क्रमसूचक संख्या

समुच्चय सिद्धांत में, क्रमसूचक संख्या, या क्रमसूचक, क्रमवाचक अंकों (प्रथम, द्वितीय, $n$वें, आदि) का एक सामान्यीकरण है जिसका उद्देश्य अनंत समुच्चयों तक गणना का विस्तार करना है। प्रत्येक तत्व को कम से कम प्राकृतिक संख्या के साथ क्रमिक रूप से लेबलिंग करके एक परिमित समुच्चय की गणना की जा सकती है जिसका पहले उपयोग नहीं किया गया है। इस प्रक्रिया को विभिन्न अनंत समुच्चयों तक विस्तारित करने के लिए, क्रमिक संख्याओं को सामान्यतः रैखिक रूप से आदेशित लेबल के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें प्राकृतिक संख्याएं सम्मिलित होती हैं और गुण होते है कि प्रत्येक समुच्चय के क्रमांक में कम से कम तत्व होता है ("कम से कम अप्रयुक्त तत्व" का अर्थ देना आवश्यक है)। यह अधिक सामान्य परिभाषा हमें एक क्रमिक संख्या $$\omega$$ (ओमेगा) को परिभाषित करने की अनुमति देता है जो क्रमिक संख्याओं $$\omega + 1$$,$$\omega + 2$$, आदि के साथ प्रत्येक प्राकृतिक संख्या के समान है। जो कि $$\omega$$ से भी अधिक हैं।

एक रेखीय क्रम जैसे कि प्रत्येक उपसमुच्चय में कम से कम तत्व होता है उसे एक अच्छा-क्रम कहा जाता है। चयन के अभिगृहीत का तात्पर्य है कि प्रत्येक समुच्चय को सुनियोजित किया जा सकता है, और दो सुनियोजित समुच्चय दिए गए हैं, एक दूसरे के प्रारंभिक खंड के लिए समरूपी है। तो क्रमिक संख्याओ का अस्तित्व हैं और अनिवार्य रूप से अद्वितीय हैं।

क्रमिक संख्याएँ गणन संख्याओं से भिन्न होती हैं, जो समुच्चय के आकार को मापती हैं। यद्यपि क्रमसूचक और गणन के मध्य अंतर हमेशा परिमित समुच्चयों पर स्पष्ट नहीं होता है (कोई एक से दूसरे में सिर्फ लेबल की गणना करके जा सकता है), वे अनंत प्रकरण में बहुत भिन्न होते हैं, जहां भिन्न अनंत क्रमसूचक एक ही गणन वाले समुच्चय के अनुरूप हो सकते हैं। अन्य प्रकार की संख्याओं के समान, क्रमसूचकों को जोड़ा, गुणा और घातांक किया जा सकता है, यद्यपि इनमें से कोई भी संक्रिया क्रमविनिमेय नहीं है।

अनंत अनुक्रमों को समायोजित करने और व्युत्पन्न समुच्चय को वर्गीकृत करने के लिए 1883 में जॉर्ज कैंटर द्वारा क्रमसूचक प्रस्तावित किए गए थे, जिसे उन्होंने पहले 1872 में त्रिकोणमितीय श्रृंखला की विशिष्टता का अध्ययन करते हुए प्रस्तावित किया था।

क्रमसूचक प्राकृतिक संख्याओं का विस्तार करते हैं
एक प्राकृतिक संख्या (जिसमें, इस संदर्भ में, संख्या 0 सम्मिलित है) का उपयोग दो उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है: एक समुच्चय के आकार का वर्णन करने के लिए, या अनुक्रम में किसी तत्व की स्थिति का वर्णन करने के लिए। परिमित समुच्चय तक सीमित होने पर, ये दो अवधारणाएं अनुरूप हैं, क्योंकि परिमित समुच्चय के सभी रैखिक क्रम समरूपी होते हैं।

तथापि, अनंत समुच्चयों के साथ वितरण करते समय, किसी को आकार की धारणा के मध्य अंतर करना पड़ता है, जो मुख्य संख्याओं को निर्देशन करता है, और स्थिति की धारणा, जो यहां वर्णित क्रमिक संख्याओं को निर्देशन की जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि किसी भी समुच्चय का केवल एक ही आकार (इसकी प्रमुखता) होता है, किसी भी अनंत समुच्चय के कई गैर-समरूपी क्रम होते हैं, जैसा कि नीचे बताया गया है।

अतः गणन संख्या की धारणा एक समुच्चय के साथ जुड़ी हुई है, जिस पर कोई विशेष संरचना नहीं है, क्रमसूचक विशेष प्रकार के समुच्चयों से घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं जिन्हें सुनियोजित कहा जाता है। एक सुनियोजित समुच्चय एक पूरी तरह से क्रमित किया गया समुच्चय होता है जिसमें प्रत्येक अरिक्‍त उपसमुच्चय में कम से कम तत्व होता है (एक पूरी तरह से क्रमित किया गया समुच्चय एक आंशिक क्रमित समुच्चय होता है, जिसमें दो विशिष्ट तत्व तत्व दिए जाते हैं, एक दूसरे से कम होते है)। समान रूप से, आश्रित चयन के अभिगृहीत को मानते हुए, यह बिना किसी अनंत ह्रासमान क्रम के पूरी तरह से क्रमबद्ध समुच्चय है - - यद्यपि अनंत वर्धमान क्रम हो सकते हैं। क्रमसूचक का उपयोग किसी दिए गए सुनियोजित समुच्चय के तत्वों को लेबल करने के लिए किया जा सकता है (सबसे छोटा तत्व 0 लेबल किया जा रहा है, उसके बाद वाला 1, अगला वाला 2, "और इसी तरह"), और कम से कम क्रमसूचक द्वारा पूरे समुच्चय की "लंबाई" को मापने के लिए जो समुच्चय के किसी तत्व के लिए लेबल नहीं है। इस लंबाई को समुच्चय का क्रमित प्रकार कहा जाता है।

किसी भी क्रमवाचक को उसके पहले आने वाले क्रमवाचको के समुच्चय द्वारा परिभाषित किया जाता है। वास्तव में, क्रमवाचक की सबसे सामान्य परिभाषा प्रत्येक क्रमवाचक की पहचान करती है, जो कि इससे पहले के क्रमवाचक के समुच्चय के रूप में होती है। उदाहरण के लिए, क्रमिक 42 को सामान्यतः समुच्चय के रूप में पहचाना जाता है $\{0, 1, 2, …, 41\}$. इसके विपरीत, क्रमसूचक का कोई भी समुच्चय जो नीचे की ओर बंद है - जिसका अर्थ है कि S में किसी भी क्रमिक α के लिए और कोई भी क्रमिक β <α, β भी S में है - (या इसके साथ पहचाना जा सकता है) एक क्रमसूचक है।

समुच्चय के संदर्भ में क्रमसूचक की यह परिभाषा अनंत क्रमसूचक की अनुमति देती है। सबसे छोटा अनंत क्रमसूचक $$\omega$$ है, जिसे प्राकृतिक संख्याओं के समुच्चय से पहचाना जा सकता है (जिसके वजह से प्रत्येक प्राकृतिक संख्या से जुड़ा क्रमांक $$\omega$$ से पहले आए)। वास्तव में, प्राकृतिक संख्याओं का समुच्चय सुनियोजित है - जैसा कि किसी भी क्रमांक का समुच्चय है - और क्योंकि यह नीचे की ओर बंद है, इसे इसके साथ जुड़े क्रमसूचक के साथ पहचाना जा सकता है।



शायद उनमें से पहले कुछ की जांच करके क्रमवाचक का एक स्पष्ट अंतर्ज्ञान बनाया जा सकता है: जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, वे प्राकृतिक संख्याओं से आरंभ होते हैं, 0, 1, 2, 3, 4, 5, … सभी प्राकृतिक संख्याओं के बाद पहला अनंत क्रमिक ω आता है, और उसके बाद ω+1, ω+2, ω+3, इत्यादि आते हैं। (जोड़ने का वास्तव में क्या अर्थ है यह बाद में परिभाषित किया जाएगा: केवल उन्हें नाम के रूप में मानें।) इन सबके बाद ω·2 (जो कि ω+ω है), ω·2+1, ω·2+2, और इसी तरह आगे, फिर ω·3, और फिर बाद में ω·4 आते हैं। अब इस तरह से निर्मित क्रमसूचकों का समुच्चय (ω·m+n, जहाँ m और n प्राकृतिक संख्याएँ हैं) स्वयं इसके साथ एक क्रमसूचक जुड़ा होना चाहिए: और वह ω2 है। इसके अतिरिक्त, ω3, फिर ω4, और इसी तरह, और ωω, फिर ωωω, फिर बाद में ωωωω, और बाद में भी ε0 (एप्सिलॉन शून्य) (सापेक्षतः छोटे-गणनीय-क्रमसूचक के कुछ उदाहरण देने के लिए) होंगे। इसे अनिश्चित काल तक निरंतर रखा जा सकता है (जैसा कि हर बार जब कोई कहता है "और इसी तरह" क्रमवाचक की गणना करते समय, यह एक बड़ा क्रमवाचक परिभाषित करता है)। सबसे छोटा अगणनीय क्रमसूचक सभी गणनीय क्रमसूचकों का समुच्चय है, जिसे ω1 या $$\Omega$$ के रूप में व्यक्त किया जाता है।

सुनियोजित समुच्चय
एक सुनियोजित समुच्चय में, प्रत्येक गैर-रिक्त उपसमुच्चय में एक अलग सबसे छोटा तत्व होता है। आश्रित चयन के अभिगृहीत को देखते हुए, यह कहने के समान है कि समुच्चय पूरी तरह से आदेशित है और कोई अनंत घटता क्रम नहीं है (बाद वाला कल्पना करना आसान है)। व्यावहारिक रूप से, अच्छी तरह से आदेश देने का महत्व परिमितातीत प्रेरण को लागू करने की संभावना से उचित है, जो कहता है, अनिवार्य रूप से, कोई भी संपत्ति जो किसी तत्व के पूर्ववर्तियों से उस तत्व तक जाती है, सभी तत्वों (दिए गए में से) के लिए सही होना चाहिए सुनियोजित समुच्चय)। यदि संगणना (कंप्यूटर प्रोग्राम या गेम) की अवस्थाओं को सुनियोजित किया जा सकता है - इस तरह से कि प्रत्येक चरण के बाद एक निचला चरण आता है - तो संगणना समाप्त हो जाएगी।

दो सुनियोजित समुच्चयों के मध्य अंतर करना अनुचित है यदि वे केवल अपने तत्वों के लेबलिंग में भिन्न होते हैं, या अधिक औपचारिक रूप से: यदि पहले समुच्चय के तत्वों को दूसरे समुच्चय के तत्वों के साथ जोड़ा जा सकता है जैसे कि यदि एक तत्व है पहले समुच्चय में दूसरे से छोटा है, तो पहले तत्व का पार्टनर दूसरे समुच्चय में दूसरे एलिमेंट के पार्टनर से छोटा है, और इसके विपरीत। इस तरह के एक-से-एक पत्राचार को क्रमित आइसोमोर्फिज्म कहा जाता है, और दो सुनियोजित समुच्चयों आदेश आइसोमोर्फिक या समान कहा जाता है (समझ के साथ कि यह एक समानता संबंध है)।

औपचारिक रूप से, यदि एक आंशिक क्रम ≤ समुच्चय S पर परिभाषित है, और एक आंशिक क्रम ≤' समुच्चय S' पर परिभाषित है, तो आंशिक रूप से क्रमित समुच्चय (S,≤) और (S',≤') क्रम समरूपी हैं यदि एक आक्षेप f है जो क्रम को बनाए रखता है। अर्थात्, f(a) ≤' f(b) यदि और केवल यदि a ≤ b। बशर्ते दो सुनियोजित समुच्चयों के मध्य एक क्रमित आइसोमोर्फिज्म मौजूद हो, क्रमित आइसोमोर्फिज्म अद्वितीय है: यह दो समुच्चयों को अनिवार्य रूप से समान मानने और एक प्रतिनिधि (गणित) की तलाश करने के लिए काफी न्यायसंगत बनाता है। समरूपता प्रकार (वर्ग) के विहित प्रतिनिधि। यह वही है जो क्रमसूचक प्रदान करते हैं, और यह किसी भी सुनियोजित समुच्चय के तत्वों की एक कैनोनिकल लेबलिंग भी प्रदान करता है। प्रत्येक सुनियोजित समुच्चय (एस, <) क्रमित-आइसोमोर्फिक है जो उनके प्राकृतिक क्रम के तहत एक विशिष्ट क्रमिक संख्या से कम क्रमसूचक के समुच्चय के लिए है। यह विहित समुच्चय (S,<) का क्रम प्रकार है।

अनिवार्य रूप से, एक क्रमसूचक को सुनियोजित समुच्चयों के समरूपता वर्ग के रूप में परिभाषित करने का इरादा है: अर्थात, क्रमित-आइसोमोर्फिक होने के समानता संबंध के लिए समकक्ष वर्ग के रूप में। इसमें एक तकनीकी कठिनाई सम्मिलित है, यद्यपि, तथ्य यह है कि समानता वर्ग सामान्य ज़र्मेलो-फ्रेंकेल समुच्चय सिद्धांत में एक समुच्चय होने के लिए बहुत बड़ा है। ज़र्मेलो-फ्रेंकेल (जेडएफ) समुच्चय सिद्धांत का औपचारिककरण। लेकिन यह कोई गंभीर कठिनाई नहीं है। क्रमसूचक को कक्षा में किसी भी समुच्चय का क्रमित प्रकार कहा जा सकता है।

एक तुल्यता वर्ग
के रूप में एक क्रमसूचक की परिभाषा

क्रमिक संख्याओं की मूल परिभाषा, उदाहरण के लिए गणितीय सिद्धांत में पाई जाती है, एक अच्छी तरह से आदेश देने के क्रम प्रकार को परिभाषित करती है, जो कि अच्छी तरह से आदेश देने के लिए समान (आदेश-आइसोमोर्फिक) के समुच्चय के रूप में होता है: दूसरे शब्दों में, एक क्रमसूचक संख्या वास्तव में सुनियोजित समुच्चयों का एक तुल्यता वर्ग है। ज़र्मेलो-फ्रेंकेल समुच्चय सिद्धांत और अभिगृहीत समुच्चय सिद्धांत की संबंधित प्रणालियों में इस परिभाषा को छोड़ दिया जाना चाहिए क्योंकि ये तुल्यता वर्ग एक समुच्चय बनाने के लिए बहुत बड़े हैं। यद्यपि, इस परिभाषा का उपयोग अभी भी प्रकार के सिद्धांत में और क्वीन के अभिगृहीत समुच्चय सिद्धांत में नई नींव और संबंधित प्रणालियों में किया जा सकता है (जहां यह सबसे बड़े क्रमवाचक के बुराली-फोर्टी विरोधाभास के बजाय एक आश्चर्यजनक वैकल्पिक समाधान प्रदान करता है)।

क्रमसूचक की वॉन न्यूमैन परिभाषा
सुनियोजित समुच्चयों के समकक्ष वर्ग के रूप में एक क्रमसूचक को परिभाषित करने के बजाय, इसे एक विशेष सुनियोजित समुच्चय के रूप में परिभाषित किया जाएगा जो (कैनोनिक रूप से) वर्ग का प्रतिनिधित्व करता है। इस प्रकार, एक क्रमिक संख्या एक सुनियोजित समुच्चय होगी; और हर सुनियोजित समुच्चय क्रमित-आइसोमॉर्फिक होगा ठीक एक क्रमिक संख्या के लिए।

प्रत्येक सुनियोजित समुच्चय के लिए $$T$$, $$a\mapsto T_{<a}$$ के मध्य एक आदेश समरूपता को परिभाषित करता है $$T$$ और के सभी उपसमूहों का समुच्चय $$T$$ रूप होना $$T_{<a}:=\{x\in T\mid x < a\}$$ सम्मिलित करने का आदेश दिया। यह 19 वर्ष की आयु में जॉन वॉन न्यूमैन द्वारा सुझाई गई मानक परिभाषा को प्रेरित करता है, जिसे अब वॉन न्यूमैन क्रमसूचक की परिभाषा कहा जाता है: प्रत्येक क्रमांक सभी छोटे क्रमवाचक का सुनियोजित समुच्चय है। प्रतीकों में, $$\lambda = [0,\lambda)$$. औपचारिक रूप से:


 * एक समुच्चय S एक क्रमसूचक है अगर और केवल अगर S सख्त क्रम में समुच्चय सदस्यता के संबंध में सुनियोजित है और S का प्रत्येक तत्व भी S का एक उपसमुच्चय है।

इस परिभाषा के अनुसार प्राकृतिक संख्याएँ इस प्रकार क्रमसूचक हैं। उदाहरण के लिए, 2 = 4 का एक अवयव है $\{0, 1, 2, 3\}$, और 2 के समान है $\{0, 1\}$ और इसलिए यह इसका एक उपसमुच्चय है $\{0, 1, 2, 3\}$.

यह ट्रांसफिनिट इंडक्शन द्वारा दिखाया जा सकता है कि प्रत्येक सुनियोजित समुच्चय क्रमित-आइसोमोर्फिक है जो इन क्रमसूचक में से एक के लिए है, अर्थात, उनके मध्य विशेषण कार्य को संरक्षित करने का एक आदेश है।

इसके अलावा, प्रत्येक क्रमवाचक के तत्व स्वयं क्रमवाचक हैं। दो क्रमवाचक S और T को देखते हुए, S, T का एक तत्व है यदि और केवल यदि S, T का एक उचित उपसमुच्चय है। इसके अलावा, या तो S, T का एक तत्व है, या T, S का एक तत्व है, या वे समान हैं। तो क्रमवाचक का हर समुच्चय कुल आदेश है। इसके अलावा, क्रमवाचक का हर समुच्चय सुनियोजित है। यह इस तथ्य को सामान्य करता है कि प्राकृतिक संख्याओं का प्रत्येक समुच्चय सुनियोजित है।

नतीजतन, प्रत्येक क्रमसूचक S एक ऐसा समुच्चय है, जिसमें तत्व ठीक S से छोटे क्रमवाचक होते हैं। उदाहरण के लिए, क्रमसूचकों के प्रत्येक समुच्चय में एक सर्वोच्चता होती है, वह क्रमसूचक जो समुच्चय में सभी क्रमवाचकों के मिलन से प्राप्त होता है। संघ के अभिगृहीत द्वारा समुच्चय के आकार की परवाह किए बिना यह संघ मौजूद है।

सभी क्रमवाचक का वर्ग एक समुच्चय नहीं है। यदि यह एक समुच्चय होता, तो कोई यह दिखा सकता था कि यह एक क्रमसूचक था और इस प्रकार स्वयं का एक सदस्य था, जो सदस्यता द्वारा इसके सख्त आदेश का खंडन करेगा। यह बुराली-फोर्टी विरोधाभास है। सभी क्रमवाचक के वर्ग को विभिन्न प्रकार से Ord, ON , या ∞ कहा जाता है।

एक क्रमसूचक परिमित समुच्चय है अगर और केवल अगर विपरीत क्रम भी सुनियोजित है, जो कि मामला है अगर और केवल अगर इसके प्रत्येक गैर-रिक्त उपसमुच्चय में अधिकतम है।

अन्य परिभाषाएं
क्रमसूचक की परिभाषा के अन्य आधुनिक सूत्र हैं। उदाहरण के लिए, नियमितता के अभिगृहीत को मानते हुए, एक समुच्चय x के लिए निम्नलिखित समतुल्य हैं: इन परिभाषाओं का उपयोग गैर-सुस्थापित समुच्चय सिद्धांत में नहीं किया जा सकता है | गैर-अच्छी तरह से स्थापित सिद्धांत। मूत्रालय के साथ समुच्चय सिद्धांतों में, किसी को यह सुनिश्चित करना होगा कि परिभाषा में यूरेलेमेंट्स को क्रमसूचक में प्रदर्शित होने से बाहर रखा गया है।
 * x एक (वॉन न्यूमैन) क्रमसूचक है,
 * x एक सकर्मक समुच्चय है, और समुच्चय सदस्यता x पर ट्राइकोटॉमी (गणित) है,
 * x समुच्चय समावेशन द्वारा एक सकर्मक समुच्चय कुल क्रम है,
 * x सकर्मक समुच्चय का सकर्मक समुच्चय है।

ट्रांसफिनिट अनुक्रम
यदि α कोई क्रमवाचक है और X एक समुच्चय है, तो X के तत्वों का एक α-अनुक्रमित अनुक्रम α से X तक का एक फलन है। यह अवधारणा, एक 'ट्रांसफिनिट अनुक्रम' (यदि α अनंत है) या 'क्रमिक-अनुक्रमित अनुक्रम' है, एक अनुक्रम की अवधारणा का एक सामान्यीकरण है। एक साधारण अनुक्रम प्रकरण α = ω से मेल खाता है, जबकि एक परिमित α एक टपल (गणित), a.k.a. स्ट्रिंग (कंप्यूटर विज्ञान) से मेल खाता है।

ट्रांसफिनिट इंडक्शन
किसी भी सुनियोजित समुच्चय में ट्रांसफिनिट इंडक्शन होता है, लेकिन क्रमसूचक के संबंध में यह इतना महत्वपूर्ण है कि यह यहां पर ध्यान देने योग्य है।


 * कोई भी गुण जो दिए गए क्रमसूचक α से छोटे क्रमवाचकों के समुच्चय से स्वयं α तक जाता है, सभी क्रमसूचकों के लिए सत्य है।

अर्थात्, यदि P(α) सत्य है जब भी P(β) सभी के लिए सत्य है β < α, तो P(α) सभी α के लिए सत्य है। या, अधिक व्यावहारिक रूप से: सभी क्रमांक α के लिए एक गुण P को सिद्ध करने के लिए, कोई यह मान सकता है कि यह पहले से ही सभी छोटे के लिए जाना जाता है β < α.

ट्रांसफिनिट रिकर्सन
ट्रांसफ़िनिट इंडक्शन का उपयोग न केवल चीजों को साबित करने के लिए किया जा सकता है, बल्कि उन्हें परिभाषित करने के लिए भी किया जा सकता है। इस तरह की परिभाषा को सामान्यतः ट्रांसफिनिट रिकर्सन द्वारा कहा जाता है - सबूत है कि परिणाम अच्छी तरह से परिभाषित है जो ट्रांसफिनिट इंडक्शन का उपयोग करता है। चलो एफ एक (वर्ग) फ़ंक्शन एफ को क्रमसूचक पर परिभाषित करने के लिए दर्शाता है। अब विचार यह है कि, एक अनिर्दिष्ट क्रमिक α के लिए F(α) को परिभाषित करने में, कोई यह मान सकता है कि F(β) पहले से ही सभी के लिए परिभाषित है β < α और इस प्रकार इन F(β) के संदर्भ में F(α) के लिए एक सूत्र दें। इसके बाद ट्रांसफिनिट इंडक्शन द्वारा अनुसरण किया जाता है कि एक और केवल एक फ़ंक्शन है जो रिकर्सन फॉर्मूला को संतुष्ट करता है और α सहित।

यहाँ क्रमवाचक पर ट्रांसफिनिट रिकर्सन द्वारा परिभाषा का एक उदाहरण दिया गया है (अधिक बाद में दिया जाएगा): एफ (α) को समुच्चय में सबसे छोटा क्रमसूचक होने देकर फ़ंक्शन एफ को परिभाषित करें $\{F(β) | β < α\}$, यानी वह समुच्चय जिसमें सभी F(β) सम्मिलित हैं β < α. यह परिभाषा एफ को परिभाषित करने की प्रक्रिया में ज्ञात एफ (β) मानती है; यह स्पष्ट दुष्चक्र ठीक वैसा ही है जैसा ट्रांसफिनिट रिकर्सन परमिट द्वारा परिभाषित किया गया है। वास्तव में, F(0) समझ में आता है क्योंकि कोई क्रमसूचक नहीं है β < 0, और समुच्चय $\{F(β) | β < 0\}$ खाली है। तो F(0) 0 के समान है (सभी का सबसे छोटा क्रम)। अब जबकि F(0) ज्ञात है, F(1) पर लागू परिभाषा समझ में आती है (यह सिंगलटन समुच्चय में सबसे छोटा क्रमसूचक नहीं है $\{F(0)\}$ = $\{0\}$), और इसी तरह (और इसी तरह बिल्कुल ट्रांसफिनिट इंडक्शन है)। यह पता चला है कि यह उदाहरण साबित होने के बाद से बहुत रोमांचक नहीं है F(α) = α सभी क्रमवाचक α के लिए, जिसे दिखाया जा सकता है, ठीक-ठीक, ट्रांसफिनिट इंडक्शन द्वारा।

उत्तराधिकारी और सीमा आदेश
किसी भी गैर-शून्य क्रमसूचक में न्यूनतम तत्व, शून्य होता है। इसमें अधिकतम तत्व हो भी सकता है और नहीं भी। उदाहरण के लिए, 42 में अधिकतम 41 और ω+6 में अधिकतम ω+5 है। दूसरी ओर, ω का अधिकतम नहीं है क्योंकि कोई सबसे बड़ी प्राकृतिक संख्या नहीं है। यदि किसी क्रमवाचक में अधिकतम α है, तो यह α के बाद अगला क्रमसूचक है, और इसे उत्तराधिकारी क्रमसूचक कहा जाता है, अर्थात् α का उत्तराधिकारी, लिखित α+1। क्रमसूचक की वॉन न्यूमैन परिभाषा में, α का उत्तराधिकारी है $$\alpha\cup\{\alpha\}$$ चूंकि इसके तत्व α और α ही हैं।

एक गैर-शून्य क्रमसूचक जो उत्तराधिकारी नहीं है उसे सीमा क्रमसूचक कहा जाता है। इस शब्द के लिए एक औचित्य यह है कि एक सीमा क्रमसूचक सभी छोटे क्रमवाचक (आदेश टोपोलॉजी के तहत) के एक टोपोलॉजिकल अर्थ में सीमा बिंदु है।

कब $$\langle \alpha_{\iota} | \iota < \gamma \rangle$$ एक क्रमिक-अनुक्रमित अनुक्रम है, एक सीमा द्वारा अनुक्रमित $$\gamma$$ और क्रम बढ़ रहा है, अर्थात $$\alpha_{\iota} < \alpha_{\rho}$$ जब कभी भी $$\iota < \rho,$$ इसकी सीमा को समुच्चय के कम से कम ऊपरी सीमा के रूप में परिभाषित किया गया है $$\{ \alpha_{\iota} | \iota < \gamma \},$$ अर्थात्, सबसे छोटा क्रमसूचक (यह हमेशा मौजूद होता है) अनुक्रम के किसी भी पद से बड़ा होता है। इस अर्थ में, एक सीमा क्रमसूचक सभी छोटे क्रमवाचक की सीमा है (स्वयं द्वारा अनुक्रमित)। अधिक सीधे शब्दों में कहें तो यह छोटे क्रमवाचक के समुच्चय का सर्वोच्च है।

एक सीमा क्रमसूचक को परिभाषित करने का दूसरा तरीका यह कहना है कि α एक सीमा क्रमसूचक है यदि और केवल यदि:


 * α से कम एक क्रमसूचक होता है और जब भी ζ α से कम एक क्रमवाचक होता है, तब एक क्रमसूचक ξ होता है जैसे कि ζ < ξ < α।

तो निम्नलिखित क्रम में:


 * 0, 1, 2, …, ω, ω+1

ω एक सीमा क्रमसूचक है क्योंकि किसी भी छोटे क्रमसूचक (इस उदाहरण में, एक प्राकृतिक संख्या) के लिए इससे बड़ा एक अन्य क्रमसूचक (प्राकृतिक संख्या) है, लेकिन फिर भी ω से कम है।

इस प्रकार, प्रत्येक क्रमसूचक या तो शून्य है, या एक उत्तराधिकारी (एक अच्छी तरह से परिभाषित पूर्ववर्ती का), या एक सीमा है। यह भेद महत्वपूर्ण है, क्योंकि ट्रांसफिनिट रिकर्सन द्वारा कई परिभाषाएं इस पर भरोसा करती हैं। बहुत बार, जब सभी क्रमसूचक पर ट्रांसफिनिट रिकर्सन द्वारा फ़ंक्शन एफ को परिभाषित करते हैं, तो एफ (0) को परिभाषित करता है, और एफ (α + 1) को एफ (α) मानते हुए परिभाषित किया जाता है, और फिर, सीमा क्रमवाचक के लिए δ एक परिभाषित करता है एफ (δ) सभी β<δ के लिए F(β) की सीमा के रूप में (या तो क्रमिक सीमाओं के अर्थ में, जैसा कि पहले समझाया गया है, या सीमा की किसी अन्य धारणा के लिए यदि F क्रमसूचक मान नहीं लेता है)। इस प्रकार, परिभाषा में दिलचस्प कदम उत्तराधिकारी कदम है, सीमा आदेश नहीं। इस तरह के कार्यों (विशेष रूप से एफ गैर-घटते और क्रमिक मूल्यों को लेने के लिए) को निरंतर कहा जाता है। क्रमिक जोड़, गुणन और घातांक उनके दूसरे तर्क के कार्यों के रूप में निरंतर हैं (लेकिन गैर-पुनरावर्ती रूप से परिभाषित किए जा सकते हैं)।

क्रमसूचक की अनुक्रमण कक्षाएं
कोई भी सुनियोजित समुच्चय एक अद्वितीय क्रमिक संख्या के समान (क्रमित-आइसोमॉर्फिक) है $$\alpha$$; दूसरे शब्दों में, इसके तत्वों को बढ़ते क्रम में अनुक्रमित किया जा सकता है $$\alpha$$. यह विशेष रूप से, क्रमवाचक के किसी भी समुच्चय पर लागू होता है: क्रमवाचक के किसी भी समुच्चय को स्वाभाविक रूप से कुछ से कम क्रमवाचक द्वारा अनुक्रमित किया जाता है $$\alpha$$. मामूली संशोधन के साथ, क्रमसूचक की कक्षाओं के लिए (क्रमसूचक का एक संग्रह, संभवतः एक समुच्चय बनाने के लिए बहुत बड़ा, कुछ संपत्ति द्वारा परिभाषित): क्रमसूचक के किसी भी वर्ग को क्रमसूचक द्वारा अनुक्रमित किया जा सकता है (और, जब क्लास अनबाउंड है सभी क्रमवाचक की कक्षा में, यह इसे सभी क्रमवाचक के वर्ग के साथ वर्ग-आपत्ति में डालता है)। इतना $$\gamma$$कक्षा में -वाँ तत्व (सम्मेलन के साथ कि 0-वाँ सबसे छोटा है, 1-वाँ अगला सबसे छोटा है, और इसी तरह) स्वतंत्र रूप से बोला जा सकता है। औपचारिक रूप से, परिभाषा ट्रांसफिनिट इंडक्शन द्वारा है: द $$\gamma$$वर्ग के -वें तत्व को परिभाषित किया गया है (बशर्ते यह पहले से ही सभी के लिए परिभाषित किया गया हो $$\beta<\gamma$$), से सबसे छोटे तत्व के रूप में $$\beta$$-वाँ तत्व सभी के लिए $$\beta<\gamma$$.

यह लागू किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, सीमा क्रमवाचक के वर्ग के लिए: द $$\gamma$$-वाँ क्रमसूचक, जो या तो एक सीमा है या शून्य है $$\omega\cdot\gamma$$ (क्रमसूचक के गुणन की परिभाषा के लिए क्रमसूचक अंकगणित देखें)। इसी तरह, कोई भी योगात्मक रूप से अपरिवर्तनीय क्रमवाचक पर विचार कर सकता है (जिसका अर्थ है एक गैर-क्रमिक क्रम जो दो कड़ाई से छोटे क्रमवाचक का योग नहीं है): $$\gamma$$-वें योगात्मक रूप से अविघटनीय क्रमसूचक के रूप में अनुक्रमित किया जाता है $$\omega^\gamma $$. क्रमसूचक वर्गों की अनुक्रमणिका की तकनीक अक्सर निश्चित बिंदुओं के संदर्भ में उपयोगी होती है: उदाहरण के लिए, $$\gamma$$-वें क्रमिक $$\alpha$$ ऐसा है कि $$\omega^\alpha = \alpha$$ लिखा है $$\varepsilon_\gamma$$. इन्हें एप्सिलॉन संख्या (गणित) कहा जाता है।

बंद असीमित समुच्चय और कक्षाएं
एक वर्ग $$C$$ क्रमसूचक को किसी भी क्रमसूचक दिए जाने पर अनबाउंड या कॉफ़ाइनल कहा जाता है $$\alpha$$, वहां एक है $$\beta$$ में $$C$$ ऐसा है कि $$\alpha < \beta$$ (तब वर्ग एक उचित वर्ग होना चाहिए, अर्थात यह एक समुच्चय नहीं हो सकता)। इसे बंद कहा जाता है जब कक्षा में क्रमवाचक के अनुक्रम की सीमा फिर से कक्षा में होती है: या, समकक्ष, जब अनुक्रमण (वर्ग-) कार्य करता है $$F$$ इस अर्थ में निरंतर है कि, के लिए $$\delta$$ एक सीमा क्रमसूचक, $$F(\delta)$$ (द $$\delta$$-वें क्रमवाचक वर्ग में) सभी की सीमा है $$F(\gamma)$$ के लिए $$\gamma < \delta$$; यह टोपोलॉजिकल स्पेस अर्थ में, क्रमित टोपोलॉजी के लिए बंद होने जैसा ही है (उचित वर्गों पर टोपोलॉजी की बात करने से बचने के लिए, कोई यह मांग कर सकता है कि किसी दिए गए क्रमसूचक के साथ क्लास का इंटरसेक्शन उस पर क्रमित टोपोलॉजी के लिए बंद है। क्रमसूचक, यह फिर से समतुल्य है)।

विशेष महत्व के क्रमसूचक के वे वर्ग हैं जो क्लब समुच्चय हैं, जिन्हें कभी-कभी क्लब कहा जाता है। उदाहरण के लिए, सभी लिमिट क्रमसूचक का वर्ग बंद और असीमित है: यह इस तथ्य का अनुवाद करता है कि किसी दिए गए क्रमसूचक की तुलना में हमेशा एक लिमिट क्रमसूचक बड़ा होता है, और यह कि लिमिट क्रमसूचक की एक सीमा एक लिमिट क्रमसूचक है (एक भाग्यशाली तथ्य यदि शब्दावली है कोई अर्थ निकालने के लिए!)। योगात्मक रूप से अविघटनीय क्रमवाचक का वर्ग, या का वर्ग $$\varepsilon_\cdot$$ क्रमसूचक, या #क्रमसूचक और गणन्स की श्रेणी, सभी असीमित रूप से बंद हैं; #Cofinality गणन्स का समुच्चय, यद्यपि, अनबाउंड है, लेकिन बंद नहीं है, और क्रमसूचक का कोई भी सीमित समुच्चय बंद है, लेकिन अनबाउंड नहीं है।

एक वर्ग स्थिर है यदि इसमें प्रत्येक बंद असीमित वर्ग के साथ एक गैर-रिक्त चौराहा है। बंद असीमित वर्गों के सभी सुपरक्लास स्थिर हैं, और स्थिर वर्ग असीमित हैं, लेकिन ऐसे स्थिर वर्ग हैं जो बंद नहीं हैं और स्थिर वर्ग हैं जिनके पास कोई असीमित उपवर्ग नहीं है (जैसे कि गणनीय सह-संबंध वाले सभी सीमा क्रमों का वर्ग)। चूँकि दो बंद असीमित वर्गों का प्रतिच्छेदन बंद और असीमित है, एक स्थिर वर्ग और एक बंद असीमित वर्ग का प्रतिच्छेदन स्थिर है। लेकिन दो स्थिर वर्गों का प्रतिच्छेदन खाली हो सकता है, उदा। कोफिनलिटी के साथ क्रमसूचक का वर्ग ω बेशुमार कॉफिनलिटी वाले क्रमसूचक के वर्ग के साथ।

क्रमवाचक की (उचित) कक्षाओं के लिए इन परिभाषाओं को तैयार करने के बजाय, उन्हें दिए गए क्रमसूचकों के नीचे दिए गए क्रमवाचक के समुच्चय के लिए तैयार किया जा सकता है $$\alpha$$: एक सीमा क्रमसूचक का एक सबसमुच्चय $$\alpha$$ के अंतर्गत अनबाउंड (या कोफ़ाइनल) कहा जाता है $$\alpha$$ से कम कोई भी आदेश प्रदान किया $$\alpha$$ समुच्चय में कुछ क्रमसूचक से कम है। अधिक सामान्यतः, कोई भी किसी भी क्रमसूचक का सबसमुच्चय कह सकता है $$\alpha$$ में अंतिम $$\alpha$$ से कम हर क्रम प्रदान किया $$\alpha$$ समुच्चय में कुछ क्रमसूचक से कम या समान है। सबसमुच्चय को के तहत बंद कहा जाता है $$\alpha$$ बशर्ते यह क्रमित टोपोलॉजी के लिए बंद हो $$\alpha$$, यानी समुच्चय में क्रमसूचक की एक सीमा या तो समुच्चय में है या इसके समान है $$\alpha$$ अपने आप।

क्रमसूचकों का अंकगणित
क्रमवाचक पर तीन सामान्य ऑपरेशन होते हैं: जोड़, गुणा और (क्रमिक) घातांक। प्रत्येक को अनिवार्य रूप से दो अलग-अलग तरीकों से परिभाषित किया जा सकता है: या तो एक स्पष्ट सुनियोजित समुच्चय का निर्माण करके जो ऑपरेशन का प्रतिनिधित्व करता है या ट्रांसफिनिट रिकर्सन का उपयोग करके। क्रमसूचक अंकगणित#कैंटर सामान्य रूप क्रमांक लिखने का एक मानकीकृत तरीका प्रदान करता है। यह विशिष्ट रूप से प्रत्येक क्रमिक को ω की क्रमिक शक्तियों के परिमित योग के रूप में दर्शाता है। यद्यपि, यह ε के रूप में इस तरह के स्व-संदर्भित अभ्यावेदन के कारण एक सार्वभौमिक क्रमिक संकेतन का आधार नहीं बना सकता है0 = ओε0। तथाकथित प्राकृतिक अंकगणितीय संचालन निरंतरता की कीमत पर क्रमविनिमेयता बनाए रखते हैं।

निम्बर्स (संख्याओं का एक गेम-सैद्धांतिक संस्करण) के रूप में व्याख्या की गई, क्रमसूचक भी निंबर अंकगणितीय संचालन के अधीन हैं।

एक गणन का प्रारंभिक क्रम
प्रत्येक क्रमवाचक एक गणन संख्या, इसकी प्रमुखता के साथ संबद्ध होता है। यदि दो क्रमवाचक के मध्य एक आक्षेप है (उदा। और ω + 1 > ω), तो वे एक ही गणन के साथ जुड़ जाते हैं। किसी भी सुनियोजित समुच्चय में एक क्रमसूचक होता है क्योंकि उसके क्रमित-टाइप में उस क्रमसूचक के समान ही कार्डिनैलिटी होती है। किसी दिए गए गणन से जुड़े कम से कम क्रमसूचक को उस गणन का प्रारंभिक क्रमसूचक कहा जाता है। प्रत्येक परिमित क्रमवाचक (प्राकृतिक संख्या) प्रारंभिक है, और कोई अन्य क्रमसूचक इसके गणन के साथ संबद्ध नहीं है। लेकिन अधिकांश अनंत क्रमवाचक प्रारंभिक नहीं होते हैं, क्योंकि कई अनंत क्रमवाचक एक ही गणन से जुड़े होते हैं। चयन का अभिगृहीत बयान के समान है कि प्रत्येक समुच्चय को अच्छी तरह से आदेश दिया जा सकता है, अर्थात प्रत्येक गणन के पास एक प्रारंभिक क्रमसूचक है। चयन के अभिगृहीत सिद्धांतों में, किसी भी समुच्चय की गणन संख्या में एक प्रारंभिक क्रमसूचक होता है, और गणन के प्रतिनिधित्व के रूप में वॉन न्यूमैन गणन असाइनमेंट को नियोजित कर सकता है। (यद्यपि, हमें तब गणन अंकगणित और क्रमिक अंकगणित के मध्य अंतर करने के लिए सावधान रहना चाहिए।) चयन के अभिगृहीत के बिना समुच्चय सिद्धांतों में, एक गणन को उस समुच्चय के समुच्चय द्वारा दर्शाया जा सकता है जिसमें कार्डिनैलिटी न्यूनतम रैंक है (स्कॉट की चाल देखें)।

स्कॉट की चाल के साथ एक समस्या यह है कि यह मुख्य संख्या की पहचान करता है $$0$$ साथ $$\{\emptyset\}$$, जो कुछ योगों में क्रमिक संख्या है $$1$$. मामलों को सीमित करने के लिए वॉन न्यूमैन गणन असाइनमेंट को लागू करना और समुच्चय के लिए स्कॉट की चाल का उपयोग करना स्पष्ट हो सकता है जो अनंत हैं या अच्छी तरह से आदेश स्वीकार नहीं करते हैं। ध्यान दें कि गणन और क्रमसूचक अंकगणित परिमित संख्याओं के लिए सहमत हैं।

α-th अनंत प्रारंभिक क्रमसूचक लिखा जाता है $$\omega_\alpha$$, यह हमेशा एक सीमा क्रमसूचक होता है। इसकी गणनिटी लिखी गई है $$\aleph_\alpha$$. उदाहरण के लिए, ω की कार्डिनैलिटी0 = ω है $$\aleph_0$$, जो ω की प्रमुखता भी है2 या ई0 (सभी गणनीय क्रमवाचक हैं)। अतः ω की पहचान की जा सकती है $$\aleph_0$$, सिवाय इसके कि अंकन $$\aleph_0$$ गणन्स लिखते समय उपयोग किया जाता है, और ω जब क्रमसूचक लिखते हैं (यह महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, $$\aleph_0^2$$ = $$\aleph_0$$ जबकि $$\omega^2 > \omega$$). भी, $$\omega_1$$ सबसे छोटा बेशुमार क्रमसूचक है (यह देखने के लिए कि यह मौजूद है, प्राकृतिक संख्याओं के सु-क्रमों के तुल्यता वर्गों के समुच्चय पर विचार करें: प्रत्येक ऐसा सु-क्रम एक गणनीय क्रमसूचक को परिभाषित करता है, और $$\omega_1$$ उस समुच्चय का क्रमित प्रकार है), $$\omega_2$$ सबसे छोटा क्रमसूचक है जिसकी कार्डिनैलिटी से अधिक है $$\aleph_1$$, और इतने पर, और $$\omega_\omega$$ की सीमा है $$\omega_n$$ प्राकृतिक संख्या n के लिए (गणन की कोई भी सीमा एक गणन है, इसलिए यह सीमा वास्तव में सभी के बाद पहला गणन है $$\omega_n$$).

सह-अस्तित्व
एक क्रमवाचक की cofinality $$\alpha$$ सबसे छोटा क्रमसूचक है $$\delta$$ वह एक कॉफ़ाइनल (गणित) उपसमुच्चय का क्रम प्रकार है $$\alpha$$. ध्यान दें कि कई लेखक कॉफ़िनिटी को परिभाषित करते हैं या इसे केवल सीमित क्रमवाचक के लिए उपयोग करते हैं। क्रमसूचक या किसी अन्य सुनियोजित समुच्चय के समुच्चय की कॉफ़िनलिटी उस समुच्चय के क्रमित प्रकार की कॉफ़िनलिटी है।

इस प्रकार एक सीमा क्रमसूचक के लिए, एक मौजूद है $$\delta$$सीमा के साथ कड़ाई से बढ़ते अनुक्रम को अनुक्रमित किया गया $$\alpha$$. उदाहरण के लिए, ω की सह-अंतिमता2 ω है, क्योंकि अनुक्रम ω·m (जहाँ m का दायरा प्राकृतिक संख्याओं से अधिक होता है) ω की ओर प्रवृत्त होता है2; लेकिन, अधिक सामान्यतः, किसी भी गणनीय सीमा क्रमसूचक की सह-अंतिमता ω होती है। एक बेशुमार सीमा क्रमसूचक में या तो सह-अंतिमता ω हो सकती है जैसा कि करता है $$\omega_\omega$$ या एक बेशुमार समानता।

0 की सह-अंतिमता 0 है। और किसी भी उत्तराधिकारी क्रमसूचक की सह-अंतिमता 1 है। किसी भी सीमा क्रमसूचक की सह-अंतिमता कम से कम है $$\omega$$.

एक क्रमसूचक जो इसकी सह-अंकितता के समान होता है उसे नियमित कहा जाता है और यह हमेशा एक प्रारंभिक क्रमसूचक होता है। नियमित क्रमवाचक की कोई भी सीमा प्रारंभिक क्रमवाचक की एक सीमा है और इस प्रकार यह भी प्रारंभिक है, भले ही यह नियमित न हो, जो सामान्यतः नहीं होता है। यदि चयन का अभिगृहीत है, तो $$\omega_{\alpha+1}$$ प्रत्येक α के लिए नियमित है। इस प्रकरण में, क्रमवाचक 0, 1, $$\omega$$, $$\omega_1$$, और $$\omega_2$$ नियमित हैं, जबकि 2, 3, $$\omega_\omega$$, और ωω·2 प्रारंभिक क्रमवाचक हैं जो नियमित नहीं हैं।

किसी भी क्रमसूचक α की कॉफ़िनलिटी एक नियमित क्रमसूचक है, यानी α की कॉफ़िनलिटी की कॉफ़िनलिटी α की कॉफ़िनलिटी के समान है। तो कॉफिनलिटी ऑपरेशन बेवकूफ है।

कुछ बड़े गणनीय क्रमवाचक
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है (क्रमिक अंकगणित # कैंटर सामान्य रूप देखें), क्रमसूचक ε0 सबसे छोटा संतोषजनक समीकरण है $$\omega^\alpha = \alpha$$, तो यह अनुक्रम 0, 1 की सीमा है, $$\omega$$, $$\omega^\omega$$, $$\omega^{\omega^\omega}$$, आदि। कई क्रमवाचक को इस तरह से परिभाषित किया जा सकता है जैसे कि कुछ क्रमिक कार्यों के निश्चित बिंदु ( $$\iota$$-वाँ क्रमवाचक ऐसा है $$\omega^\alpha = \alpha$$ कहा जाता है $$\varepsilon_\iota$$, तो कोई खोजने की कोशिश कर सकता है $$\iota$$-वाँ क्रमवाचक ऐसा है $$\varepsilon_\alpha = \alpha$$, और इसी तरह, लेकिन सभी सूक्ष्मता वगैरह में निहित है)। कोई इसे व्यवस्थित रूप से करने की कोशिश कर सकता है, लेकिन क्रमसूचक को परिभाषित करने और बनाने के लिए किसी भी सिस्टम का उपयोग नहीं किया जाता है, हमेशा एक क्रमसूचक होता है जो सिस्टम द्वारा बनाए गए सभी क्रमसूचक के ठीक ऊपर होता है। शायद सबसे महत्वपूर्ण आदेश जो इस तरह से निर्माण की एक प्रणाली को सीमित करता है वह चर्च-क्लीन क्रमसूचक है, $$\omega_1^{\mathrm{CK}}$$ (के बावजूद $$\omega_1$$ नाम में, यह क्रमवाचक गणनीय है), जो कि सबसे छोटा क्रमसूचक है जिसे किसी भी तरह से एक संगणनीय कार्य द्वारा प्रदर्शित नहीं किया जा सकता है (इसे निश्चित रूप से कठोर बनाया जा सकता है)। काफी बड़े क्रमवाचक को नीचे परिभाषित किया जा सकता है $$\omega_1^{\mathrm{CK}}$$यद्यपि, जो कुछ औपचारिक प्रणालियों की प्रमाण-सैद्धांतिक शक्ति को मापते हैं (उदाहरण के लिए, $$\varepsilon_0$$ पीनो के अभिगृहीतों की शक्ति को मापता है)। बड़े गणनीय क्रमवाचक जैसे गणनीय स्वीकार्य क्रमवाचक भी चर्च-क्लीन क्रमवाचक के ऊपर परिभाषित किए जा सकते हैं, जो तर्क के विभिन्न भागों में रुचि रखते हैं।

टोपोलॉजी और क्रमसूचक
क्रमित टोपोलॉजी के साथ इसे समाप्त करके किसी भी क्रमिक संख्या को एक टोपोलॉजिकल स्पेस में बनाया जा सकता है; यह टोपोलॉजी असतत टोपोलॉजी है अगर और केवल अगर क्रमवाचक एक गणनीय गणन है, यानी अधिकतम ω। ω + 1 का एक उपसमुच्चय क्रमित टोपोलॉजी में खुला है अगर और केवल अगर यह सहमित है या इसमें एक तत्व के रूप में ω सम्मिलित नहीं है।

क्रमित टोपोलॉजी # टोपोलॉजी और क्रमित टोपोलॉजी आलेख के क्रमसूचक अनुभाग देखें।

इतिहास
ट्रांसफिनिट क्रमसूचक नंबर, जो पहली बार 1883 में दिखाई दिए, व्युत्पन्न समुच्चय (गणित) के साथ कैंटर के काम में उत्पन्न हुआ। यदि P वास्तविक संख्याओं का एक समुच्चय है, व्युत्पन्न समुच्चय P', P के सीमा बिंदुओं का समुच्चय है। 1872 में, कैंटर ने समुच्चय P उत्पन्न किया(n) व्युत्पन्न समुच्चय संक्रिया को P पर n बार लागू करके। 1880 में, उन्होंने इंगित किया कि ये समुच्चय अनुक्रम P' ⊇ ··· ⊇ P बनाते हैं(एन) ⊇ पी(n + 1) ⊇ ····, और उन्होंने P को परिभाषित करके व्युत्पत्ति प्रक्रिया जारी रखी(∞) इन समुच्चयों के प्रतिच्छेदन के रूप में। फिर उन्होंने समुच्चय के अपने अनुक्रम को अनंत में विस्तारित करने के लिए व्युत्पन्न समुच्चय ऑपरेशन और चौराहों को दोहराया: पी(∞) ⊇ पी(∞ + 1) ⊇ पी(∞ + 2) ⊇ ··· ⊇ P(2∞) ⊇ ··· ⊇ पी(∞ 2)  ⊇ ····। ∞ वाले सुपरस्क्रिप्ट सिर्फ व्युत्पत्ति प्रक्रिया द्वारा परिभाषित सूचकांक हैं। कैंटर ने इन समुच्चयों को प्रमेयों में इस्तेमाल किया: (1) यदि पी(α) = ∅ कुछ इंडेक्स α के लिए, तो P' गणनीय है; (2) इसके विपरीत, यदि P' गणनीय है, तो एक सूचकांक α ऐसा है कि P(α) = ∅. ये प्रमेय P' को जोड़ो में असंयुक्त समुच्चयों में विभाजित करके सिद्ध होते हैं: P' = (P' ∖ P(2)) ∪ (पी(2) ∖ पी(3)) ∪ ··· ∪ (पी(∞) ∖ पी(∞ + 1)) ∪ ··· ∪ पी(ए)। β < α के लिए: चूंकि पी(β + 1) में P के सीमा बिंदु सम्मिलित हैं(β), समुच्चय P(बी) ∖ पी(β + 1) की कोई सीमा नहीं है। इसलिए, वे असतत समुच्चय हैं, इसलिए वे गणनीय हैं। प्रथम प्रमेय की उपपत्ति: यदि P(α) = ∅ कुछ इंडेक्स α के लिए, तो P' काउंटेबल समुच्चय का काउंटेबल यूनियन है। इसलिए, P' गणनीय है। दूसरे प्रमेय के लिए α के अस्तित्व को साबित करने की आवश्यकता है जैसे कि P(α) = ∅. यह साबित करने के लिए, कैंटर ने सभी α के समुच्चय पर विचार किया जिसमें कई पूर्ववर्तियों की संख्या थी। इस समुच्चय को परिभाषित करने के लिए, उन्होंने परासीमित क्रमसूचक संख्याओं को परिभाषित किया और ∞ को ω से प्रतिस्थापित करके अनंत सूचकों को क्रमसूचकों में रूपांतरित किया, जो कि प्रथम परासीमित क्रमसूचक संख्या है। कैंटर ने परिमित क्रमसूचकों के समुच्चय को प्रथम संख्या वर्ग कहा है। दूसरी संख्या वर्ग क्रमसूचकों का समुच्चय है, जिनके पूर्ववर्ती एक गणनीय रूप से अनंत समुच्चय बनाते हैं। सभी α का समुच्चय जिसमें कई पूर्ववर्तियों की गिनती होती है - अर्थात, गणनीय क्रमवाचक का समुच्चय - इन दो संख्या वर्गों का मिलन है। कैंटर ने साबित किया कि दूसरे नंबर वर्ग की कार्डिनैलिटी पहली बेशुमार कार्डिनैलिटी है। कैंटर का दूसरा प्रमेय बन जाता है: यदि P' गणनीय है, तो एक गणनीय क्रमसूचक α ऐसा है कि P(α) = ∅. इसका प्रमाण विरोधाभास द्वारा प्रमाण का उपयोग करता है। P' को गणनीय होने दें, और मान लें कि ऐसा कोई α नहीं है। यह धारणा दो मामलों का उत्पादन करती है। indent=1 केस 2: P(β) ∖ P(β + 1) कुछ गणनीय β के लिए खाली है। चूँकि P(β + 1) ⊆ P(β), इसका अर्थ है P (β + 1) = P(β). इस प्रकार, P(β) एक सही सेट है, इसलिए यह बेशुमार है। चूँकि P(β) ⊆ P, समुच्चय P की गणना नहीं की जा सकती।
 * केस 1: पी(बी) ∖ पी(β + 1) सभी गणनीय β के लिए खाली नहीं है। चूंकि इनमें से कई जोड़ो में अलग-अलग सेट हैं, इसलिए उनका मिलन बेशुमार है। यह संघ P' का उपसमुच्चय है, इसलिए P' बेशुमार है।

दोनों ही मामलों में, P' बेशुमार है, जो P' के गणनीय होने का खंडन करता है। इसलिए, एक गणनीय क्रमिक α है जैसे कि पी(α) = ∅. व्युत्पन्न समुच्चयों और क्रमिक संख्याओं के साथ कैंटर के कार्य ने कैंटर-बेंडिक्सन प्रमेय का नेतृत्व किया। उत्तराधिकारियों, सीमाओं और कार्डिनैलिटी का उपयोग करते हुए, कैंटर ने क्रमिक संख्याओं और संख्या वर्गों का एक असीमित अनुक्रम उत्पन्न किया। (α + 1)-वां नंबर क्लास उन क्रमसूचक का समुच्चय है जिनके पूर्ववर्ती α-वें नंबर क्लास के समान कार्डिनैलिटी का एक समुच्चय बनाते हैं। (α + 1)-वें नंबर वर्ग की कार्डिनैलिटी, α-वें नंबर क्लास के तुरंत बाद की कार्डिनैलिटी है। एक सीमा क्रमसूचक α के लिए, α-वें संख्या वर्ग β < α के लिए β-वें संख्या वर्गों का मिलन है। इसकी कार्डिनैलिटी इन संख्या वर्गों की कार्डिनैलिटी की सीमा है।

यदि n परिमित है, n-वें संख्या वर्ग में कार्डिनैलिटी है $$\aleph_{n-1}$$. यदि α ≥ ω, α-वें संख्या वर्ग में प्रमुखता है $$\aleph_\alpha$$. इसलिए, संख्या वर्गों की कार्डिनैलिटी एलेफ संख्याओं के साथ एक-से-एक के अनुरूप होती है। साथ ही, α-वें संख्या वर्ग में पूर्ववर्ती संख्या वर्गों में उन लोगों से भिन्न क्रम होते हैं यदि और केवल यदि α एक गैर-सीमा क्रमसूचक है। इसलिए, गैर-सीमा संख्या वर्ग क्रमवाचकों को जोड़ीदार असंयुक्त समुच्चयों में विभाजित करते हैं।

यह भी देखें

 * गिनती
 * सम और विषम क्रमवाचक
 * पहला बेशुमार क्रमसूचक
 * क्रमित टोपोलॉजी # क्रमसूचक स्पेस
 * असली संख्या, क्रमवाचक का एक सामान्यीकरण जिसमें नकारात्मक सम्मिलित हैं

संदर्भ

 * . Published separately as: Grundlagen einer allgemeinen Mannigfaltigkeitslehre.
 * English translation: Contributions to the Founding of the Theory of Transfinite Numbers II.
 * Also defines ordinal operations in terms of the Cantor Normal Form.
 * - English translation of.
 * Also defines ordinal operations in terms of the Cantor Normal Form.
 * - English translation of.
 * Also defines ordinal operations in terms of the Cantor Normal Form.
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 * Also defines ordinal operations in terms of the Cantor Normal Form.
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 * - English translation of.
 * - English translation of.
 * - English translation of.
 * - English translation of.

बाहरी कड़ियाँ

 * Ordinals at ProvenMath
 * Ordinal calculator GPL'd free software for computing with ordinals and ordinal notations
 * Chapter 4 of Don Monk's lecture notes on set theory is an introduction to ordinals.
 * Chapter 4 of Don Monk's lecture notes on set theory is an introduction to ordinals.