Ultrafiltres

Bonjour,
j'ai lu dans un texte quelque chose sur les ultrafiltres. Ne connaissant pas la notion j'ai regardé celle-ci dans un autre livre mais j'ai quand même du mal à comprendre ce qui suit - pour résumé ce que dit mon texte est :

Pour tout $n\in\N$ on a une partie finie $F_n$ (sous-ensemble d'un groupe $G$ (le même pour tout $n$) mais je ne pense que ce soit important à ce niveau). Ces parties sont telles que $n\le m\Rightarrow F_n\subset F_m$. Je lis ensuite "soit $\omega$ un ultrafiltre sur $\N$".

Ceci leur permet après de prendre des limites suivant l'ultrafiltre $\omega$ pour construire des mesures de probas pour le contexte.

Je vois bien que la condition $F_n\subset F_m$ a l'air de coller avec la définition des ultrafiltres, mais je ne comprends pas trop ce que veut dire "soit $\omega$ un ultrafiltre sur $\N$. J'imagine que quelque chose de sous-entendu (car clair quand on a l'habitude des ultrafiltres) devrait suivre mais je ne vois pas bien.

Je sais c'est confus mais si vous avez une idée, je vous remercie.

Réponses

  • Un ultrafiltre $\omega$ sur $\N$ est une partie de $\mathcal{P}(\N)$, avec des propriétés que tu as dû voir.
    Une autre façon de voir : se donner un ultrafiltre revient à se donner un morphisme d'algèbres de Boole $\varphi :\mathcal{P}(\N) \to 2=\{0,1\}$ : $\omega=\varphi^{-1}(1)$.
    L'ultrafiltre principal associé à l'entier $n\in\N$ est $\{A\subset \N\mid n\in A\}$. Les ultrafiltres intéressants sont les non-principaux. En très gros, tu peux le voir comme des "entiers idéaux".
  • Merci pour la réponse.
    Et donc en prenant n'importe quel ultrafiltre $\omega$ sur $\N$ contenant les parties $[n,+\infty[\cap\N$, je pourrai prendre des limites suivant cet ultrafiltre tout en respectant la règle $F_n\subset F_m$ si $n\le m$ ?
  • prendre des limites suivant cet ultrafiltre tout en respectant la règle $ F_n\subset F_m$ si $ n\le m$

    Je ne comprends pas ce que ça veut dire. Tu pourrais être plus précis ?
  • Désolé...
    Disons que je veuille définir une application $F$ sur le groupe $G$ dans lequel les partie finies $F_n$ sont définies et telles que $G$ est la réunion croissante de ces $F_n$. Est-ce que je peux le faire ainsi : $F(g)=\lim_{n\to\omega} f_n(g)$ si $g\in F_n$ et $f_n$ est une application bien définie sur $F_n\subset G$ ?
  • Les $f_n$ arrivent dans quoi ? Supposons que les $f_n$ arrivent toutes dans un ensemble $X$. Soit $g\in G$ fixé. Alors $f_n(g)$ fait sens pour $n$ suffisamment grand puisque $g\in F_n$ pour $n$ suffisamment grand. Donc la limite de $f_n(g)$ selon l'ultrafiltre non principal $\omega$ fait sens, comme élément de l'ultrapuissance de $X$ (ensemble des suites d'éléments de $X$, modulo l'identification de deux suites quand l'ensemble des indices où elles coïncident appartient à $\omega$)..
  • Les applications $f_n$ sont toutes à valeurs dans $[0,1]$ donc ce que tu me décris a l'air de s'appliquer sans problème !
    Merci beaucoup pour ton aide (surtout vue comme était vague ma question de départ!)
  • @fanf,

    les ultrafiltres sont un outil simple et puissant. Mais ne reste pas, comme tu dis, dans le flou, fais peut etre quelques exos de base les concernant.

    Comme te l a dit Zo, si E est un ensemble et e un elt de E alors W(e):={X inclus dans E | e dans X } est un ultrafiltre sur E dont les quelques proprietes algebriques t indiquent pourquoi un (eventuellement autre) ultrafiltre sur E est un element virtuel de E.

    Les deux proprietes magiques d un ultrafiltre W sont que:

    1) si A,B sont tous deux des elts de W alors A inter B aussi
    2) si A union B est un elt de W alors l un des deux au moins parmi A,B est un elt de E

    (le reste est detail technique)

    A cause de ces deux proprietes, un nombre fini de questions posees trouveront tjs une reponse coherente ie rien ne te permettra de demasquer W comme n etant pas un eventuel W(e)

    De la meme maniere que si tu avais affaire a un W(e), si f est une application de E dans F alors { X inclus dans F | {x dans E| f(x) dans X} dans W} est un ultrafiltre sur F qui est l image «virtuelle» de W par f, etc?etc

    Par exemple j ai vu que tu parlais de proba au premier post. Bin pour n entier et A inclus dans IN: pose m(n, A):= card (A inter n) / n

    Soit W un ultrafiltre non principal sur IN. Soit A une partie de IN. Pose z(A):= l unique x reel tel que pour tout epsilon >0 : {n entier | m(n,A) compris entre x-epsilon et x+epsilon} est un elt de W.

    Et bien «amuse toi» a prouver que z est un zoli proba diffuse qui mesure toutes les parties de IN.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
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