概周期函数とは? わかりやすく解説

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概周期函数

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/10/03 14:33 UTC 版)

数学における概周期函数(がいしゅうきかんすう、: almost periodic function)とは、大雑把に言うと、適切に長く well-distributed な「概周期」が与えられた際、任意の正確さのもとで周期的であるような実数函数のことを言う。この概念はハラルト・ボーアによって初めて研究され、ヴィアチェスラフ・ステパノフ英語版ヘルマン・ワイルエイブラム・サモイロヴィッチ・ベシコヴィッチ英語版やその他の研究者によって一般化された。局所コンパクトアーベル群上の概周期函数の概念は、ジョン・フォン・ノイマンによって初めて研究された。

概周期性(almost periodicity)は、位相空間に沿った力学系の経路を(正確ではないが)逆に辿る際に現れる性質である。一例として、尽数関係にない周期で動く軌道上の惑星(すなわち、整数ベクトル比例しない周期ベクトル)を伴う惑星系が挙げられる。ディオファントス近似に現れるクロネッカーの定理によると、一度現れた任意の配置の形状は、任意に指定した精度で再現する。すなわち、十分長く待てば、すべての惑星はかつて居た位置からたとえば角度 1 秒以内の位置にまた戻ってくることが分かる。

動機

概周期函数にはいくつかの同値でない定義が存在する。第一の定義はハラルト・ボーアによって与えられた。彼の興味は、初めは有限ディリクレ級数に注がれていた。実際、リーマンゼータ函数 ζ(s) に関する級数を有限にするために打ち切ることで、次の型の項の有限和が得られる。




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