Fonksiyonel analiz

Matematiğin vektör uzaylarıyla ve bu uzayların üzerinde tanımlı operatörlerle uğraşan bir alt dalı. Kökleri fonksiyon uzayları kuramının geliştirilmesine; hatta diferansiyel ve integral denklemlerinin çalışılmasına kadar gitmektedir. Özelde mesela Fourier dönüşümü gibi fonksiyon dönüşümlerinin çalışılmasında da kullanılmıştır. Fonksiyonel kelimesinin ilk kullanımı varyasyonlar hesabına kadar takip edilebilir. Ancak, genel anlamda kullanımı İtalyan matematikçi ve fizikçi Vito Volterra'ya atfedilmektedir. Yine de temeli büyük ölçüde Stefan Banach ve çevresindeki Polonyalı matematikçiler tarafından atılmış ve geliştirilmiştir. Çağdaş anlamda, fonksiyonel analiz bir topolojiye sahip vektör uzaylarının çalışılmasında, özellikle sonsuz boyutlu uzaylarda, gözükmektedir. Tanımdan yola çıkılarak fonksiyon analizinin sonlu boyutlu uzaylar kuramını da içerdiği düşünülebilir; ancak bu uzayları bir topolojisi olmadan inceleyen alan doğrusal cebirdir. Fonksiyonel analizin önemli bir işlevlerinden biri de ölçü, integral ve olasılık kuramı gibi genel kuramları sonsuz boyutlu uzaylara yaymaktır ki bu işlevin özelde adı sonsuz boyutlu analizdir.

Normlu vektör uzayları

Fonksiyonel analizde tarihsel olarak ilk çalışılan temel uzaylar gerçel ve karmaşık sayılar üzerinden tanımlı tam normlu vektör uzaylarıdır. Bu uzaylara Banach uzayı adı verilmektedir. Önemli örneklerden biri de normun iç çarpım tarafından tanımlandığı Hilbert uzaylarıdır. Bu iki örnek analizin çeşitli alt dallarında çalışılan temel uzaylardandır ve uygulama açısından büyük bir öneme sahiptir.

Daha genel anlamda, fonksiyonel analizin çalışma alanına Fréchet uzayı ve bir norma sahip olmayan topolojik vektör uzayları da girmektedir.

Fonksiyonel analizin yapıldığı alanların önemli bir aracı Hilbert veya Banach uzayı üzerinde tanımlı sürekli, doğrusal operatörlerdir. Doğal olarak, bu operatörler C* cebiri veya diğer operator cebirlerinin tanımına öncülük etmektedir.

Önemli sonuçlar

Fonksiyonel analizin kapsamında bulunan, matematiksel analizin ve hatta fonksiyon analizin uygulanma imkânı bulunduğu fizik gibi değişik alanlarda ortaya çıkan önemli sonuçlardan bazıları şunlardır:

• Düzgün sınırlılık ilkesi veya bir diğer bilinen adıyla Banach-Steinhaus teoremi düzgün sınırlara sahip operatörlerin kümesi üzerinde uygulanmaktadır.
• Spektral teoremi bir Hilbert uzayı üzerinde tanımlı normal bir operatör için integral formülü vermektedir. Spektral teoremi matematikte birden fazla bulunmaktadır. Fonksiyonel analizde bulunan ve bahsi geçen özelliğe sahip bu teorem, kuantum mekaniğinin matematiksel formülasyonunda önemli bir değere sahiptir.
• Fonksiyonellerin bir alt uzaydan uzayın tümüne belli koşullar altında genişletilmesinde kullanılan Hahn-Banach teoremi
• Açık gönderim teoremi ve kapalı grafik teoremi.

Ayrıca bakınız: Fonksiyonel analiz konuları listesi

Kaynakça

• Brezis, H.: Analyse Fonctionnelle, Dunod ISBN 978-2-10-004314-9 veya ISBN 978-2-10-049336-4
• Conway, John B.: A Course in Functional Analysis, 2. baskı, Springer-Verlag, 1994, ISBN 0-387-97245-5
• Dunford, N. and Schwartz, J.T. : Linear Operators, General Theory ve diğer 3 cilt
• Eidelman, Yuli, Vitali Milman, and Antonis Tsolomitis: Functional Analysis: An Introduction, American Mathematical Society, 2004.
• Giles,J.R.: Introduction to the Analysis of Normed Linear Spaces,Cambridge University Press,2000
• Hirsch F., Lacombe G. - "Elements of Functional Analysis", Springer 1999.
• Hutson, V., Pym, J.S., Cloud M.J.: Applications of Functional Analysis and Operator Theory, 2. baskı, Elsevier Science, 2005, ISBN 0-444-51790-1
• Kolmogorov, A.N and Fomin, S.V.: Elements of the Theory of Functions and Functional Analysis, Dover Publications, 1999
• Kreyszig, Erwin: Introductory Functional Analysis with Applications, Wiley, 1989.
• Lax, P.: Functional Analysis, Wiley-Interscience, 2002
• Lebedev, L.P. ve Vorovich, I.I.: Functional Analysis in Mechanics, Springer-Verlag, 2002
• Michel, Anthony N. ve Charles J. Herget: Applied Algebra and Functional Analysis, Dover, 1993.
• Reed M., Simon B. - "Functional Analysis", Academic Press 1980.
• Riesz, F. ve Sz.-Nagy, B.: Functional Analysis, Dover Publications, 1990
• Rudin, W.: Functional Analysis, McGraw-Hill Science, 1991
• Schechter, M.: Principles of Functional Analysis, AMS, 2. baskı, 2001
• Shilov, Georgi E.: Elementary Functional Analysis, Dover, 1996.
• Sobolev, S.L.: Applications of Functional Analysis in Mathematical Physics, AMS, 1963
• Yosida, K.: Functional Analysis, Springer-Verlag, 6. baskı, 1980

Dış bağlantılar

• Functional Analysis10 Eylül 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. Gerald Teschl tarafından, Viyana Üniversitesi.
• Lecture Notes on Functional Analysis Yevgeny Vilensky tarafından, New York Üniversitesi.
• Earliest Known Uses of Some of the Words of Mathematics: Calculus & Analysis11 Mayıs 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. John Aldrich tarafından, Southampton Üniversitesi.

Ayrıca bakınız