運算元半群是依賴於參數的運算元族,主要研究各種類型的運算元半群和它們的生成元的特性,以及指數公式的各種表達形式。
設X是線性空間,Tt(t≥0或t>0)是X上的線性運算元。如果對任何t,t≥0或t>0,有T=T+t,則稱{T|t≥0或t>0}為單參數運算元半群,或簡稱運算元半群。顯然,運算元半群即把參數t的加法半群(因限制t≥0或t>0故僅是加法半群)變成運算元(按運算元乘法)的半群。對於半群{T|t≥0},通常總加上假設T=I。
在泛函分析中,通常要假設X是巴拿赫空間或拓撲線性空間(重要的是局部凸拓撲線性空間),並且把{T|t≥0或t>0}視定義在[0,+∞)或(0,+∞)上運算元值函式時,還要假設有某種連續性,具體可見C類運算元半群,C類等度連續運算元半群,解析運算元半群等。上面談的是線性運算元半群,此外還有非線性運算元半群。
運算元半群理論是泛函分析的重要分支之一,主要研究各種類型的運算元半群和生成元的特徵,以及指數公式的各種表達形式。它在微分方程、機率論(馬氏過程)、系統理論、逼近論和量子理論中是經常出現的。