Частичный порядок ≤ на множестве А называется линейным порядком, если любые два элемента x и y из множества А сравнимы, т.е. x≤y или y≤x.
Линейный порядок ≤ на множестве А называется полным, если каждое непустое подмножество множества А имеет наименьший элемент. Пара <A,≤>, в которой отношение ≤ является полным порядком на множестве А, называется вполне упорядоченным множеством.
10. Алгебраические системы: определение и примеры. Понятие полугруппы, моноида, группы; задание с помощью таблицы Кэли.
Алгебраической системой A=<A,∑> называется пара, где А – непустое множество, носитель алгебраической системы; ∑ - сигнатура алгебраической системы, множество функциональных и предикатных символов с указанием их местности. Примеры: <ω, +(2), •(2), ≤(2), 0(0), 1(0)>; <R, +(2), -(2), e(0)>
Сигнатура ∑ называется функциональной (предикатной), если она не содержит предикатных (функциональных) символов. Система А называется алгеброй (моделью), если ее сигнатура функциональна (предикатна).
Группоид – алгебраическая система с одной двухместной операцией. Эта единственная операция часто обозначается символом •. Если А – конечное множество, то действия операции • можно задать квадратной таблицей, в которой для каждой пары записан результат действия. Такая таблица называется таблицей Кэли группоида А. (Что-то наподобие таблицы умножения).
Полугруппа – группоид, у которого операция • ассоциативна. Т.е. x•(y•z)=(x•y) •z/
Моноид – полугруппа, для которой существует элемент e называемый единицей, такой, что e•x=x•e=x.
Группа – моноид, в котором для любого элемента существует элемент
, называемый обратным к x, такой, что x•x-1=x-1•x=e.
Группа называется коммутативной или абелевой, если x•y=y•x.
11. Морфизмы алгебраических систем.
Пусть даны алгебраические системы: α=<A,∑>, β=<B,∑>. Отображение φ: А→В называется гомоморфизмом системы α в систему β, если выполняются следующие условия:
1) должно выполняться согласование для функциональных символов
2) должно выполняться согласование предикатных символов
Если φ: А→В – гомоморфизм, то будем писать φ: α→β.
При гомоморфизме сохраняются действия операций и отношения.
Гомоморфизм φ: α→β, являющийся инъекцией, называется мономорфизмом (т.е. )
Гомоморфизм φ: α→β, являющийся сюръекцией, называется эпиморфизмом, и при этом система β называется гомоморфным образом системы α.
Сюръективный мономорфизм φ: α→β, для которого φ-1 – гомоморфизм, называется изоморфизмом (φ: α≈β).
Изоморфизм φ: α→α называется автоморфизмом системы α.
Утверждения:
1) idA: α≈α (Рефлексивность)
2) если φ: α≈β, то φ-1: β≈α (симметричность)
3) если φ: α≈β и ψ: β≈γ, то φ•ψ: α≈γ (транзитивность)
12. Подсистемы. Термы сигнатуры ∑. Подсистема, порожденная множеством, ее структура.
Алгебраическая система α=<A,∑> называется подсистемой системы β=<B,∑>, если выполняются следующие условия:
1)
2) для любого функционального символа , соответствующих функций
и любых элементов
выполняется равенство fα(a1,…, an) = fβ(a1,…, an), т.е интерпретации символа f действуют одинаково на элементах из А
3) для любого предикатного символа , соответствующих предикатов Рα, Рβ справедливо равенство
, т.е. предикат Рα содержит в точности те кортежи отношения Рβ, которые состоят из элементов множества А.
Если ∑ - функциональная (предикатная) сигнатура, то подсистема α алгебры (модели) β называется подалгеброй (подмоделью).
Теорема: Если β – алгебраическая система, ,
, то существует единственная подсистема
с носителем В(Х), такая, что
и
для любой подсистемы
, для которой
.
Доказательство: В качестве В(Х) рассмотрим пересечение носителей А всех подсистем , содержащих Х. Т.к.
, то
. Единственность подсистемы β(Х) очевидна.