趙秀蘭,陳麗娟
(1.黃河科技學(xué)院數(shù)理部,河南 鄭州,450063;2.河南工程學(xué)院理學(xué)院,河南 鄭州,450007)
1977年,Joe Berman將布爾代數(shù)推廣到Ockham代數(shù)[1](L;∧,∨,f,0,1),即在有界分配格上賦予一個(gè)偶自同態(tài)的一元運(yùn)算f,且
布爾代數(shù)、Stone代數(shù)、de Morgan代數(shù)等是Ockham代數(shù)的子代數(shù).作為Stone代數(shù)、de Morgan代數(shù)的共同抽象,Blyth引入MS代數(shù)[1]的概念.對(duì)MS代數(shù)做更深層次的研究,陸續(xù)產(chǎn)生新的擴(kuò)充MS-代數(shù),例如雙重MS-代數(shù),雙重半偽補(bǔ)MS-代數(shù)等(詳細(xì)的信息見文獻(xiàn)[2-4]).
對(duì)序代數(shù)結(jié)構(gòu)的研究,常借助理想和濾子,是人們認(rèn)識(shí)序代數(shù)-Ockham代數(shù)類的結(jié)構(gòu)及同余關(guān)系的一個(gè)重要工具.文獻(xiàn)[5]給出了雙重MS-代數(shù)正則濾子同余關(guān)系的表達(dá)式;文獻(xiàn)[6-11]以理想與濾子為工具刻畫了相關(guān)Ockham代數(shù)的結(jié)構(gòu),給出了相應(yīng)Ockham代數(shù)理想和濾子同余關(guān)系表達(dá)式.本文作為文獻(xiàn)[5]的補(bǔ)充,討論雙重MS-代數(shù)正則理想與正則濾子的關(guān)系,豐富序代數(shù)結(jié)構(gòu)的研究.
定義1.1[1]設(shè)(L;∧,∨,0,1)是一個(gè)有界分配格,其上賦予一元運(yùn)算o,且滿足條件:
(1)(?x∈L)x≤xoo;(2)(?x,y∈L)(x∧y)o=xo∧yo;(3)1o=0.稱(L;∧,∨,o,0,1)為 MS-代數(shù).
定義 1.2[1]設(shè)(L;∧,∨,o,+,0,1)是一個(gè)(2,2,1,0,0)型代數(shù),且滿足條件:
(1)(L;∧,∨,o,0,1)是 MS-代數(shù);
(2)(L;∧,∨,+,0,1)是對(duì)偶 MS-代數(shù);
(3)(?x∈L)xoo=xo+,x++=x+o.
稱(L;∧,∨,o,+,0,1)為雙重 MS-代數(shù).
定義 1.3[12]設(shè)(L;∧,∨)是一個(gè)格,I是格 L 的子格,若 x,y∈L,y≤x∈I總有 y∈I,稱子格I是格L的理想.對(duì)偶地,F(xiàn)是格L的子格,若x,y∈L,y≥x∈F總有y∈F,稱子格F是格L的濾子.
定義 1.4[5]設(shè)(L;∧,∨,o,+,0,1)為雙重 MS-代數(shù),F(xiàn) 是 L 的濾子,若 x∈F 總有x+o∈F,則稱F是L的正則濾子.
定義 1.5[1]設(shè)(L;∧,∨,o,+,0,1)為雙重 MS-代數(shù),θ是 L 的一個(gè)格同余關(guān)系,若
則稱θ是L的同余關(guān)系.
便于闡述,假定L是雙重MS-代數(shù),a,b∈L,F(xiàn)?L,用θ(F)和θlat(F)分別表示包含F(xiàn)的最小同余與最小格同余(即由F所生成的主同余和格主同余).符號(hào)ConL表示L的全體同余關(guān)系構(gòu)成的集合.
引理 1.1[5]設(shè)(L;∧,∨,o,+,0,1)為雙重 MS 代數(shù),F(xiàn) 是 L 的正則濾子,則
引理 1.2[5]設(shè)(L;∧,∨,o,+,0,1)為雙重 MS 代數(shù),F(xiàn) 是 L 的正則濾子,則
引理 1.3[5]設(shè)(L;∧,∨,o,+,0,1)為雙重 MS 代數(shù),φ∈ConL,則
是L的正則濾子,且
設(shè)(L;∨,∧,o,+,0,1)是雙重 MS-代數(shù),I是 L 的理想,若 x∈I總有 xo+∈I,則稱 I是L的正則理想.
定理 2.1 設(shè)(L;∨,∧,o,+,0,1)是一個(gè)雙重 MS代數(shù),I是 L 的正則理想,則
證明 引理1.1的對(duì)偶命題.詳細(xì)證明請(qǐng)參見文獻(xiàn)[5,定理1].
以定理2.1為基礎(chǔ),給出θ(I)的另一種形式的刻畫.
定理 2.2 設(shè)(L;∨,∧,o,+,0,1)是一個(gè)雙重 MS 代數(shù),I是 L 的正則理想,則
證明 引理1.2的對(duì)偶命題.詳細(xì)證明請(qǐng)參見文獻(xiàn)[5,定理2].
推論 2.1 設(shè)(L;∨,∧,o,+,0,1)是一個(gè)雙重 MS-代數(shù),φ∈ConL,則 kerφ 是 L 的正則理想且
證明 引理1.3的對(duì)偶命題.詳細(xì)證明請(qǐng)參見文獻(xiàn)[5,定理3].
設(shè)L是雙重MS-代數(shù),對(duì)于L的正則濾子F和正則理想I,記集合
顯然,I0,F(xiàn)+分別為L(zhǎng)的濾子和理想.下面,進(jìn)一步探討正則濾子F和正則理想I的關(guān)系.
定理 2.3 設(shè)(L;∨,∧,o,+,0,1)是一個(gè)雙重 MS-代數(shù),又設(shè) I及 F 分別是 L 的正則理想與正則濾子,則
(1)I0是L的正則濾子;(2)F+是L的正則理想.
證明 (1)顯然,I0為L(zhǎng)的濾子.設(shè)x∈I0,則?i∈I,使得x≥io.結(jié)合雙重MS代數(shù)的運(yùn)算性質(zhì),x+o≥io+o=(io+)o.由正則理想的定義知,io+∈I.又有 I0的定義得,x+o∈I0,所以I0是L的正則濾子.
(2)顯然,F(xiàn)+為 L 的理想.設(shè) x∈F+,則?a∈F 且 a+o∈F,使得 x≤a+.結(jié)合雙重 MS代數(shù)的運(yùn)算性質(zhì),xo+≤a+o+=(a+o)+.從而 xo+∈F+,所以 F+是 L 的正則理想.
設(shè)(L;∨,∧,o,+,0,1)是一個(gè)雙重 MS-代數(shù),又設(shè) I及 F 分別是 L 的正則理想與正則濾子,按照定理2.3定義的Io,F(xiàn)+,正則理想I與正則濾子F之間建立下列等式關(guān)系.
定理 2.4 (1)Io+=I;(2)F+o=F.
證明(1)由定理 2.3 知,Io+為 L 的正則理想.設(shè) x∈Io+,則?i∈Io,j∈I,使得 x≤i+,i≥jo.從而 x≤jo+.又因 I是 L 的正則理想,則 jo+∈I,于是 x∈I,因此 Io+?I.
另一方面,設(shè) x∈I,由正則理想的定義知,xo+∈I.由 I0定義得,xo∈Io,易得 xo+∈Io+,又因 x≤xoo=xo+,所以 x∈Io+,故 I?Io+.
綜上所述,Io+=I
(2)由定理 2.3 知,F(xiàn)+o為 L 的正則濾子.設(shè) x∈F+o,則?i∈F+,j∈F,使得 x≥io,i≤j+.從而 x≥j+o.又因 j+o∈F,于是 x∈F,因此 F+o?F.
另一方面,設(shè) x∈F,則 x+o∈F.又因 x≥x+o=x++,所以 x∈F+o,故 F?F+o.
綜上所述,F(xiàn)+o=F.
設(shè)L是雙重MS-代數(shù),記I(L),F(xiàn)(L)分別表示L的理想和濾子構(gòu)成的集合,NI(L),NF(L)分別表示L的正則理想和正則濾子構(gòu)成的集合,則有下列定理.
定理 2.5 設(shè)(L;∨,∧,o,+,0,1)是一個(gè)雙重 MS-代數(shù),
(1)NI(L)是I(L)的子格;
(2)NF(L)是 F(L)的子格.
證明(1)令I(lǐng)1,I2∈NI(L),下證I1∧I2,I1∨I2∈NI(L).
設(shè)x∈I1∧I2,則x∈I1,x∈I2.又因I1,I2∈NI(L),故xo+∈I1且xo+∈I2.故xo+∈I1∧I2,所以,I1∧I2∈NI(L)
再令 x∈I1∨I2,由文獻(xiàn)[12]知,存在 i1∈I1,i2∈I2,使得 x≤i1∨i2.又由文獻(xiàn)[1]中雙重MS-代數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)得,又因因此xo+∈I1∨I2,所以I1∨I2∈NI(L)定理得證.
(2)和(1)類似的方法,可證 NF(L)是 F(L)的子格.
對(duì)于L的正則理想集NI(L)和正則濾子集NF(L)之間滿足下列定理.
定理2.6NI(L)?NF(L)
證明定義映射α:NI(L)→NF(L)和映射β:NF(L)→NI(L),使得
設(shè)I1,I2∈NI(L),F(xiàn)1,F(xiàn)2∈NF(L),由定理2.5知,
又由定理2.5知,
下證 α(I1∧I2)=α(I1)∧α(I2),α(I1∨I2)=α(I1)∨α(I2).
設(shè) x∈α(I1∧I2),則存在 i∈I1∧I2,使得 x≥io.由于 i∈I1,i∈I2,因此 x∈α(I1)且x∈α(I2),故 x∈α(I1)∧α(I2),所以 α(I1∧I2)?α(I1)∧α(I2).
另一方面,設(shè) x∈α(I1)∧α(I2),則有 x∈α(I1)且 x∈α(I2).于是存在 i1∈I1,i2∈I2,使得于是又因 i1∧i2≤i1∈I1,i1∧i2≤i2∈I2,故 i1∧i2∈I1∧I2,所以 x∈α(I1∧I2),因此 α(I1)∧α(I2)?α(I1∧I2).所以 α(I1∧I2)=α(I1)∧α(I2).
設(shè) x∈α(I1∨I2),則存在 i∈I1∨I2,從而存在 a∈I1,b∈I2,有 i≤a∨b,使得 x≥io.由于 ao∈α(I1),bo∈α(I2),故 x∈α(I1)∨α(I2),即 α(I1∨I2)?α(I1)∨α(I2).
另一方面,設(shè) x∈α(I1)∨α(I2),則存在 i1∈α(I1),i2∈α(I2),有 x≥i1∧i2.由 α(I1),α(I2)的定義知,分別存在 j1∈I1,j2∈I2,使得從而又因 j1∨j2∈I1∨I2,于是 x∈α(I1∨I2),所以 α(I1)∨α(I2)?α(I1∨I2).因此 α(I1)∨α(I2)=α(I1∨I2).
同理可得 F1∧F2,F(xiàn)1∨F2∈NF(L),有
由定理2.4知,β(α(I))=I,α(β(F))=F,所以NI(L)?NF(L).
本文在文獻(xiàn)[5]的基礎(chǔ)上,利用雙重MS-代數(shù)運(yùn)算及同余性質(zhì),論證了獲得雙重MS-代數(shù)正則理想集和正則濾子集是同構(gòu)的結(jié)論.這一結(jié)論幫助我們了解雙重MS-代數(shù)的代數(shù)結(jié)構(gòu).