Idempoten: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
k Menambah Kategori:Relasi matematika menggunakan HotCat
k Contoh: clean up
 
(6 revisi perantara oleh 3 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1:
[[Berkas:HK IFC FV 曉薈 High Place 18B showflat lift button panel Dec-2013.JPG|pra=https://wiki-indonesia.club/wiki/Berkas:HK%20IFC%20FV%20%E6%9B%89%E8%96%88%20High%20Place%2018B%20showflat%20lift%20button%20panel%20Dec-2013.JPG|jmpl|Tombol{{Pranala mati|date=Juni 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }} pada [[lift]][[Tanda tujuan|.]] Menekan salah tombol sebuah lantai adalah operasi idempoten, karena memiliki efek yang sama baik dilakukan sekali atau beberapa kali.]]
'''Idempoten''' adalah sifat beberapa [[Operasi (matematika)|operasi]] tertentu di [[matematika]] dan [[ilmu komputer]]. Operasi yang memiliki sifat ini dapat diterapkan (dilakukan) beberapa kali tanpa memberikan hasil berbeda dengan ketikahasil diterapkanpenerapan pertama kali. Konsep idempoten muncul dalam beberapa hal di [[aljabar abstrak]] (khususnya, dalam teori proyektor dan ''closure operators'') dan pada [[pemrograman fungsional]] (yang berhubungan dengan sifat ''referential transparency'').

Istilah ini diperkenalkan oleh [[Benjamin Peirce]] ,<ref>Polcino & Sehgal (2002), p. 127.</ref> dalamketika konteksmembahas unsur-unsur di aljabar yang tidak berubah ketika dipangkatkan dengan sebauhsebuah bilangan bulat positif,. danIdempoten secaraberasal harfiahdari berartigabungan "(kemampuan memiliki) pangkat yang sama", darikata ''idem'' +dan ''potence'' ("sama" +dan "pangkat"), dan secara harfiah berarti "(kemampuan memiliki) hasil pangkat yang sama".
 
== Definisi ==
ElemenSuatu ''elemen <math>x''</math> dari sebuah [[Magmahimpunan (aljabar)|magma]]<math>S</math> (''M'',yang •)dilengkapi dengan operator biner <math>\cdot</math> dikatakan ''idempoten'' jika berlaku {{Nowrap|1=''<math>x''\cdot • ''x'' = ''x''}}</math>.<ref>{{Cite book|last=Valenza|first=Robert|date=2012|url=https://books.google.com/books?id=7x8MCAAAQBAJ|title=Linear Algebra: An Introduction to Abstract Mathematics|location=Berlin|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=9781461209010|page=22|quote=An element ''s'' of a magma such that ''ss'' = ''s'' is called ''idempotent''.}}</ref><ref>{{Cite book|last=Doneddu|first=Alfred|date=1976|url=https://books.google.com/books?id=5Ry7AAAAIAAJ|title=Polynômes et algèbre linéaire|location=Paris|publisher=Vuibert|page=180|language=fr|quote=Soit ''M'' un magma, noté multiplicativement. On nomme idempotent de ''M'' tout élément ''a'' de ''M'' tel que ''a''<sup>2</sup> = ''a''.}}</ref> JikaOperator semuabiner elemen<math>\cdot</math> idempoten menurut operasi •, maka • disebutdikatakan idempoten. Rumusjika ∀ ''<math>x'',\cdot {{Nowrap|1=''x'' • ''x'' = ''x''}}</math> disebutuntuk hukumsemua idempotenelemen untukdi <math>S</math>.<ref>{{Cite book|last=George Grätzer|year=2003|url=https://archive.org/details/generallatticeth0000grat|title=General Lattice Theory|location=Basel|publisher=Birkhäuser|url-access=registration}} Here: Sect.1.2, p.5.</ref><ref>{{Cite book|last=Garrett Birkhoff|year=1967|title=Lattice Theory|location=Providence|publisher=Am. Math. Soc.|series=Colloquium Publications|volume=25}}. Here: Sect.I.5, p.8.</ref>
 
== Contoh ==
BeriutBerikut beberapa contoh objek matematika dan sifat idempoten mereka:
 
* Bilangan asli 0 dan 1 adalah elemen yang idempoten denganterhadap [[perkalian]] (karena 0 × 0 = 0 dan 1 × 1 = 1), dan. Karena tidak ada bilangan asli lainnya yang memenuhi sifat ini (misalnya tidak berlaku bahwa 2 × 2 = 2)., Untukoperasi alasanperkalian yang terakhir, perkalianpada bilangan asli bukanlah operasi yang idempoten. Secara formal, elemen idempoten dalam [[monoid]] <math>([[Bilangan asli|ℕ]]\N, ×\times), elemen idempoten</math> hanyahanyalah 0 dan 1.
* DalamPada [[Magma (aljabar)|magma]] <math>(''M'',\,\cdot)</math>, [[elemen identitas]] ''<math>e''</math> atau ''absorbing element'' ''<math>a''</math>, jika elemen tersebut ada, akan bersifat idempoten karena {{Nowrap|1=''<math>e''\cdot • ''e'' = ''e''}}</math> dan {{Nowrap|1=''<math>a''\cdot • ''a'' = ''a''}} .</math>
 
* Dalam sebuahPada [[Grup (matematika)|grup]] <math>(''G'',\,\cdot)</math>, elemen identitas ''<math>e''</math> adalah satu-satunya elemen idempoten. Hal ini terlihat karena untuk sebarang ''x''sembarang elemen dari<math>x</math> ''di <math>G''</math> yang sehinggamemenuhi {{Nowrap|1=''<math>x''\cdot • ''x'' = ''x''}}</math>, berlakujuga akan {{Nowrap|1=''memenuhi <math>x''\cdot • ''x'' = ''x''\cdot • ''e''}}</math>. dan ''x'' = ''e'' (denganSelanjutnya mengalikan kedua ruas dari kiri dengan [[elemen invers]] dari ''<math>x'')</math> akan menghasilkan <math>x = e.</math>
* Dalam [[Magma (aljabar)|magma]] (''M'', •), [[elemen identitas]] ''e'' atau ''absorbing element'' ''a'', jika ada, bersifat idempoten karena {{Nowrap|1=''e'' • ''e'' = ''e''}} dan {{Nowrap|1=''a'' • ''a'' = ''a''}} .
* Pada monoid <math>(\mathcal P(E),\,\cup)</math> dan <math>(\mathcal P(E),\,\cap)</math> dari [[himpunan kuasa]] <math>\mathcal P(E)</math> himpunan <math>E</math>'','' yang masing-masing dilengkapi dengan [[Gabungan (teori himpunan)|operator gabungan]] <math>\cup</math> dan [[Irisan (teori himpunan)|operator irisan]] <math>\cap</math>, semua elemennya bersifat idempoten karena <math>x\cup u = x</math> untuk setiap <math>x\in\mathcal P(E)</math> dan <math>x\cap x = x</math> untuk setiap <math>x\in\mathcal P(E)</math>. Oleh karena itu, <math>\cup</math> dan <math>\cap</math> adalah operasi yang idempoten pada <math>\mathcal P(E)</math>.
* Dalam sebuah [[Grup (matematika)|grup]] (''G'', •), elemen identitas ''e'' adalah satu-satunya elemen idempoten. Hal ini terlihat karena untuk sebarang ''x'' elemen dari ''G'' sehingga {{Nowrap|1=''x'' • ''x'' = ''x''}}, berlaku {{Nowrap|1=''x'' • ''x'' = ''x'' • ''e''}} dan ''x'' = ''e'' (dengan mengalikan kedua ruas dari kiri dengan [[elemen invers]] dari ''x'').
* Semua elemen pada monoid <math>(\{0,1\},\,\vee)</math> dan <math>(\{0, 1\},\, \wedge)</math>, dari [[domain Boole]] yang dilengkapi dengan [[logika disjungsi]] ∨ dan [[logika konjungsi]] ∧, bersifat idempoten. Akibatnya, kedua operator logika tersebut idempoten pada himpunan <math>\{0,\,1\}</math>.
* Mengambil [[Irisan (teori himpunan)|irisan]] ''x'' [[Irisan (teori himpunan)|∩]] ''y'' dari dua himpunan ''x'' dan ''y'' adalah operasi idempoten, karena ''x'' ∩ ''x'' selalu sama dengan ''x'' . Dengan kata lain, hukum idempotensi ∀ ''x'', ''x'' ∩ ''x'' = ''x'' berlku untuk operasi irisan. Demikian pula, mengambil gabungan dua himpunan adalah operasi idempoten. Secara formal, untuk sebarang monoid (𝒫 ''(E),'' ∪) dan (𝒫 ''(E),'' ∩) dari ''powerset'' himpunan ''E,'' yang masing-masing dilengkapi [[Gabungan (teori himpunan)|operator gabungan]] ∪ dan [[Irisan (teori himpunan)|operator irisan persimpangan]] ∩, semua elemennya idempoten; Oleh karena itu, ∪ dan ∩ adalah operasi idempoten pada 𝒫 ( ''E'' ).
* Dalam ''tropical[[Gelanggang semiring''Boolean|gelanggang Boole]], operator penjumlahanperkalian bersifat idempoten.
* Dalam monoid ({0, 1}, ∨) dan ({0, 1}, ∧) dari ''Boolean domain'' dengan [[logika disjungsi]] ∨ dan [[logika konjungsi]] ∧, semua elemennya idempoten.
* Dalam [[semi-gelanggang Booleantropikal]], operator perkalianpenjumlahan bersifat idempoten.
* Dalam ''tropical semiring'', operator penjumlahan bersifat idempoten.
 
=== Fungsi idempoten ===
Dalam monoid (''E <supmath>(E^E,\,\circ)</supmath>'', ∘)dari [[Fungsi (matematika)|fungsi-fungsi]] dariyang memetakan himpunan ''<math>E''</math> ke dirinya sendiri dan dilengkapi dengan [[komposisi fungsi]] <math>\circ</math>, elemen-elemen idempotenidempotennya adalah fungsi {{Nowrap|''<math>f'': ''E''\to → ''E''}}</math> yang bersifatmemenuhi <math>f\circ f {{Nowrap|1='' f''</math>.<ref>Ini adalah persamaan antar fungsi. Dua fungsi dikatakan sama ''f''jika =mereka memiliki ''fdomain''}} dan [[Citra (matematika)|citra]] yang sama, dengandan katanilai lainfungsi mereka sama untuk semua ''x''elemen di ''Edomain''.</ref> Dengan kata lain, {{Nowrap|1=''fungsi idempoten dalam monoid ini akan memenuhi <math>f''(''f''(''x'')) = ''f''(''x'')}}</math> untuk semua <math>x\in E</math> ([[Citra (matematika)|citra]] dari setiap elemen di ''E'' adalah ''fixed point'' dari ''f'' ). Sebagai contoh, mengambil nilai [[Nilai absolut|absolutfungsi nilai mutlak]] ''<math>\operatorname{abs''}(''x'') </math><ref>ANotasi moreyang commonlebih notationumum for this isadalah <math>|x|</math>, butnamun itlebih issulit harderdibaca tountuk readekpresi when expressions areyang nestedbertingkat.</ref> daripada himpunan [[bilangan bulat]] ''x'' adalah fungsi idempoten karena ''<math>\text{abs''}( ''\text{abs''}(''x'')) = ''\text{abs''}(''x'')</math> benarberlaku untuk setiap bilangan bulat ''<math>x''</math>.<ref>In factFaktanya, thispersamaan equationini holdsberlaku foruntuk allsemua bilangan [[RationalBilangan numberrasional|rationalrasional]], [[RealBilangan numberriil|real]], andbahkan evenjuga [[ComplexBilangan numberkompleks|complex numberskompleks]], too.</ref> Hal Ini mengartikan ''abs'' [[Komposisi fungsi|∘]] ''abs''nilai =mutlak ''abs''adalah <ref>Thiselemen isyang anidempoten equationterhadap betweenkomposisi functions. Two functions are equal if their domains and ranges agreefungsi, and their output values agree on their whole domain.</ref> terpenuhi, yakni fungsi ''abs'' adalah elemen idempoten dipada himpunan semua fungsi [dariyang memetakan bilangan bulat ke bilangan bulat]<ref>This set of functions is formally denoted as [[Integer number|ℤ]]<sup>ℤ</sup>.</ref> menurutContoh komposisilainnya fungsi. Oleh karena itu, ''abs'' memenuhi definisidari fungsi idempoten di atas. Contoh lainnya termasuk:adalahː
 
* [[fungsi identitas]] bersifatdan idempoten[[fungsi konstan]];
* [[fungsi konstan]]''floor'', bersifat''ceil'', idempotendan ''fractional part'';
* fungsi ''floor'', ''ceil'', dan ''fractional part'' bersifat idempoten;
 
Jika himpunan ''<math>E''</math> memiliki ''<math>n''</math> elemen, kitahimpunan tersebut dapat mempartisi himpunan tersebutdipartisi menjadi ''<math>k''</math> titik tetap (''fixed poinpoint''t) dan {{Nowrap|''<math>n''-k</math> titik ''k''}} ''nontak-fixed point''tetap dibawah pemetaan oleh ''f''. Hal ini menghasilkan ''k<supmath>k^{n</sup>''<sup>-''k''}</supmath> sebagai banyaknya fungsi idempoten yang berbeda. Oleh karena itu, dengan mempertimbangkan semua kemungkinan partisi,
 
: <math>\sum_{k=0}^n {n \choose k} k^{n-k}</math>
 
adalahmenyatakan banyaknya fungsi idempoten yang mungkin di himpunan ''<math>E''</math>. barisan[[Barisan]] dari rumus banyaknya fungsi idempoten di atas untuk ''n'' = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,… adalah 1, 1, 3, 10, 41, 196, 1057, 6322, 41393,… {{OEIS|A000248}}.
 
Sifat keidempotenan tidak terawetkan <!ke-idempoten-bukanan alihfungsi bahasatidak yangterawetkan baik, bukan?-->dalam operasi komposisi fungsi. <ref>If ''f'' and ''g'' commute, i.e. if {{Nowrap|1=''f'' ∘ ''g'' = ''g'' ∘ ''f''}}, then idempotency of both ''f'' and ''g'' implies that of {{Nowrap|''f'' ∘ ''g''}}, since {{Nowrap|1=(''f'' ∘ ''g'') ∘ (''f'' ∘ ''g'') = (''f'' ∘ ''f'') ∘ (''g'' ∘ ''g'') = ''f'' ∘ ''g''}}, using the associativity of composition.</ref> Sebagai contoh, {{Nowrap|1=''<math>f''(''x'') =x \text{ mod ''x''} 3</math> (dengan <math>\text{mod}</math> menyakan operasi [[Aritmetika modular|modmodulo]] 3) dan ''<math>g'' (''x'') = \max(''x'', 5)</math> adalah dua fungsi yang idempoten, tetapinamun {{Nowrap|''fungsi komposisi <math>f''\circ ∘ ''g''}}</math> tidak, .<ref>e.g.Sebagai contoh, ''f''(''g''(7)) = ''f''(7) = 1, butnamun ''f''(''g''(1)) = ''f''(5) = 2 ≠ 1</ref> meskipunWalaupun {{Nowrap|''pada kasus ini, <math>g''\circ ∘ ''f''}}</math> secara kebetulan bersifat idempoten. <ref>alsojuga showingmenunjukkan thatsifat commutation ofkomutatif ''f'' anddan ''g'' is notbukan asebuah [[necessarySyarat conditionperlu (matematika)|syarat perlu]] foragar idempotencysifat preservationidempoten tetap berlaku.</ref> Contoh lain adalah fungsi negasi {{Nowrap|¬}} pada domain BooleanBoole yang tidak idempoten, namun komposisi fungsi {{Nowrap|¬ ∘ ¬}} bersifat idempoten.
 
== Arti dalam ilmu komputer ==
Dalam [[ilmu komputer]], istilah ''idempoten'' mungkindapat memiliki arti yang berbeda tergantung pada konteks penerapannya:
 
* dalam [[pemrograman imperatif]], sebuah [[subrutin]] dengan efek samping (''side effect'') bersifatdikatakan idempoten jika status sistem tetap sama setelahbeberapapun baikbanyak sekalipanggilan maupundilakukan. beberapaSecara kalimatematika, panggilan.subrutin Denganidempoten kataini lain,adalah sebuah fungsi dari ruang ''statesystem spacestate'' sistem ke dirinya sendiri padayang konteksmemenuhi subrutindefinisi tersebutpada bersifatpembahasan idempotenbagian dalamdi pengertian matematika yang diberikan dalam [[Idempoten#Definisi|definisi]];atas.
* dalam [[pemrograman fungsional]], ''pure function'' bersifat idempoten jika dia idempoten dalam pengertian matematika yang diberikan dalam bagian [[Idempoten#Definisi|definisi]].
 
IniIdempoten adalah sifat yang sangat berguna dalam banyak situasi, karena inioperasi berartidengan bahwasifat operasiini dapat diulangi atau dicoba ulang sesering yang diperlukan tanpa menimbulkan efek yang tidak diinginkan. Pada operasi yang tidak idempoten, algoritme mungkin perlu melacak apakah operasi sudah dilakukan atau belum.
 
=== Contoh dalam ilmu komputer ===
Sebuah fungsi yang mencari nama dan alamat pelanggan di sebuah database umumnya idempoten, karena operasi ini tidak membuat isi database berubah. Demikian pula dengan mengganti alamat pengguna menjadi XYZ umumnya idempoten, karena data alamat terakhir akan tetap sama tidak peduli berapa kali data XYZ dikirim. Namun, menempatkan barang dalam daftar belanjaan [[Perdagangan elektronik|toko daring]] umumnya tidak idempoten, karena penempatan barang beberapa kali akan menambah banyak pesanan. Membatalkan pesanan bersifat idempoten, karena pesanan tetap dibatalkan tidak peduli berapa kali permintaan pembatalan dilakukan.
 
== Contoh aplikasi ==
Contoh terapan yang dapat ditemui banyak orang dalam kehidupan sehari-hari mereka termasuk tombol pada [[lift]] dan [[Penyeberangan pejalan kaki|tombol penyeberangan]]. <ref>https://web.archive.org/web/20110523081716/http://www.nclabor.com/elevator/geartrac.pdf For example, this design specification includes detailed algorithm for when elevator cars will respond to subsequent calls for service</ref> Aktivasi tombol pertama kali akan mengubah sistem ke status ''meminta'', sampai hingga permintaan ''dipenuhi''. Aktivasi tombolsecara berulang tombol diantara waktu aktivasi awal dan waktu permintaan yang dipenuhi tidak memiliki pengaruh, kecuali sistem dirancang untuk dapat menyesuaikan waktu memenuhi permintaan berdasarkan jumlah aktivasi yang dilakukan.
 
== Referensi ==
Baris 54 ⟶ 57:
* {{Citation|last=Hazewinkel, Michiel|author-link=Hazewinkel, Michiel|last2=Gubareni, Nadiya|last3=Kirichenko, V. V.|title=Algebras, rings and modules. vol. 1|series=Mathematics and its Applications|volume=575|publisher=Kluwer Academic Publishers|place=Dordrecht|year=2004|pages=xii+380|isbn=978-1-4020-2690-4|mr=2106764}}
* {{Citation|last=Lam, T. Y.|title=A first course in noncommutative rings|series=Graduate Texts in Mathematics|volume=131|edition=2|publisher=Springer-Verlag|place=New York|year=2001|pages=xx+385|isbn=978-0-387-95183-6|mr=1838439|doi=10.1007/978-1-4419-8616-0}}
*   hal.&nbsp;443
* Peirce, Benjamin. [http://legacy-www.math.harvard.edu/history/peirce_algebra/ ''Aljabar Asosiatif Linier''] 1870.
* {{Citation|last=Polcino Milies, César|last2=Sehgal, Sudarshan K.|title=An introduction to group rings|series=Algebras and Applications|volume=1|publisher=Kluwer Academic Publishers|place=Dordrecht|year=2002|pages=xii+371|isbn=978-1-4020-0238-0|mr=1896125|doi=10.1007/978-94-010-0405-3}}
 
[[Kategori:Relasi matematika]]