Fonksiyonel Analiz (functional analysis)

Fonksiyonel analiz, temelini bir tür limitle ilişkili yapıya (örneğin, iç çarpım, norm veya topoloji) sahip vektör uzaylarının ve bu uzaylarda tanımlanan doğrusal fonksiyonların incelenmesiyle oluşturulan matematiksel analizin bir dalıdır.

Fonksiyonel analizin tarihsel kökleri, fonksiyon uzaylarının incelenmesinde ve Fourier dönüşümü gibi fonksiyon dönüşümlerinin özelliklerinin formüle edilmesinde yatmaktadır; örneğin fonksiyon uzayları arasındaki sürekli veya üniter operatörleri tanımlayan dönüşümler gibi. Bu bakış açısının, özellikle diferansiyel ve integral denklemlerin incelenmesinde yararlı olduğu ortaya çıktı.

Fonksiyonel sözcüğünün bir isim olarak kullanımı, değişkenlik hesabına kadar uzanır, argümanı bir foksiyon olan bir fonksiyonu işaret eder. Terim ilk kez Hadamard'ın bu konuyla ilgili 1910 tarihli kitabında kullanıldı. Ancak genel fonksiyonel kavramı daha önce 1887'de İtalyan matematikçi ve fizikçi Vito Volterra tarafından ortaya atılmıştı. Doğrusal olmayan fonksiyoneller teorisi Hadamard'ın öğrencileri, özellikle de Fréchet ve Lévy tarafından devam ettirildi. Hadamard ayrıca Riesz ve Stefan Banach'ın çevresindeki Polonyalı matematikçiler tarafından geliştirilen modern doğrusal fonksiyonel analiz okulunu kurdu.

Fonksiyonel analize ilişkin modern giriş metinlerinde konu, bir topolojiye sahip vektör uzaylarının, özellikle de sonsuz boyutlu uzayların incelenmesi olarak görülmektedir. Bunun aksine, doğrusal cebir çoğunlukla sonlu boyutlu uzaylarla ilgilenir, topolojiyi kullanmaz. Fonksiyonel analizin önemli bir kısmı ölçü, entegrasyon ve olasılık teorilerinin, sonsuz boyutlu analiz olarak da bilinen sonsuz boyutlu uzaylara genişletilmesidir.



 

(a) İdealleştirilmiş dairesel bir tambur kafasının olası titreşim modlarından biri; bu modlar, fonksiyonel analizde ortak bir yapı olan, fonksiyon uzayındaki doğrusal bir operatörün özfonksiyonlarıdır.

(b) Bir ölçü, ölçüsünün, bir alt kümesinin ölçüsünden küçük veya ona eşit olması anlamında monoton olma özelliğine sahiptir. Ayrıca, boş kümenin ölçüsünün 0 olması gerekir. Örneğin, hacim (bir nesnenin ne kadar büyük bir alanı kapladığı) ölçü olarak verilebilir.

(c) Bir fonksiyonun belirli bir integrali, grafiği ve yatay eksenle sınırlanan bölgenin işaretli alanı olarak temsil edilebilir; örneğin, yukarıdaki grafikte integrali, (-) alan tarafından çıkarılan (+) alandır.

(d) Olasılık teorisi veya olasılık kalkülüs, matematiğin olasılık ile ilgili dalıdır; Kolmogorov aksiyomları olasılık teorisinin temelleridir

(e) Fonksiyonel analizi çerçeveleyen bir çizim.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Functional_analysis

21 Ocak 2024

 

GERİ (matematik anasayfa)