内容简介
1940-1941年,von Neumann在普林斯顿高等研究院给出了关于不变测度的讲座。
《美国数学会经典影印系列:不变测度(影印版)》基本上是按这些讲座写成的。
讲座一开始讲了一般测度论,然后进到Haar测度和它的一些推广。当时Shizuo Kakutani(角谷静夫)正在这个研究院,他与yon Neumaml关于这个主题有过多次交谈,这些谈话揭示了一些真相并给出了证明。这个讲座的不少内容,尤其是讲座后面的内容,只是提前了一两个星期才确定下来。该讲义的原始版本是由von Neumann当时的助手Paul Italmos准备的。
在它被打印出来前,yon Neumann阅读了手写稿,有时在空白边写出一些评注,第6章的大部分是他手写的。《美国数学会经典影印系列:不变测度(影印版)》是原讲义的第1次成书形式。
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目录
Preface
Publisher's Note
Chapter I.Measure Theory
1.Topology
2.Measure
3.Measurability
4.Connection between A and L
Chapter II.Generalized limits
5.Topology
6.Ideals
7.Independence
8.Commutativity
9.Limit functions
10.Uniqueness
11.Convergence
12.Numerical limits
Chapter III.Haar measure
13.Remarks on measures
14.Preliminary considerations about groups
15.The existence of Haar measure
16.Connection between topology and measure
Chapter IV.Uniqueness
17.Set theory
18.Regularity
19.Fubini's theorem
20.Uniqueness of Haar measure
21.Consequences
Chapter V.Measure and topology
22.Preliminary remarks
23.Hilbert space
24.Characterizations of the topology
25.Characterizations of the notion of compactness
26.The density theorem
Chapter VI.Construction of Haar's invariant measure in groups by approximately equidistributed finite point sets and explicit evaluations of approximations
1.Notations (combinatorics and set theory)
2.Lemma of Hall, Maak and Kakutani
3.Notations (topology and group theory)
4.Equidistribution
5.First example of equidistribution
6.Second example of equidistribution
7.Equidistribution (concluded)
8.Continuous functions
9.Means
10.Left invariance of means
11.Means and measures
12.Left invariance of measures
13.Means and measures (concluded)
14.Convergent systems of a.l.i, means
15.Examples of means
16.Examples of means (concluded)
17.2-variable means
18.Comparison of two O-a.l.i.means
19.Comparison of two O-a.l.i.means (concluded)
20.The convergence theorem
前言/序言
近年来,我国的科学技术取得了长足进步,特别是在数学等自然科学基础领域不断涌现出一流的研究成果。与此同时,国内的科研队伍与国外的交流合作也越来越密切,越来越多的科研工作者可以熟练地阅读英文文献,并在国际顶级期刊发表英文学术文章,在国外出版社出版英文学术著作。
然而,在国内阅读海外原版英文图书仍不是非常便捷。一方面,这些原版图书主要集中在科技、教育比较发达的大中城市的大型综合图书馆以及科研院所的资料室中,普通读者借阅不甚容易;另一方面,原版书价格昂贵,动辄上百美元,购买也很不方便。这极大地限制了科技工作者对于国外先进科学技术知识的获取,间接阻碍了我国科技的发展。
高等教育出版社本着植根教育、弘扬学术的宗旨服务我国广大科技和教育工作者,同美国数学会(American Mathematical Society)合作,在征求海内外众多专家学者意见的基础上,精选该学会近年出版的数十种专业著作,组织出版了“美国数学会经典影印系列”丛书。美国数学会创建于1888年,是国际上极具影响力的专业学术组织,目前拥有近30000会员和580余个机构成员,出版图书3500多种,冯.诺依曼、莱夫谢茨、陶哲轩等世界级数学大家都是其作者。本影印系列涵盖了代数、几何、分析、方程、拓扑、概率、动力系统等所有主要数学分支以及新近发展的数学主题。我们希望这套书的出版,能够对国内的科研工作者、教育工作者以及青年学生起到重要的学术引领作用,也希望今后能有更多的海外优秀英文著作被介绍到中国。
《现代数学精粹译丛:概率论与随机过程专题研究》简介 (本简介旨在介绍“现代数学精粹译丛”中关于概率论与随机过程领域内的其他经典著作,与《不变测度》内容无关) 丛书概述: “现代数学精粹译丛”致力于引进和传播当代数学各个分支领域内具有里程碑意义的经典著作和具有开创性的前沿成果。本系列精选的图书涵盖了代数、拓扑、分析、几何、数理逻辑、概率论与统计学等核心领域,旨在为国内高校师生、科研人员及热爱数学的读者提供高质量的、具有深远影响力的参考资料。丛书的选本标准极为严苛,确保所选作品不仅在理论深度上令人信服,更在逻辑结构和叙事清晰度上达到世界一流水平。 本卷专题聚焦:概率论与随机过程 在现代数学体系中,概率论与随机过程构成了描述和分析不确定性现象的强大理论框架。它们不仅是数学本身的重要分支,更是连接物理学、工程学、计算机科学、经济金融等众多应用学科的桥梁。本专题聚焦于介绍系列中其他几部在概率论与随机过程领域内具有奠基性或里程碑意义的译著,它们各自从不同侧面深化了对随机现象本质的理解。 --- 专题著作之一:《随机过程的收敛性与遍历性理论》 (假设此书是本译丛中的另一部重要著作) 作者群: [此处应为该书的假定作者] 核心内容聚焦: 本书深入探讨了随机过程中至关重要的两个概念:随机收敛性和遍历定理。它不仅仅停留在对经典马尔可夫过程(如布朗运动、泊松过程)的引入,而是将研究的重点提升到了更抽象、更具普适性的测度论基础之上。 第一部分:概率空间的拓扑结构与弱收敛 本部分首先复习了概率测度空间上的拓扑性质,重点引入了Skorokhod 拓扑及其在函数空间(特别是 $D[0, T]$ 空间,即带有无穷不连续点的右连续函数空间)上的应用。对于随机过程 ${X_t}$ 而言,理解其在极限过程下的行为,关键在于其在特定拓扑下的弱收敛性。本书详细阐述了Prokhorov 定理及其在随机过程收敛性证明中的实际应用,揭示了随机过程集合紧性的充要条件。 第二部分:Ergodic 理论的概率论视角 遍历理论是连接动力系统与概率论的桥梁。本书详细考察了保测变换(Measure-Preserving Transformations)的概念,并在此基础上构建了遍历性理论的基石。重点讨论了Pointwise Ergodic Theorem(点态遍历定理,包括 Birkhoff 提出的经典形式),并将其推广到 $L^p$ 空间中的均值遍历定理。书中详尽分析了遍历性的等价刻画,例如:遍历测度、不变测度(此处仅作为动力系统理论的背景介绍,而非研究其构造方法)的性质,以及这些性质如何保证时间平均与空间平均的等同性。 第三部分:随机过程的稳定性与应用 在高阶章节中,本书转向了更具实用意义的随机稳定性问题。它分析了大偏差理论(Large Deviations Theory)在随机过程中的初步应用,阐明了当系统状态偏离平衡态时,偏离发生的概率如何以指数形式衰减。此外,对于随机微分方程(SDEs)的解的遍历行为,本书也进行了深入的探讨,展示了遍历性如何确保系统的长期统计特性与其初始状态无关。 本书的特色: 本书的叙事逻辑严谨,从基础的收敛概念出发,逐步攀升至抽象的遍历理论,最终落脚于现代随机系统的稳定性分析。它强调了测度论作为概率论“硬核”基础的重要性,是深度研究概率论和随机动力系统的读者不可或缺的进阶参考书。 --- 专题著作之二:《随机场论与应用》 (假设此书是本译丛中的另一部重要著作) 作者群: [此处应为该书的假定作者] 核心内容聚焦: 如果说随机过程关注一维时间下的演化,那么随机场论(Stochastic Field Theory)则将随机性的概念扩展到了多维空间,是研究空间相关性问题的核心工具。本书是该领域内一部经典教材,侧重于描述和分析具有空间依赖性的随机现象。 第一部分:高斯随机场与平稳性 本书的起点是平稳随机场(Stationary Random Fields)。通过引入功率谱密度(Power Spectral Density)的概念,将随机场的时空结构分解为频率成分。对于高斯随机场,其性质完全由其均值函数和二阶矩(协方差函数)决定,本书对此进行了详尽的数学描述和几何解释。重点阐述了马尔可夫随机场(Markov Random Fields, MRFs)在图像处理和统计物理中的应用,强调其局部性的优势。 第二部分:随机场上的分析与泛函 研究随机场上的积分和微分操作远比处理随机过程复杂。本书引入了Itô-Stroock 积分的推广形式,以处理多维时间参数下的随机微分。对于随机场上的随机偏微分方程(SPDEs),本书着重介绍了随机热方程(Stochastic Heat Equation)的解的存在性与唯一性,并讨论了其解的正则性问题。 第三部分:量子场论与随机场的交叉 本书的一大亮点在于探讨了随机场论与理论物理的深刻联系。它介绍了路径积分表述(Path Integral Formulation)在统计力学中的应用,并概述了如何利用噪声驱动的泛函积分来模拟复杂的物理系统,例如临界现象中的涨落。通过这种跨学科的视角,读者可以体会到随机场论在描述复杂系统集体行为上的巨大威力。 本书的特色: 本书结构清晰,从基础的二阶矩描述,逐步过渡到更复杂的随机偏微分方程。它不仅为数学专业学生提供了坚实的理论基础,同时也为物理学和工程学背景的读者提供了一个精确处理空间相关噪声的数学工具箱。 --- 总结 “现代数学精粹译丛”中的概率论与随机过程系列,旨在为读者提供一个从时间演化(随机过程)到空间结构(随机场)的完整而深入的理论图景。每一本译著都代表了特定方向上的思想结晶,共同构筑了现代概率论的宏伟殿堂。