3–7, 1994, Cambridge: Cambridge University Press, с. 1–49, <http://www.hpl.hp.com/techreports/96/HPL-BRIMS-96-24.pdf> 


  • Idempotent. Encyclopedia of Mathematics. Springer (Translation of Soviet Mat. Enc.).

  • Иванова О. А. Идемпотент // Математическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. И. М. Виноградов. 1977—1985.




Popular posts from this blog

Михайлов, Христо

Гороховецкий артиллерийский полигон

Центральная группа войск