40 лет с момента рождения ... (2) о теореме Хана-Банаха

Mar 24, 2021 14:44

40 лет с момента рождения -- начало

Надо сказать пару назидательных слов за эту теорему. Точнее, надо порефлексировать, как она сработала для т.наз. принципа продолжения, из которого столько выросло (см. начало).

***

"Анализ" Л. Шварца, на который юный Наблюдатель наложил руки совсем уже поздней осенью, не был первой попыткой обеспечить себе альтернативный источник по матану. Первой был первый том Данфорда и Дж.Шварца. Высокий молчел, стоявший в очереди за Наблюдателем в абонементе на 4-м этаже физфака, увидев книжку, хмыкнул: "вам тут такие книжки на руки выдают?" Понятно, что книжка была слишком сложна для первокурсника, но сколько-то страниц всё-таки были прочитаны -- и там была задачка, где надо было применить что-то типа леммы Цорна к доказательству простейшего варианта теоремы Хана-Банаха (не такого хитромудрого, как у Рудина). Задачка простенькая -- типа, простейшая проверка знания формулировки. Но для Наблюдателя всё это было дико ново, так что успешное решение задачки оставило яркий след в памяти.

На самом деле остался шаблон: (1) совсем простой, если не сказать примитивный, шаг (продолжение функционала с подпространства на одно только измерение: нужно задать только одно значение), за которым следует (2) некая организация уже множества таких шагов.

В нашем ("асимптотическом") принципе продолжения тоже есть элементарный шаг, который тоже практически тривиален, так что может быть даже и непонятно, как такой простенький шаг может что-то там решать для сколь угодно сложных произведений сингулярных функций. Но кунштюк в этом и состоит: раз понято, что проблема в существенном сводится к этому простому шагу (в нашем случае -- сингулярность в изолированной точке), то остальное -- это лишь терпеливая организация многих таких шагов в окончательную конструкцию -- в т.наз. асимптотическую операцию.

Этот элементарный шаг -- как дно, от которого отталкиваешься и всплываешь к поверхности, уже точно зная глубину проблемы и отчётливо понимая, что проблема в главном исчерпана, что там ничего больше нет, кроме организации элементарных шагов (откуда происходят энтузиазм и нетерпение, чреватое грубыми ошибками, проистекающими из отсутствия опыта, хорошего научрука-советчика и понимания того, как будут вести себя матёрые "эксперты").

Организация полного решения из элементарных шагов может быть громоздкой, содержать дополнительные подкрутки (более или менее прямо диктуемые спецификой задачи) и некоторое количество вспомогательных задачек нотационного и "комбинаторного" характера (не в смысле математической комбинаторики, а в смысле комбинаторного интеллекта). Задачек -- но уже не проблем.

Ещё раз: сначала пристальное разглядывание, сопровождаемое критикой смыслов (что важно -- что неважно, etc.) и терпеливо сводящее целый класс разнообразных задач к одному-единственному практически тривиальному шагу, в котором проблема тривиализуется, переставая быть проблемой, -- и потом обратный ход: терпеливая сборка полного, уже вовсе не тривиального решения.

***

Штука в том, что нормальные, не умеющие в такое терпеливое разматывание-сматывание (а они в подавляющем большинстве не умеют), слушая объяснение элементарного шага, просто не врубаются, какое отношение тривиальный элементарный шаг имеет к забубённо сложной задаче, которую они не могли решить. Ситуация усугубляется, если они "признанные эксперты", а объясняющий -- какой-то щенок с претензиями. Именно такая ситуация имела место на семинаре в Стекловке 1982-12-2*, когда Олег Иванович орал из своего угла.

математика, назидательное, наблюдатель, ктп

Up