数学中的生成元与生成集
在数学中,“生成元”(generator)与“生成集”(generating set)的确表示:从一组给定元素出发,反复使用某种结构所允许的运算,可以得到整个结构。但“生成”依赖具体数学对象,没有脱离结构而普遍适用的单一“生成元运算”。
在群论中,若群 (G) 的每个元素都可以写成集合 (X) 中若干元素及其逆元的有限乘积,就说 (X) 生成 (G),记作 (G=\langle X\rangle)。例如,整数加法群由 (1) 或 (-1) 生成;对称群则可以由适当的置换集合生成。一个生成集可以含有冗余元素,未必是最小的。
在线性代数中,相应概念通常称“张成集”:若向量空间中的每个向量都能写成集合中向量的有限线性组合,这个集合便张成该空间。基底是一类线性无关的张成集,但普通张成集可以含有多余向量。
在环、代数、模和拓扑等其他领域,“生成”分别受加法、乘法、标量乘法、取闭包等不同操作约束。因此,解释某处的“生成元”时,首先需要说明所谈的结构以及准许使用的运算;把它泛化成“任一基本构件自动决定完整体系”,会遗漏必要条件。
来源
- Keith Conrad, Generating Sets(英文;向量空间张成集与群生成集的定义和例子)
- Encyclopedia of Mathematics:Finitely-generated group(英文;有限生成群的定义)