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一个半群是在关系二值操作下封闭的一系统元素,但不保证每一个,或者确保任意,元素有逆元【88】。一个半群和幺半群是群的一般化。就象群的代数结构是作为对称性的一般性表达,我们提出将半群的代数结构表示成对称性的一般化。在幺半群和其他半群之间的区别在这里变得很重要:只有有单位元的半群——比如,幺半群——可以包含子集是群并且表现为常规的对称性。
 
一个半群是在关系二值操作下封闭的一系统元素,但不保证每一个,或者确保任意,元素有逆元【88】。一个半群和幺半群是群的一般化。就象群的代数结构是作为对称性的一般性表达,我们提出将半群的代数结构表示成对称性的一般化。在幺半群和其他半群之间的区别在这里变得很重要:只有有单位元的半群——比如,幺半群——可以包含子集是群并且表现为常规的对称性。
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我们申明转换连接A中的符号字符串到其他字符串构成一个半群G,生成元是转换连接A中的单元。单位元由连接空符号λ所提供。字符串t的连接成字符串s是禁止的,当且仅当形成st的字符串在一个过程中有概率为零。所有这样的连接是由单个半群元素实现成∅。自从如果P(st) = 0,那么P(stu) = P(ust) = 0对于任何字符串u,我们要求∅g = g∅ = ∅对于所有的g∈G。我们可以提供一个这个半群的表征吗?
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我们申明转换连接A中的符号字符串到其他字符串构成一个半群G,生成元是转换连接A中的单元。单位元由连接空符号λ所提供。字符串t的连接成字符串s是禁止的,当且仅当形成st的字符串在一个过程中有概率为零。所有这样的连接是由单个半群元素实现成∅。自从如果<math>P(st) = 0</math>,那么<math>P(stu) = P(ust) = 0</math>对于任何字符串u,我们要求<math>\empty g = g \empty = \empty</math>对于所有的<math>g \in G</math>。我们可以提供一个这个半群的表征吗?
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从我们对标识好的转换概率,Tij(λ) = δij开始回想。可得出,T(λ)是一个单位元。这就说明使用标记好的转换矩阵来构成半群的矩阵表征。相对应地,首先定义Uij(s) = 0当Tij(s) = 0并且Uij(s) = 1否则,移除概率。
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从我们对标识好的转换概率,<math>T_{ij}^{(λ)} = δ_{ij}</math>开始回想。可得出,<math>\mathbf{T}^{(λ)}</math>是一个单位元。这就说明使用标记好的转换矩阵来构成半群的矩阵表征。相对应地,首先定义<math>U_{ij}^{(s)} = 0</math>当<math>T_{ij}^{(s)} = 0</math>并且<math>U_{ij}^{(s)} = 1</math>否则,移除概率。然后定义矩阵集合<math>\mathbf{U} = \{\mathbf{T}^{(λ)}\}⋃\{\mathbf{U}^{(s)},s \in \mathcal{A}\}</math>。最后,定义G作为由迭代乘法从集合U生成的所有矩阵的集合。也就是,G的一个元素g是
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<math>
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g^{(ab \dots cd)} = \mathbf{U}^{(d)}\mathbf{U}^{(c)}\dots\mathbf{U}^{(b)}\mathbf{U}^{(a)}, \tag{D1}
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</math>
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其中<math>a,b, \dots c,d \in \mathcal{A}</math>。很明确地,G对应一个在矩阵乘法下的半群。更多地,<math>g^{(a \dots bc)} = \mathbf{0}</math>(所有元素为零的矩阵)当且仅当,忽略了符号a...b的顺序,我们必须从无法忽略符号c开始到达一种状态。也就是,零矩阵0是生成的当且仅当将c连接到a...b是禁止的。元素∅因此是所有元素为0的矩阵0,这是完全符号要求的限制条件。这完成了命题1的证明。
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我们将矩阵的表征——等式(D1)从<math>\mathcal{A}^{\mathcal{k}}</math>从提取所有的单词——ϵ-机器<math>\{\mathbfcal{S},\mathbf{T}\}</math>的半群机器G。查阅参考文献【89】。
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=== 细化引理的另一种证明 ===
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引理7的证明从闲言片语中得来,但我们不但留后面。不幸的是,这意味着介绍两段新数学。
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首先,我们需要是带有对于固定的L相对的<math>\overset{\to L}{S}</math>强同质性(定义6)的最大的聚类;他们是,也就是说,因果态的切片。对应地,我们将讨论<math>\mathcal{S}^L</math>和<math>σ^L</math>,类似于S和σ。我们将需要去定义函数<math>ϕ_{σρ}^{L} \equiv P(\mathcal{S}^L = σ^L \vert \mathcal{R} = ρ)</math>。
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综上所述,对每个L我们将
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<math>
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\begin{aligned}
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H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{R} = ρ ] &= H[\sum_{σ^L}ϕ_{σρ}^{L}P(\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{S}^L = σ^L )] \ (E1) \\
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&\ge \sum_{σ^L}ϕ_{σρ}^{L}H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{S}^L = σ^L ]. \ (E2)
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\end{aligned}
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</math>
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因此,
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<math>
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\begin{aligned}
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H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{R}] &= \sum_{ρ}P(\mathcal{R} = ρ) H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{R} = ρ] \ (E3) \\
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&\ge \sum_{ρ}P(\mathcal{R} = ρ) \sum_{σ^L}ϕ_{σρ}^{L}H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{S}^L = σ^L ] \ (E4) \\
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&= \sum_{σ^L,ρ}P(\mathcal{R} = ρ) ϕ_{σρ}^{L}H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{S}^L = σ^L ] \ (E5) \\
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&= \sum_{σ^L,ρ}P(\mathcal{S}^L = σ^L, \mathcal{R} = ρ) H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{S}^L = σ^L ] \ (E6) \\
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&= \sum_{σ^L}P(\mathcal{S}^L = σ^L) H[\overset{\to}{S} \vert \mathcal{S}^L = σ^L ] \ (E7) \\
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&= H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{S}^L]. \ (E8)
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\end{aligned}
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</math>
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也就是说,
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<math>
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H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{R} ] \ge H[\overset{\to L}{S} \vert \mathcal{S}^L] \tag{E9}
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</math>
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当且仅当每一个<math>ϕ_{σρ}^{L}</math>是0或1时两者相等。
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因此,如果H[S->L|R^] = H[S->|SL],每一个ρ^是完全包含在一些σL中;除非测度是0的可能子集。但是对于每一个L是真的——哪种呢?在预知竞争者R^的情况,它是的——然后每一个ρ^是至少弱同质性(定义7)对应于所有S->L。所以,由引理3可知,它的所有成员,除开测度为0的相同子集,属于同一个因果态。证毕。
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=== 对于准-无限未来的有限熵 ===
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当情况处于H[S->]是有限的——更准确地,其中极限L->
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