prezentacja-otwarcie-dr.tex

Poniżej znajduje się źródło LaTeXowe prezentacji na otwarcie mojego przewodu doktorskiego, przygotowanej przy użyciu klasy beamer (tu znajduje się plik [[download:p?]]). Nie stosuję tu wprawdzie bardziej zaawansowanych możliwości oferowanych przez tę klasę, ale nawet stosując wartości domyślne można, jak widać, uzyskać znakomite efekty. Uwaga: jeśli Twój system operacyjny używa kodowania innego niż UTF-8, musisz zmienić deklarację \usepackage[...]{inputenc} (zob. niżej).

Uwaga: warto przed korzystaniem z klasy beamer upewnić się, że dysponujemy najnowszą jej wersją; np. wersja 3.06 (dostępna np. w The TeX Collection 2007) miała denerwującą usterkę (w szczególności psującą poniższą prezentację) w obsłudze kolorów.

%%%%%%%%%%%% Prezentacja na otwarcie przewodu (w beamerze)

\documentclass[11pt]{beamer} % Klasa dokumentu beamer, autorstwa Tilla
                             % Tantaua, jest znakomitym narzędziem do
                             % przygotowywania prezentacji w LaTeXu.
                             % Jej dokumentacja znajduje się w pliku
                             % beameruserguide.pdf, i warto tam
                             % zajrzeć - są tam liczne przykłady
                             % i porady dotyczące przygotowywania
                             % prezentacji.  Mimo obszerności,
                             % dokumentacja jest bardzo przyjazna,
                             % dobrze uporządkowana i przemyślana.
                             %
                             % Używając klasy beamer trzeba uważać na
                             % pewną sprawę: podobnie jak pakiet pgf,
                             % jest ona wciąż aktywnie rozwijana;
                             % dobrze jest mieć w miarę aktualną
                             % wersję (w niektórych dystrybucjach
                             % TeXa, np. w MikTeXu, zainstalowanie
                             % najnowszej wersji jest bardzo proste i
                             % automatyczne; w innych, np. w tetex,
                             % sprowadza się to do skopiowania plików
                             % do odpowiedniego katalogu i
                             % uruchomienia skryptu mktexlsr).

\usetheme{Frankfurt} % Styl prezentacji.  Określa wygląd prezentacji
                     % -- użyte czcionki, układ strony itp.
\usecolortheme{crane} % Styl kolorystyczny -- zmienia kolorystykę
                      % prezentacji.

\usepackage[utf8]{inputenc} % Pakiet inputenc jest jednym ze sposobów
                            % nauczenia LaTeXa polskich liter.  Inne
                            % sposoby to:
                            % * tzw. notacja prefiksowa (dziś
                            %   już nieużywana);
                            % * stosowanie tablic konwersji,
                            %   zadawanych linią postaci
                            %   ,,%& --translate-file=xxx'', gdzie xxx
                            %   może mieć postać np. il2-pl (dla
                            %   iso-8859-2) czy cp1250pl (dla
                            %   kodowania Windows); opcja ta może
                            %   wymagać uaktywnienia w konfiguracji
                            %   TeXa;
                            % * stosowanie specjalnych wersji TeXa,
                            %   jak encTeX Petra Ol\v{s}aka czy
                            %   Omega.
                            % 
                            % Stosowanie inputenc nie jest koniecznie
                            % najlepszym pomysłem - w szczególności
                            % nie można wówczas używać polskich liter
                            % w nazwach definiowanych komend,
                            % środowisk, haseł bibliograficznych,
                            % etykiet definiowanych poleceniem \label
                            % itp.  Jeśli używa się kodowania iso lub
                            % Windows, tablice konwersji są
                            % najpraktyczniejsze, choć mniej przenośne
                            % niż inputenc.  Ten ostatni jest
                            % najprostszy do użycia, jeśli stosujemy
                            % kodowanie utf-8 (jak w tym dokumencie).
                            % Pakiet inputenc pozwala też na użycie
                            % kodowania iso (opcja latin2) lub Windows
                            % (opcja cp1250).
                            %
                            % Uwaga!  Jeśli Twój system operacyjny
                            % stosuje inne kodowanie niż utf-8,
                            % prawdopodobnie musisz zmienić tę
                            % deklarację na
                            %   \usepackage[latin2]{inputenc}
                            % (np. w Linuksie) bądź
                            %   \usepackage[cp1250]{inputenc}
                            % (np. w MS Windows).

\usepackage{polski} % Pakiet polski jest odpowiedzialny za spolszczenie
                    % dokumentu.  Pakiet polski (jak sama nazwa
                    % wskazuje) powoduje, że LaTeX będzie mówił po
                    % polsku (np. rozdziały będą rozdziałami, a nie
                    % chapterami).  Dodatkowo definiuje on parę
                    % komend, jak np. \ppauza oraz zmienia definicje
                    % kilku komend stosowanych w trybie matematycznym,
                    % żeby uzyskać (częściową) zgodność z polskimi
                    % zwyczajami w tym względzie.  Dokumentacja
                    % pakietu polski, będącego częścią większej
                    % całości o nazwie ,,platex'', znajduje się w
                    % pliku polski.dtx (należy go przetworzyć LaTeXem
                    % trzykrotnie, ewentualnie ignorując komunikaty o
                    % błędach przez wciśnięcie enter, a potem obejrzeć
                    % powstały plik dvi lub pdf).

\newcommand{\ball}{\overline{B}} % Kula domknięta.  Alternatywą byłoby
                                 % \bar{B}, które daje jednak zbyt
                                 % krótką (jak na mój gust) kreskę.

\newcommand{\Rset}{\mathbb{R}} % Zbiór liczb rzeczywistych.

% Teraz deklarujemy środowiska typu theorem.  Pakiet beamer
% automatycznie ładuje AMSLaTeXa, więc możemy korzystać z jego
% możliwości.  "Style" twierdzeń (por. amsthdoc.pdf) nie będą w pełni
% wykorzystane, ponieważ klasa beamer przedefiniowuje czcionki ich
% nagłówków; nadal jednak teksty twierdzeń będą złożone kursywą, a
% definicji, przykładów i uwag pismem prostym.
\theoremstyle{plain}
\newtheorem{twierdzenie}{Twierdzenie} % Środowisko "twierdzenie"
\theoremstyle{definition}
\newtheorem{definicja}{Definicja}
\newtheorem{przyklad}{Przykład}
\theoremstyle{remark}
\newtheorem{uwaga}{Uwaga}

\begin{document}

% Poniżej ustawiamy tytularia.  Pełen opis rzeczy, które można
% umieszczać w tytulariach, znajduje się oczywiście w dokumentacji
% klasy beamer.
\title{Twierdzenia o~punktach stałych dla operatorów w~przestrzeniach
  metrycznych hiperwypukłych}
\author{Marcin Borkowski}
\date{5. stycznia 2007}
\institute{Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w~Poznaniu}

% Strona tytułowa.  Środowisko frame definiuje "kadr", który w tym
% przypadku składa się jedynie z tytulariów.  ("Kadr" jest nieudolnym
% tłumaczeniem angielskiego "frame"; jeśli umiesz to lepiej
% przetłumaczyć, daj znać!)
\begin{frame}
  \titlepage
\end{frame}

% Prezentacja składa się z paragrafów (sections).  W użytym stylu
% ,,Frankfurt'' lista paragrafów znajduje się na górze każdej strony;
% kliknięcie na któryś z nich powoduje przejście na odpowiednią
% stronę.
\section{Preliminaria}
\begin{frame}
  \frametitle{Definicja} % Każdy kadr może mieć tytuł.  Nadawanie
                         % tytułów kadrom jest dobrym zwyczajem.
  \begin{definicja}[Aronszajn--Panitchpakdi, 1956]
    Przestrzeń metryczną nazywamy \alert{hiperwypukłą}, gdy
                                % komenda \alert{...}
                                % wyświetla swój argument zaznaczając
                                % go np. innym kolorem (w zależności
                                % od stylu prezentacji)
    każda rodzina kul domkniętych $\{\ball(x_i,r_i)\}_{i\in I}$
    spełniająca warunek
    \begin{equation*}
      d(x_i,x_j)\leqslant r_i+r_j\quad\text{dla~$i,j\in I$}
    \end{equation*}
    ma niepusty przekrój.
  \end{definicja}
  \begin{uwaga}
    Dla przestrzeni unormowanych, hiperwypukłość oznacza, że każda
    rodzina kul domkniętych przecinających się parami ma niepusty
    przekrój.
  \end{uwaga}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Przykłady}
  \begin{przyklad}
    Następujące przestrzenie metryczne są hiperwypukłe:
    \begin{itemize}
    \item $\Rset$;
    \item $\Rset^n$ z~normą ,,maksimum'';
    \item $l^\infty$ oraz $L^\infty(\Rset)$;
    \item $C_\Rset(K)$, gdzie $K$ jest zwartą i~ekstremalnie niespójną
      przestrzenią topologiczną Hausdorffa;
    \item $\Rset^2$ z~metryką ,,rzeka'' lub z~metryką ,,metra
      paryskiego''.
    \end{itemize}
  \end{przyklad}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Przykłady}
  \begin{twierdzenie}
    Jeśli $C$ jest podzbiorem Czebyszewa rzeczywistej przestrzeni
    unormowanej~$X$, zaś $d_C$~jest hiperwypukłą metryką na~$C$, to
    funkcja~$d$ określona wzorami:
    \begin{equation*}
      d(x,y)=
      \begin{cases}
        \|x-y\|,\\
        \qquad\text{gdy $P_C(x)=P_C(y)$}\\
        \qquad\text{oraz punkty $x,P_C(x),y$ są
          współliniowe;}\\[6pt] % makro \\[...]
                                % kończy linię i wstawia odstęp
                                % podanej długości.  Nie jest to może
                                % zbyt eleganckie, ale w przypadku
                                % prezentacji ręczne cyzelowanie
                                % (hand-tweaking) kodu jest raczej
                                % niezbędne...
        \|x-P_C(x)\|+d_C\bigl(P_C(x),P_C(y)\bigr)+\|P_C(y)-y\|\\
        \qquad\text{w~przeciwnym przypadku,}
      \end{cases}
    \end{equation*}
    jest hiperwypukłą metryką na~$X$.
  \end{twierdzenie}
\end{frame}

\section{Motywacje}
\begin{frame}
  \frametitle{Motywacje}
  Dlaczego przestrzenie metryczne hiperwypukłe są
  interesujące?\\[12pt]
  % Środowisko overprint pozwala na umieszczenie w jednym "kadrze"
  % kilku "klatek" ("slides").  Działa to mniej więcej tak, że LaTeX
  % tworzy prostokąt tak duży, żeby zmieściła się w nim największa
  % "klatka", po czym na kolejnych stronach prezentacji umieszcza
  % kolejne "klatki".
  \begin{overprint}
    \onslide<2> % To, co znajduje się poniżej, będzie na klatce nr 2
                % (czyli pierwsza jest "pusta", a na następnych są
                % omówione kolejno związki pojęcia hiperwypukłości z
                % różnymi dziedzinami matematyki).
    \textbf{Z~punktu widzenia \alert{analizy matematycznej}:}\\[3pt]
    przestrzenie hiperwypukłe są metrycznym odpowiednikiem\\ % Podział
                                % akapitu na wiersze dobrze jest robić
                                % ręcznie, umieszczając znaki końca
                                % wiersza (\\) w odpowiednich
                                % miejscach.  W prezentacji wiersze są
                                % krótkie i dobrze wykorzystać
                                % przejścia do nowego wiersza jako
                                % swego rodzaju "pauzy".
    \alert{przestrzeni Hahna--Banacha}.  Innymi słowy, dowolne
    odwzorowanie Lipschitza z~podzbioru przestrzeni metrycznej~$X$ do
    przestrzeni\\hiperwypukłej~$H$ można rozszerzyć na całą
    przestrzeń~$X$\\z~zachowaniem stałej Lipschitza.

    \onslide<3>
    \textbf{Z~punktu widzenia \alert{topologii}:}\\[3pt]
    przestrzenie hiperwypukłe są \alert{nierozszerzającymi
      retraktami\\absolutnymi}.  Innymi słowy, jeśli $H$ jest
    hiperwypukłą\\podprzestrzenią przestrzeni metrycznej~$X$, to
    istnieje\\nierozszerzająca retrakcja $R\colon X\to H$.

    \onslide<4>
    \textbf{Z~punktu widzenia \alert{teorii punktu stałego}:}\\[3pt]
    wiele \alert{klasycznych twierdzeń} o~punktach stałych\\
    (twierdzenia typu Browdera--Goehde'a--Kirka, Schaudera, Darbo,
    Krasnosielskiego,\dots) ma swoje \alert{hiperwypukłe
      odpowiedniki}\ppauza\\zarówno jedno-, jak i~wielowartościowe.

    \onslide<5>
    \textbf{Z~punktu widzenia teorii punktu stałego:}\\[3pt]
    wiele klasycznych twierdzeń o~punktach stałych\\
    (twierdzenia typu Browdera--Goehde'a--Kirka, Schaudera, Darbo,
    Krasnosielskiego,\dots) ma swoje hiperwypukłe
    odpowiedniki\ppauza\\zarówno jedno-, jak i~wielowartościowe.
    \begin{twierdzenie}[Baillon, 1988]
      Niech $F\colon H\to H$ będzie nierozszerzającym odwzorowaniem
      ograniczonej przestrzeni hiperwypukłej w~siebie.  Wówczas\\$F$
      ma punkt stały; ponadto, zbiór punktów stałych odwzorowania~$F$
      jest hiperwypukły.
    \end{twierdzenie}
  \end{overprint}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Hiperwypukłość a~wypukłość}
  Czym różni się \alert<1>{hiperwypukłość} od \alert<1>{wypukłości}?
                                % \alert<1>{...}
                                % wyróżnia swój argument jedynie na
                                % pierwszej "klatce".
  \pause
  \begin{itemize}
  \item zbiory wypukłe nie muszą być hiperwypukłe
  \item i~na odwrót.
  \end{itemize}
  Mimo to, wiele \alert<2>{własności} zbiorów wypukłych
  \alert<2>{przenosi się na przestrzenie hiperwypukłe}, choć dowody
  wymagają często\\\alert<2>{innych, subtelniejszych technik}.
  \pause
  \begin{itemize}
  \item \alert<3>{Przekrój} rodziny zbiorów hiperwypukłych\\
    \alert<3>{nie musi być hiperwypukły};
\item przekrój \alert<3>{łańcucha} przestrzeni hiperwypukłych
  ograniczonych jest za to \alert<3>{niepusty i~hiperwypukły};
\item zatem ,,\alert<3>{powłoka hiperwypukła}'' istnieje, choć jest
  jednoznaczna tylko z~dokładnością do izometrii.
  \end{itemize}
\end{frame}

\section{Wyniki}
\begin{frame}
  \frametitle{Dotychczas uzyskane wyniki}
  \begin{twierdzenie}[typu Krasnosielskiego]
    Załóżmy, że $H$ jest niepustym, hiperwypukłym i~słabo zwartym
    podzbiorem przestrzeni unormowanej~$X$, zaś $F_1$ i~$F_2$ są
    takimi odwzorowaniami z~$H$ do rodziny niepustych i~zwartych
    podzbiorów~$X$, że:
    \begin{enumerate}[(i)]
    \item $F_1$ jest silnie ciągłe;
    \item $F_2$ jest nierozszerzające (w~sensie metryki
      Hausdorffa);
    \item $F=F_1+F_2$ jest hemizwarte;
    \item $F(x)$ jest wypukłym podzbiorem~$H$ dla dowolnego~$x\in H$.
    \end{enumerate}
    Wówczas istnieje takie $x\in H$, że $x\in F(x)$.
  \end{twierdzenie}  
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Dotychczas uzyskane wyniki} % Tytuły kolejnych "klatek"
                                % mogą oczywiście być takie same.
  \begin{twierdzenie}
    Niech $X$ będzie przestrzenią metryczną hiperwypukłą, zaś $\Omega$
    jej niepustym i~otwartym podzbiorem.  Załóżmy, że istnieje taka
    ciągła homotopia $H\colon [0,1]\times\overline\Omega\to X$, że:
    \begin{enumerate}[(i)]
    \item odwzorowanie $H(0,\cdot)$ ma subaddytywny moduł ciągłości
      oraz jego zbiór wartości jest podzbiorem pewnego hiperwypukłego
      i~zwartego podzbioru~$V$ przestrzeni $\overline\Omega$;
    \item żadne z~odzworowań $H(\lambda,\cdot)$, gdzie
      $\lambda\in[0,1)$ nie ma punktów stałych na brzegu
      zbioru~$\Omega$;
    \item każdy taki podzbiór $C\subset\Omega$, że $C=\Omega\cap P$
      dla pewnej powłoki hiperwypukłej~$P$ zbioru $H([0,1]\times
      C)\cup V$ jest relatywnie zwarty.
    \end{enumerate}
    Wówczas istnieje takie $x\in\overline\Omega$, że $x=H(1,x)$.
  \end{twierdzenie}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Dotychczas uzyskane wyniki}
  \begin{twierdzenie}[typu Leray--Schaudera]
    Niech $X$ będzie przestrzenią liniowo-metryczną, $H\subset X$
    hiperwypukłym podzbiorem~$X$, a~$\Omega\subset H$ podzbiorem
    otwartym w~$H$.  Niech $R\colon X\to H$ będzie ciągłą retrakcją
    na~$H$, przy czym $R(0)\in\overline\Omega$.  Wówczas każde
    odwzorowanie ciągłe i~zwarte $F\colon\overline\Omega\to X$ ma co
    najmniej jedną z~poniższych własności:
    \begin{enumerate}[(i)] % argument opcjonalny pozwala zmienić sposób
                           % numerowania elementów wyliczenia.  Pakiet
                           % beamer ładuje w tym celu pakiet enumerate.
                           % Nie jest to rewelacja - lepiej robi to
                           % pakiet enumitem - ale wystarczy.
    \item $F$ ma punkt stały;
    \item istnieją takie $x\in\partial\Omega$ i~$\lambda\in[0,1)$, że
      $x=R(\lambda F(x))$.
    \end{enumerate}
  \end{twierdzenie}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Dotychczas uzyskane wyniki}
  \begin{twierdzenie}[typu Darbo]
    Niech $H$ będzie ograniczoną przestrzenią hiperwypukłą, a~$F\colon
    H\to 2^H\setminus\{\emptyset\}$ multifunkcją półciągłą z~góry
    o~wartościach będących przekrojami rodzin kul domkniętych.
    Załóżmy ponadto, że istnieją: stała $q\in(0,1)$ oraz skończony
    zbiór $C\subset H$ takie, że $\alpha(F(A))\leqslant q\alpha(A)$
    dla dowolnego $A\subset H$, gdzie $\alpha$ jest miarą niezwartości
    Kuratowskiego, oraz $F(x)\cap C\ne\emptyset$ dla dowolnego $x\in
    H$.

    Wówczas istnieje takie $x\in H$, że $x\in F(x)$.
  \end{twierdzenie}
\end{frame}

\begin{frame}
  \begin{center}
    \Huge Dziękuję.
  \end{center}
\end{frame}

\end{document}
% Koniec i bomba...

KategoriaTeX, KategoriaLaTeX