澳洲大学|MATH2701|Abstract algebra and fundamental analysis抽象代数和基本分析 新南威尔士大学
statistics-labTM为您提供新南威尔士大学(The University of New South Wales)Abstract algebra and fundamental analysis抽象代数和基本分析澳洲代写代考和辅导服务!
课程介绍:
Mathematics went through quite a revolution around the turn of the 20th century. In particular, an axiomatic approach infiltrated the mathematical paradigm, both as a tool to ensure mathematical rigour and to abstract common principles working in a variety of different settings.
First year mathematics emphasizes computation over abstraction and rigour. Later year courses (and Pure Mathematics in general) reverse this, so students need to learn some new skills and some new ways of thinking about mathematical objects.
This course is designed to help you develop the ability to write rigorous mathematical proofs in a setting where the level of abstraction is still quite modest. As such it will serve as an excellent preparation for the third year Pure Mathematics courses.
The course consists of two halves, algebra and analysis.
Groups群论定义
Definition. Let $G$ be a set. A binary operation is a map of sets:
$$
: G \times G \rightarrow G \text {. } $$ For ease of notation we write $(a, b)=a * b \forall a, b \in G$. Any binary operation on $G$ gives a way of combining elements. As we have seen, if $G=\mathbb{Z}$ then + and $\times$ are natural examples of binary operations. When we are talking about a set $G$, together with a fixed binary operation $*$, we often write $(G, *)$.
Fundamental Definition. A group is a set $G$, together with a binary operation *, such that the following hold:
- (Associativity): $(a * b) * c=a *(b * c) \forall a, b, c \in G$.
- (Existence of identity): $\exists e \in G$ such that $a * e=e * a=a \forall a \in G$.
- (Existence of inverses): Given $a \in G, \exists b \in G$ such that $a * b=b * a=e$.
Remarks. 1. We have seen five different examples thus far: $(\mathbb{Z},+),(\mathbb{Q},+),(\mathbb{Q} \backslash{0}, \times)$, $(\mathbb{Z} / m \mathbb{Z},+)$, and $(\mathbb{Z} / m \mathbb{Z} \backslash{[0]}, \times)$ if $m$ is prime. Another example is that of a real vector space under addition. Note that $(\mathbb{Z}, \times)$ is not a group. Also note that this gives examples of groups which are both finite and infinite. The more mathematics you learn the more you’ll see that groups are everywhere. - A set with a single element admits one possible binary operation. This makes it a group. We call this the trivial group.
- A set with a binary operation is called a monoid if only the first two properties hold. From this point of view, a group is a monoid in which every element is invertible. $(\mathbb{Z}, \times)$ is a monoid but not a group.
定义 设 $G$ 是一个集合。二元运算是集合的映射:
$$
: G (times) G (rightarrow) G (text) {. } $$ 为了便于记述,我们把 G$ 中的所有 a, b 写成 $(a, b)=a * b \。$G$ 上的任何二元运算都提供了一种组合元素的方法。正如我们所看到的,如果 $G=\mathbb{Z}$ 那么 + 和 $\times$ 就是二元运算的自然例子。当我们谈论一个集合 $G$ 以及一个固定的二进制运算 $$ 时,我们通常会写 $(G,)$。
基本定义。一个群是一个集合 $G$,加上一个二元运算 *,使得以下条件成立:
- (关联性): $(a * b) * c=a *(b * c) (对于 G$ 中的所有 a, b, c)。
2.(存在同一性): 对于 G$ 中的所有 a,在 G$ 中存在 e,使得 $a * e=e * a=a.
3.(倒数的存在): Given $a \in G, \exists b \in G$ such that $a * b=b * a=e$.
备注. 1. 到目前为止,我们已经看到了五个不同的例子: $(\mathbb{Z},+),(\mathbb{Q},+),(\mathbb{Q} \backslash{0}, \times)$, $(\mathbb{Z} / m \mathbb{Z},+)$, 以及 $(\mathbb{Z} / m \mathbb{Z} \backslash{[0]}, \times)$ 如果 $m$ 是素数的话。另一个例子是实向量空间的加法。注意 $(\mathbb{Z}, \times)$ 不是一个群。还要注意,这给出了有限群和无限群的例子。数学学得越多,你就会发现群无处不在。 - 具有单元素的集合允许一种可能的二进制操作。这使它成为一个群。我们称之为三元组。
- 如果只有前两个性质成立,那么具有二元运算的集合就叫做单元组。从这个角度看,一个群是每个元素都可反演的单元。$(\mathbb{Z},\times)$是一个单元组,但不是一个群。
Cluster analysis聚类分析入门
Cluster: A collection of data objects
- similar (or related) to one another within the same group
- dissimilar (or unrelated) to the objects in other groups Cluster analysis (or clustering, data segmentation, …)
- Finding similarities between data according to the characteristics found in the data and grouping similar data objects into clusters
Unsupervised learning: no predefined classes (i.e., learning by observations vs. learning by examples: supervised)
Typical applications - As a stand-alone tool to get insight into data distribution
- As a preprocessing step for other algorithms
数据集群 数据对象的集合
- 在同一组中彼此相似(或相关
- 与其他组中的对象不相似(或不相关 聚类分析(或聚类、数据分割……)
- 根据数据中发现的特征找出数据之间的相似性,并将相似的数据对象分组
无监督学习:没有预定义的类别(即通过观察进行学习,而不是通过示例进行学习:有监督学习)
典型应用 - 作为独立工具,深入了解数据分布情况
- 作为其他算法的预处理步骤
The Orbit-Stabiliser Theorem and Sylow’s Theorem轨道稳定器定理和西洛定理
Definition. Let $(G, *)$ be a group, together with an action $\varphi$ on a set $S$. We can define an equivalence relation on $S$ by
$$
s \sim t \Longleftrightarrow \exists g \in G \text { such that } g(s)=t
$$
Remarks. This is an equivalence relation as a consequence of the group axioms, together with the definition of an action. I leave it as an exercise to check this.
Definition. Let $(G, *)$ be a group, together with an action $\varphi$ on a set $S$. Under the above equivalence relation we call the equivalence classes orbits, and we write
$$
\operatorname{Orb}(s):={t \in S \mid \exists g \in G \text { such that } g(s)=t} \subset S
$$
for the equivalence class containing $s \in S$. We call it the orbit of $s$.
It is important to observe that $\operatorname{Orb}(s)$ is a subset of $S$ and hence is merely a set with no extra structure.
Definition. Let $(G, *)$ be a group, together with an action $\varphi$ on a set $S$. We say that $G$ acts transitively on $S$ is there is only one orbit. Equivalently, $\varphi$ is transitive if given $s, t \in S$, $\exists g \in G$ such that $g(s)=t$.
An example of a transitive action is the natural action of $\Sigma(S)$ on $S$. This is clear because given any two points in a set $S$ there is always a bijection which maps one to the other. If $G$ is not the trivial group (the group with one element) then conjugation is never transitive. To see this observe that under this action $\operatorname{Orb}(e)={e}$.
Definition. Let $(G, *)$ be a group, together with an action $\varphi$ on a set $S$. Let $s \in S$. We define the stabiliser subgroup of $s$ to be all elements of $G$ which fix $s$ under the action. More precisely
$$
\operatorname{Stab}(s)={g \in G \mid g(s)=s} \subset G
$$
For this definition to make sense we must prove that $\operatorname{Stab}(s)$ is genuinely a subgroup.
Proposition. Stab(s) is a subgroup of $G$.
Proof. 1. $e(s)=s \Rightarrow e \in \operatorname{Stab}(s)$
- $x, y \in \operatorname{Stab}(s) \Rightarrow(x * y)(s)=x(y(s))=x(s)=s \Rightarrow x * y \in \operatorname{Stab}(s)$.
- $x \in \operatorname{Stab}(s) \Rightarrow x^{-1}(s)=x^{-1}(x(s))=\left(x^{-1} * x\right)(s)=e(s)=s \Rightarrow x^{-1} \in \operatorname{Stab}(s)$
Thus we may form the left cosets of $\operatorname{Stab}(s)$ in $G$ :
$$
G / \operatorname{Stab}(s):={x \operatorname{Stab}(s) \mid x \in G} .
$$
Recall that these subsets of $G$ are the equivalence classes for the equivalence relation:
$$
\text { Given } x, y \in G, x \sim y \Longleftrightarrow x^{-1} * y \in \operatorname{Stab}(s),
$$
hence they partition $G$ into disjoint subsets.
Proposition. Let $x, y \in G$ then $x \operatorname{Stab}(s)=y \operatorname{Stab}(s) \Longleftrightarrow x(s)=y(s)$.
定义 让 $(G, *)$ 是一个群,以及一个集合 $S$ 上的作用 $\varphi$。在上述等价关系下,我们称等价类为轨道,并写为
$$
\操作符名称{Orb}(s):={t \in S \mid \exists g \in G \text { such that } g(s)=t} \子集 S
$$
为在 S$ 中包含 $s 的等价类。我们称之为 $s$ 的轨道。
需要注意的是,$operatorname{Orb}(s)$ 是 $S$ 的子集,因此只是一个没有额外结构的集合。
定义 让 $(G, *)$ 是一个群,以及一个作用 $\varphi$ 在一个集合 $S$ 上。我们说 $G$ 在 $S$ 上的作用是唯一的轨道. 等价地,如果给定 S$中的 $s,t,$G$中存在 g,使得 $g(s)=t$,$\varphi$就是传递作用的。
传递作用的一个例子是 $S$ 上 $\Sigma(S)$ 的自然作用。这一点很清楚,因为给定集合 $S$ 中的任意两点,总有一个双射作用将其中一点映射到另一点。如果 $G$ 不是三元组(只有一个元素的组),那么共轭从来都不是传递的。要看到这一点,请观察在这个作用下 $\operatorname{Orb}(e)={e}$.
定义. 让 $(G, *)$ 是一个群,以及一个集合 $S$ 上的作用 $\varphi$. 让 $s (在 S$中)。我们将 $s$ 的稳定子群定义为在作用下固定 $s$ 的所有 $G$ 元素。更精确地说
$$
\operatorname{Stab}(s)={g\in G \mid g(s)=s} \子集 G
$$
为了使这个定义有意义,我们必须证明 $\operatorname{Stab}(s)$ 是一个真正的子群。
命题. Stab(s) 是 $G$ 的一个子群.
证明. 1. $e(s)=s (右箭头 e 在 operatorname{Stab}(s)$ 中
$x, y 在 (操作符{Stab}(s))中 \Rightarrow(x * y)(s)=x(y(s))=x(s)=s \Rightarrow x * y 在 (操作符{Stab}(s))$.
$x \in \operatorname{Stab}(s) \Rightarrow x^{-1}(s)=x^{-1}(x(s))=left(x^{-1} * x\right)(s)=e(s)=s \Rightarrow x^{-1} \in \operatorname{Stab}(s)$
因此,我们可以在 $G$ 中形成 $\operatorname{Stab}(s)$ 的左余集:
$$
G / \operatorname{Stab}(s):={x \operatorname{Stab}(s) \mid x \in G} .
$$
回想一下,$G$ 的这些子集就是等价关系的等价类:
$$
\text { Given } x, y in G, x \sim y \Longleftrightarrow x^{-1} * y \in \operatorname{Stab}(s)、
$$
因此它们将 $G$ 分割成互不相交的子集。
命题 让 $x, y 在 G$ 中,那么 $x \operatorname{Stab}(s)=y \operatorname{Stab}(s) \Longleftrightarrow x(s)=y(s)$.
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金融工程代写
金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题,以及设计新的和创新的金融产品。
非参数统计代写
非参数统计指的是一种统计方法,其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型;这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。
广义线性模型代考
广义线性模型(GLM)归属统计学领域,是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
术语 广义线性模型(GLM)通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归,以及方差分析和方差分析(仅含固定效应)。
有限元方法代写
有限元方法(FEM)是一种流行的方法,用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。
有限元是一种通用的数值方法,用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程(即一些边界值问题)。为了解决一个问题,有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分,称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的,它是通过构建对象的网格来实现的:用于求解的数值域,它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统,以模拟整个问题。然后,有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。
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随机分析代写
随机微积分是数学的一个分支,对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。
时间序列分析代写
随机过程,是依赖于参数的一组随机变量的全体,参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现,其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值(如1秒,5分钟,12小时,7天,1年),因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中,往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录,以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进(Multiple Regression Analysis Asymptotics)属于计量经济学领域,主要是一种数学上的统计分析方法,可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系,在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。