Konveksien joukkojen separaatio

Turun yliopisto
Pro gradu -tutkielma
Tässä tietueessa ei ole tiedostoja, ainoastaan metadata.

Pysyvä osoite

Verkkojulkaisu

DOI

Tiivistelmä

Tässä työssä esitetään konveksien joukkojen merkittävimmät separaatiotulokset. Päätuloksena johdetaan konveksien polytooppien separaatiolause, joka pohjautuu Hahn-Banachin lauseeseen. Kantavana motivaationa työssä toimii kolmiulotteisten suorakulmaisten särmiöiden törmäystarkastelualgoritmi, jolle esitetään syvällinen matemaattinen todistus. Tutkielma etenee lähtien liikkeelle konveksien joukkojen separaatiosta topologisessa vektoriavaruudessa ja etenee askeleittain erikoistetumpiin tapauksiin. Topologisessa vektoriavaruudessa osoitetaan yleinen Hahn-Banachin lause ja tämän jälkeen johdetaan yksi sen sovelluslause, Hahn-Banachin separaatiolause. Topologisista vektoriavaruuksista siirrytään vektoriavaruuteen R^n ja esitellään yleisiä tuloksia liittyen konvekseihin joukkoihin sekä erityisesti konvekseihin polytooppeihin. Tässä toisessa luvussa osoitetaan kaksi konveksien polytooppien määritelmää ekvivalenteiksi sekä johdetaan yleiseen Hahn-Banahin lauseeseen pohjautuva separaatiotulos konvekseille polytoopeille. Lopuksi sovelletaan kehitettyä matemaattista teoriaa ja johdetaan törmäystarkastelualgoritmi suorakulmaisille särmiöille. Pseudokoodisen algoritmin lisäksi esitetään pääperiaatteet, miten algoritmin suorittamaa laskentaa voidaan optimoida.

item.page.okmtext