当我们深入探索数学的广袤天地,往往会惊叹于其中那些精妙绝伦、令人叹为观止的结构和理论。今天,就让我们一起走进现代函数分析学的核心领域——巴拿赫空间,一个不仅在数学领域占据重要地位,更在物理、工程等多个领域展现出其独特魅力的数学结构。

巴拿赫空间(Banach Space)是数学中的一个重要概念,它是指一个完备的赋范线性空间,也就是一个具有范数和度量完备性的线性空间。这意味着在这个空间中,任何一个柯西序列都有一个极限,且该极限也在这个空间中。

范数(norm)是用来度量向量大小的函数。一般而言,范数可以看作是将向量映射到一个非负的实数。

度量完备性(metric completeness)是指一个度量空间中的柯西序列一定收敛于该空间中的一个点。更具体地说,一个度量空间是度量完备的,当且仅当所有的柯西序列都有一个极限,且该极限也在该度量空间中。

柯西序列(Cauchy sequence)是指在度量空间中,任意小的正数都存在一个自然数,使得该序列中任意两项之间的距离小于这个正数。换句话说,柯西序列是一种“逐渐收敛”的序列,虽然它可能没有一个确定的极限,但序列中的任何两个元素之间的距离会逐渐变得越来越小。

一个巴拿赫空间既是一个向量空间,又是一个度量空间。所以巴拿赫空间的研究就是线性代数和分析的混合物。但是,如果我们注意具有更多代数结构的巴拿赫空间,就会得到代数和分析的更复杂的混合物。特别是,虽然巴拿赫空间的任意两个元素都可以相加,而一般地不能相乘,但是有时候是可以的。

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一个同时具有乘法结构的向量空间称为一个代数,而如果这个向量空间还是巴拿赫空间,且它的乘法还有下面的性质,就称它为一个巴拿赫代数:对任意两个元素x和y,

这个名称并不反映历史的真实,因为巴拿赫代数的理论并不是巴拿赫搞出来的,称它为盖尔范德(Israel Moiseevich Gelfand,前苏联数学家)代数更适当。

C*-代数就是一个带有对合(involution)的巴拿赫代数。对合就是这样一个函数,它让每一个元 z都对应于另一个元素 x*,并使对于任意两个元素x和y都有以下的性质成立

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C*-代数的基本的例子是定义在希尔伯特空间H上的所有连续线性映射T所成的代数B(H)。T的范数|T|定义为使得所有x∈H均有|Tx|≤M|x|的最小常数M。而所说的对合把T变为其伴算子T*。伴算子T*就是这样一个线性算子:对于H中任意两个元素x和y均有(x,Ty)=(T*x,3)(可以证明,恰有一个算子具有这样的性质)。如果H是有限维空间,则T可以想作一个n×n矩阵,n是一个整数,这时,T*是T的转置矩阵的复共轭。

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希尔伯特空间(Hilbert space)是一个完备的内积空间,即一个具有内积运算的向量空间,其中所有柯西序列都收敛于该空间中的一个向量。具体而言,希尔伯特空间是一个实数或复数的向量空间,其中定义了一个内积运算,即一个满足线性性、对称性、正定性的双线性函数。希尔伯特空间中的向量可以是有限维的,也可以是无限维的,其中无限维的情况更加重要和有趣。

盖尔范德和奈马克的基本定理指出,每一个C*-代数都可以表示为某个希尔伯特空间的B(H)的一个子代数。

参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/625791499

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竞赛信息

为全面深入贯彻落实党的二十大精神,完整、准确、全面贯彻新发展理念,加快构建新发展格局,把握全球数字经济发展趋势,推动高质量发展。经研究,中国对外贸易经济合作企业协会决定举办“2024 年第三届全国大学生数据统计与分析竞赛”。为我国数据统计与分析行业提供人才支持,夯实人才队伍基础。

竞赛报名方式

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组织单位

中国对外贸易经济合作企业协会外经贸从业人员考试中心

全国大学生数据统计与分析竞赛组委会

支持单位:

赛氪网

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参赛对象

大赛面向中国及境外在校学生(包括研究生、本科生和专科生)以队为单位参赛,具体要求如下:

1.可以自由组队参赛,每个参赛队伍人数可为1–3人;参赛队员必须全部为在校生;允许跨年级、跨专业、跨校组队;各院校参赛人数不限。

2.每支队伍允许最多有一名指导老师,指导教师须为在职高校教师

大赛奖项

1、一等奖报名队数的5%

2、二等奖报名队数的15%

3、三等奖:报名队数的30%

4、成功参与奖:若干支

以上奖项均可获得纸质证书

5、获得三等奖及以上者,可自愿申领由中国对外贸易经济合作企业协会颁发的“商务数据分析师三级(中级)”纸质版证书。

6、优秀指导教师称号

7、优秀组织单位称号

8、优秀志愿者

时间安排

1、报名时间:

2024年4月11日至2024年6月7日

2、比赛时间:

2024年6月8日10:00至6月13日10:00

竞赛规则

  1. 竞赛题目:竞赛题目共两个赛题,题目来自竞赛资深专家、企事业单位实际应用场景应用题目;

  2. 竞赛组别:竞赛分为研究生组、本科组、专科组进行;报名时请根据参赛队员中学历最高者,选择组别参赛

  3. 参赛费用:每个参赛队需缴纳150元参赛费,用于大赛组织、命题、评审、证书制作等工作;

  4. 竞赛报名:参赛队伍可在本页面主页独立报名,也可由院校负责人统一组织集体报名,报名表查看官网下方附件;

  5. 组织声明:组委会保留对比赛规则进行调整修改的权利、比赛作弊行为的判定权利和处置权利、收回或拒绝授予影响组织及公平性的参赛团队奖项的权利;

  6. 获奖名单:将获奖名单初稿公示在官方主页,公示期为一周,公示期间,接受各校师生申诉和信息修正。专家组负责对申诉的调查、仲裁与回复。公示结束后正式公布获奖名单、电子证书查询系统。

竞赛交流

组委会秘书处联系电话:15222720633 (李老师)

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