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DISKRETE MATHEMATIK
Erich Prisner
Sommersemester 2000

"sind" ?

Letzte Nacht habe ich mir eine interessante neuartige Struktur ausgedacht: Ein P-System besteht aus einer Menge M und einer Familie von Teilmengen, und zwar haben wir für jedes x Î M eine Teilmenge Mx Í M. ("Familie heißt, daß für verschiedene Elemente x und y von M die Mengen Mx und My durchaus gleich sein dürfen.) Ein P-System muß die folgenden drei Eigenschaften erfüllen:
  1. x Î Mx für jedes x Î M,
  2. Ist x Î My und y Î Mx, so folgt x = y,
  3. Ist x Î My und y Î Mz, so folgt x Î Mz.

Es lassen sich wunderbare Sätze für diese neue Strukturen beweisen! Zuerst benötigen wir einige neue Bezeichnungen:

Zwei Elemente x,y sind P-vergleichbar falls x Î My oder y Î Mx. andernfalls P-unvergleichbar. Eine P-Kette ist eine Menge paarweise P-vergleichbarer Elemente, eine P-Antikette eine Menge paarweise P-unvergleichbarer Elemente.

In jedem endlichen (!) P-System ist die minimale Mächtigkeit einer Partition von M in P-Ketten gleich der maximalen Mächtigkeit einer P-Antikette.

Kommt Ihnen das alles irgendwie bekannt vor? Wenn ja, so ist das kein Zufall---obiger Satz ist gerade der Satz von Dilworth in grün. Geordnete Mengen sind zwar formal etwas ganz anderes als P-Systeme, aber inhaltlich "sind" sie dieselben Strukturen. Dies läßt sich folgendermaßen präzisieren:
Zu jeder geordneten Menge (M,£) definieren wir Mx = {y Î M: y £ x} für jedes x Î M (die primitiven Ideale). Offensichtlich ist das dann ein P-System. Reflexivität, Antisymmetrie und Transitivität von "£" übersetzen sich in obige Eigenschaften (1), (2) und (3).
Zu jedem P-System (M,(Mx)x Î M) definieren wir eine Relation "£" auf M durch x £ y falls x Î My. Diese Relation ist (genauso offensichtlich) eine Ordnungsrelation.
D.h. zu jeder geordneten Menge (M,£) gibt es ein P-System mit Menge M, und umgekehrt. Darüberhinaus ist die geordnete Menge des P-Systems von (M,£) gleich (M,£), genauso wie das P-System der geordneten Menge eines P-Systems mit dem Ausgangs-P-System übereinstimmt.

Es macht also wenig Sinn einen neuen Namen (P-System) einzuführen, denn alles was sich in P-Systemen beweisen läßt, ist auch in geordneten Mengen machbar, und umgekehrt.


Erich Prisner
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erstellt im Februar 2000.