梁 婕, 王軍濤
(1.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 基礎(chǔ)課部,陜西 渭南714000; 2.西安石油大學(xué) 理學(xué)院,陜西 西安710065)
核算子的概念在拓?fù)鋵W(xué)中起著十分重要的作用[1-3].文獻(xiàn)[1]說(shuō)明了在frame上的frame映射就其本身而論就是完備的Heyting代數(shù)上的核算子.而從邏輯角度來(lái)看,核算子作為直覺(jué)主義命題邏輯的代數(shù)配對(duì)物,目前已經(jīng)在多種邏輯代數(shù)中被廣泛的研究.
1981年,Macnab[4]證明了在Heyting代數(shù)上核算子的一些性質(zhì);受到Macnab思想的啟發(fā),文獻(xiàn)[5]介紹了MV-代數(shù)上的核算子,文獻(xiàn)[6]介紹了BCI-代數(shù)上的微分,文獻(xiàn)[7]介紹了格上固定點(diǎn)集的微分,文獻(xiàn)[8]介紹了EQ-代數(shù)上的核算子等等.特別地,2011年,Kondo[9]介紹了有界的交換單位剩余格(CRL),在不滿足可分性(x∧y=x⊙(x→y))的情況下單調(diào)的核算子和核算子是不相同的.而EQ-代數(shù)是較它們而言更為一般的代數(shù)結(jié)構(gòu).基于此,研究EQ-代數(shù)上的核算子是有意義的.本文討論EQ-代數(shù)上的核算子,主要內(nèi)容如下:
1)給出剩余EQ-代數(shù)E上的單調(diào)核算子與強(qiáng)核算子的等價(jià)刻畫(huà).證明在單調(diào)核算子f下,E的像f(E)是一個(gè)剩余EQ-代數(shù);
2)研究剩余EQ-代數(shù)E上的3類特殊的映射,討論3類特殊的映射與強(qiáng)核算子之間的關(guān)系.
定義2.1[10-11]一個(gè)(2,2,2,0)型的代數(shù)(E,∧,⊙,~,1)滿足以下條件,對(duì)任意的a,b,c,d∈E,有:
(E1)(E,∧,1)是一個(gè)有著最大元1的∧-半格;
(E2)(E,⊙,1)是一個(gè)含幺半群,且對(duì)⊙雙邊保序;
(E3)a~a=1(自反公理);
(E4)((a∧b)~c)⊙(d~a)≤c~(d∧b)(替換公理);
(E5)(a~b)⊙(c~d)≤(a~c)~(b~d)(同余公理);
(E6)(a∧b∧c)~a≤(a∧b)~a(單調(diào)公理);
(E7)a⊙b≤a~b(有界公理);則稱(E,∧,⊙,~,1)是一個(gè)EQ-代數(shù).
二元運(yùn)算∧、⊙和~分別被稱為交、乘和模糊相等,并且規(guī)定對(duì)任意的a,b∈E,有
由于(E,≤)是一個(gè)偏序集,則a≤b當(dāng)且僅當(dāng)a∧b=a.在本文中,如果EQ-代數(shù)對(duì)⊙交換,則稱它為可交換的EQ-代數(shù).
下面的EQ-代數(shù)(E,∧,⊙,~ ,1)簡(jiǎn)記為E.
定義2.2[10]設(shè)E為一個(gè)EQ-代數(shù),則稱它為:
1)好的,如果對(duì)任意的a∈E,有a~=a;
2)剩余的,如果對(duì)任意的a,b,c∈E,(a⊙b)∧c=a⊙b當(dāng)且僅當(dāng)a∧((b∧c)~b)=a;
3)對(duì)合的,如果對(duì)任意的a∈E,有a--=a.
命題2.3[10-12]設(shè)E為一個(gè)EQ-代數(shù),則對(duì)任意的a,b,c∈E,下列性質(zhì)成立:
1)a~b=b~a(對(duì)稱性);
2)(a~b)⊙(b~c)≤a~c,(傳遞性);
3)a~b≤a→b和a→a=1;
4)(a→b)⊙(b→c)≤a→c和(b→c)⊙(a→b)≤a→c;
5)若a≤b,則a→b=1;
6)a⊙b≤b≤b~≤a→b;
7)a⊙(a~b)≤b~;
8)a⊙b≤a,a⊙b≤a∧b,c⊙(a∧b)=(c⊙a(bǔ))∧(c⊙b);
9)若a≤b→c(a≤b~c),則a⊙b≤c~;
10)若a≤b,則c→a≤c→b和b→c≤a→c.
如果E是剩余的,則:
11)a⊙(a→b)≤b,
12)a→(b→c)=(a⊙b)→c=b→(a→c),
13)a⊙(b→c)≤b→(a⊙c)≤(a⊙b)→(a⊙c).
定理2.4[10]設(shè)E是一個(gè)好的EQ-代數(shù),則下面的式子成立,對(duì)任意的x,y,z∈E,有:
1)x≤(x→y)→y,
2)x→(y→z)=y(tǒng)→(x→z).
引理2.5[10]設(shè)E為一個(gè)EQ-代數(shù),則下面的表述是等價(jià)的:
1)E是剩余的;
2)E是好的并且對(duì)任意的a,b∈E,有a≤b→(a⊙b)成立.
文獻(xiàn)[8]研究了Quantale代數(shù)中的核映射,并用以刻畫(huà)Quantale的代數(shù)結(jié)構(gòu).而EQ-代數(shù)作為高階模糊邏輯的真值代數(shù)結(jié)構(gòu),不僅為模糊型理論提供了更為廣泛的真值代數(shù)結(jié)構(gòu),而且是剩余格的一般化.基于此,本節(jié)將介紹EQ-代數(shù)上的核算子,并討論一系列的性質(zhì).
定義3.1設(shè)E是一個(gè)EQ-代數(shù),則一元映射f:E→E被稱為是E上的核算子.如果對(duì)任意的x,y∈E,f滿足下面的條件:
1)x≤f(x),
2)f(f(x))=f(x),
3)f(x⊙y)=f(x)⊙f(y).
一個(gè)二元運(yùn)算⊕通過(guò)x⊕y=(x-⊙y-)-被定義,其中x-=x→0.規(guī)定:除了特別說(shuō)明外,對(duì)任意的x∈E,本文中的x-=x→0.
下面給出一個(gè)EQ-代數(shù)上核算子的例子.
例3.2設(shè)E={0,a,b,1}且0<a<b<1,其中⊙和~按照如下方式定義:
則(E,∧,⊙,~,1)是一個(gè)EQ-代數(shù)[13].現(xiàn)在按照如下方式定義一個(gè)映射f:E→E:
容易驗(yàn)證f是E上的一個(gè)核算子.
設(shè)f是一個(gè)核算子,對(duì)任意的x,y∈E滿足x≤y,有f(x)≤f(y),則f是單調(diào)的.
下面的例子是為了說(shuō)明不是所有的核算子都是單調(diào)的.
例3.3設(shè)E= {0,a,b,c,d,1},其中0<a,b<c<d<1,a與b不可比較(即a與b沒(méi)有序關(guān)系).運(yùn)算⊙和~定義如下:
則(E,∧,⊙,~,1)為一個(gè)EQ-代數(shù).定義映射f:E→E如下:
容易驗(yàn)證f是一個(gè)核算子.然而f不是單調(diào)的,因?yàn)閎<c,但是1=f(b)≤/f(c)=d.
注1文獻(xiàn)[14]證明了剩余EQ-代數(shù)是剩余格的一般化,而文獻(xiàn)[9]中剩余格上的modal算子事實(shí)上可看成一種核算子.以下將著重討論剩余EQ-代數(shù)上的核算子及其性質(zhì),并依此研究核算子下象的代數(shù)結(jié)構(gòu).
命題3.4設(shè)E是一個(gè)EQ-代數(shù),并且f是E上的一個(gè)單調(diào)核算子.對(duì)任意的x,y∈E,則下面的式子成立:
1)如果E是剩余的,則f(x→y)≤f(x)→f(y)=f(f(x)→f(y))=x→f(y)=f(x→f(y));
2)如果E是剩余的,則f(x)≤(x→f(0))→0;
3)如果E是剩余的,則f(x)⊙x-≤f(0);
4)如果E是剩余的,則f(x)≤f(x--)≤x⊕f(0);
5)f(x)∧f(y)=f(f(x)∧f(y)).
證明1)對(duì)任意的x,y∈E,由x⊙(x→y)≤y推出f(x⊙(x→y))≤f(y).根據(jù)f是一個(gè)核算子,則有f(x)⊙f(x→y)≤f(y),這就意味著f(x→y)≤f(x)→f(y).由于x≤f(x),則根據(jù)命題2.3的10)可得f(x)→f(y)≤x→f(y).因此,f(x)→f(y)≤x→f(y)≤f(x→f(y))≤f(x)→f(f(y))=f(x)→f(y),即f(x)→f(y)≤f(f(x)→f(y))≤f(f(x))→f(f(y))=f(x)→f(y).所以,f(x→y)≤f(x)→f(y)=f(f(x)→f(y))=x→f(y)=f(x→f(y)).
2)由陳述1)可得f(x)→f(0)=x→f(0),并且由f(x)⊙(f(x)→f(0))≤f(0)可以得到f(x)≤(f(x)→f(0))→f(0)= (x→f(0))→f(0).
3)由陳述1)有x→0≤f(x→0)≤f(x)→f(0),也就是說(shuō),f(x)⊙x-≤f(0).
4)由定理2.4的1),有x≤(x→y)→y,令y=0可得x≤x--.由f是單調(diào)的,容易得到f(x)≤f(x--).由陳述3)知道
f((x→0)→0)⊙(((x→0)→0)→0)≤f(0).
因此,有
即
5)因?yàn)閒(x)∧f(y)≤f(x),f(y),因此f(f(x)∧f(y))≤f(f(x)),f(f(y)),即f(f(x)∧f(y))≤f(x)∧f(y).反過(guò)來(lái),因?yàn)閒是單調(diào)的核算子,則f(x)∧f(y)≤f(f(x)∧f(y)).也就是說(shuō),f(x)∧f(y)=f(f(x)∧f(y)).
一個(gè)單調(diào)的核算子f如果滿足對(duì)任意的x,y∈E,f(x⊕y)=f(x⊕f(y)),則f為強(qiáng)核算子.
命題3.5設(shè)E是一個(gè)剩余的EQ-代數(shù),f是E上的單調(diào)核算子,并且滿足對(duì)任意的x∈E,有x⊕f(0)=f(x⊕0)成立,則f(x)⊕f(0)=x⊕f(0).
證明由命題3.4的4)知f(x)≤x⊕f(0),又由于
因此,f(x)⊕f(0)≤x⊕f(0)⊕f(0)=x⊕f(0).
反過(guò) 來(lái),由x≤f(x)可 得 (f(x))-⊙(f(0))-≤x-⊙(f(0))-,由命題2.3的10)有(x-⊙(f(0))-)-≤((f(x))-⊙(f(0))-)-,也就是說(shuō),f(x)⊕f(0)≥x⊕f(0).
綜上所述,f(x)⊕f(0)=x⊕f(0).
命題3.6設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),并且f是E上的單調(diào)核算子,則f是強(qiáng)核算子當(dāng)且僅當(dāng)f滿足對(duì)任意的x∈E,x⊕f(0)=f(x⊕0)成立.
證明假設(shè)f是強(qiáng)核算子,由命題3.4的4)可得f(x⊕0)=f((x-⊙0-)-)=f(x--)≤x⊕f(0).由f是核算子有x⊕f(0)≤f(x⊕f(0))=f(x⊕0).因此,可得x⊕f(0)=f(x⊕0).
反過(guò)來(lái),假設(shè)x⊕f(0)=f(x⊕0).由對(duì)任意的x,y∈E,有
由命題3.5可得
故有f(x⊕f(y))≤f(x⊕y).另一方面,由y≤f(y),可得x-⊙(f(y))-≤x-⊙y-,也就是說(shuō)(x-⊙y-)-≤(x-⊙(f(y))-)-.因此,由f是單調(diào)的可知f(x⊕y)≤f(x⊕f(y)).通過(guò)以上分析可得f是強(qiáng)核算子.
定理3.7設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),則f是E上的單調(diào)核算子當(dāng)且僅當(dāng)f滿足下面的條件,對(duì)任意的x,y∈E,有:
(a)f(x)→f(y)=x→f(y),
(b)f(x⊙y)≤f(x)⊙f(y).
證明由命題3.4的1)和f是E上的單調(diào)核算子易知f滿足上面的條件.
反過(guò)來(lái),即要證明如果f滿足條件(a)和(b),則f是一個(gè)單調(diào)的強(qiáng)核算子.
由(a)可得1=f(x)→f(x)=x→f(x),有x≤f(x).
如果x≤y≤f(y),則可得1=x→f(y)=f(x)→f(y),這就意味著f(x)≤f(y).也就是說(shuō),f是一個(gè)保序映射.
由(a)可以推導(dǎo)出1=f(x)→f(x)=f(f(x))→f(x),由前面證明知f(x)≤f(f(x)),所以有f(x)=f(f(x)).
最后要證明f(x⊙y)≤f(x)⊙f(y).因?yàn)閤⊙y≤f(x⊙y),可得y≤x→f(x⊙y)=f(x)→f(x⊙y).因此,f(x)≤y→f(x⊙y)=f(y)→f(x⊙y).也就是說(shuō),f(x⊙y)≥f(x)⊙f(y).又由條件(b)知f(x⊙y)≤f(x)⊙f(y).通過(guò)以上分析,可以總結(jié)出f是E上的單調(diào)核算子.
推論3.8設(shè)E是一個(gè)剩余的EQ-代數(shù).則f是E上的強(qiáng)核算子當(dāng)且僅當(dāng)f滿足下面的條件:對(duì)任意的x,y∈E,有:
(a)f(x)→f(y)=x→f(y);
(b)f(x⊙y)≤f(x)⊙f(y);
(c)x⊕f(0)=f(x⊕0).
定理3.9設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),f是E上的單調(diào)核算子,并且f在E中的像f(E)滿足f(x~y)≤f(x)~f(y),則(f(E),∧,⊙,~1,1′)也是一個(gè)剩余EQ-代數(shù).在這里,對(duì)任意的x,y∈E,x~1y=f(x~y),1′=f(1).
證明首先,由命題3.4的1)和5)可得f(E)對(duì)于運(yùn)算→和∧封閉.根據(jù)f是單調(diào)的,對(duì)任意的x∈f(E),若x≤1,可得f(x)≤f(1),即1′是f(E)的最大元.因此,(f(E),∧1,1′)是一個(gè)有著最大元1′的∧-半格.
現(xiàn)證(E,⊙,1′)是一個(gè)交換群.由f是E上的核算子知道f(E)對(duì)于運(yùn)算⊙封閉,并且對(duì)任意的f(x)∈f(E)有
對(duì)任意的a,b,c,d∈f(E),有((a∧b)~c)⊙(d~a)≤c~(d∧b).又由于f是核算子,有
也就是說(shuō)((a∧b)~1c)⊙(d~1a)≤c~1(d∧b).類似地,可以證明(a∧b∧c)~1a≤(a∧b)~1a.
對(duì)任意的a,b,c,d∈f(E),有 (a~b)⊙(c~d)≤(a~c)~(b~d)成立.由于又f是核算子,可以得到
和
因此,(a~1b)⊙(c~1d)≤(a~1c)~1(b~1d).
對(duì)任意的a,b∈f(E),有a⊙b≤a~b成立.而根據(jù)f是單調(diào)的可以得到a⊙b≤f(a⊙b)≤f(a~b)=a~1b.
對(duì)任意的a∈f(E),得到a~1a=f(a~a)=f(1)=1′.
最后證明f(E)滿足伽羅瓦連接.對(duì)任意的f(x),f(y),f(z)∈f(E),由于x⊙y≤z,推出x≤y→z,由命題3.4可得f(x)⊙f(y)=f(x⊙y)≤f(z),推出f(x)≤f(y→z)≤f(y)→f(z).另一方面,由f(x)≤f(y)→f(z)有
因此,可得(f(E),∧,⊙,~1,1′)是一個(gè)剩余EQ-代數(shù).
推論3.10設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù)并且f是E上的單調(diào)核算子,則f(0)=0當(dāng)且僅當(dāng)f(x)≤x--,?x∈E.
證明假設(shè)f(0)=0,由命題3.4的2)知f(x)≤(x→f(0))→f(0)= (x→0)→0=x--.因此,f(x)≤x--.
反過(guò)來(lái),如果f(x)≤x--,則令x=0可得f(0)≤x--=0.由x≤f(x),對(duì)任意的x∈E,可得0≤f(0).
推論3.11設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),f是E上的核算子并且?x∈E使得f(x)=x,則對(duì)任意的x,y∈E,可得x→y-=f(x)→(f(y))-.
證明由于(x⊙y)⊙((x⊙y)→0)≤0,可得(f(x)⊙f(y))⊙((x⊙y)→0)≤0,根據(jù)命題2.3的12)有(x⊙y)→0≤f(x)→(f(y)→0),即x→(y→0)≤f(x)→(f(y)→0),也就是說(shuō)x→y-≤f(x)→(f(y))-.同理可得f(x)→(f(y))-≤x→y-.因此,x→y-=f(x)→(f(y))-.
下面將討論對(duì)合剩余EQ-代數(shù).
定理3.12設(shè)E是一個(gè)對(duì)合剩余EQ-代數(shù),則--是強(qiáng)核算子.
證明假設(shè)E是一個(gè)對(duì)合剩余EQ-代數(shù),容易證明:
1)x≤x--;
2)如果x≤y,則x--≤y--;
3)由命題2.5可得x≤x--,即x----≤x--,又 由 假 設(shè) 有x--≤x----,因 此,x----=x--;
4)(x⊙y)--=x⊙y=x--⊙y--.
這就意味著運(yùn)算--是一個(gè)單調(diào)的核算子.進(jìn)一步,因?yàn)?/p>
也就是說(shuō),--是強(qiáng)核算子.
命題3.13設(shè)E是一個(gè)對(duì)合剩余EQ-代數(shù),則a-∈B(E)當(dāng)且僅當(dāng)a⊕a=a--.
證明如果a-∈B(E),則可得a⊕a=(a-⊙a(bǔ)-)-=(a-)-=a--.
反過(guò)來(lái),如果a⊕a=a--,則a-=a---=(a⊕a)-=a-⊙a(bǔ)-,可得a-∈B(E).
設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),則映射φa:E→E表示對(duì)任意的a,x∈E,有 φa(x)=a⊕x.
推論3.14設(shè)E是一個(gè)對(duì)合剩余EQ-代數(shù).則對(duì)任意的x,y∈E,a⊕(x⊕y)=(a⊕x)⊕(a⊕y)=a⊕(x⊕(a⊕y))當(dāng)且僅當(dāng)a-∈B(E).也就是說(shuō),φa(x⊕y)=φa(x⊕φa(y))當(dāng)且僅當(dāng)a-∈B(E).
證明假設(shè)對(duì)任意的x,y∈E,a⊕(x⊕y)=(a⊕x)⊕(a⊕y).令x=y(tǒng)=0,則可得a⊕(0⊕0)=(a⊕0)⊕(a⊕0),由于a⊕0=(a-⊙0-)-=a--和0⊕0=(0-⊙0-)-=0,故
a--=a--⊕a--=(a---⊙a(bǔ)---)-=a⊕a.根據(jù)命題3.13可得a-∈B(E).
反過(guò)來(lái),如果a-∈B(E),因?yàn)閍⊕a=a--,則
為了更好地刻畫(huà)出單調(diào)核算子以及強(qiáng)核算子,本節(jié)將重點(diǎn)研究3類特殊算子的性質(zhì):φa(x)=a⊕x,ψa(x)=a→x和 χa(x)=(x→a)→a,對(duì)于a∈E.
引理4.1設(shè)E是一個(gè)對(duì)合剩余EQ-代數(shù),φa是E上的單調(diào)核算子,則φa是強(qiáng)核算子.
證明設(shè)E是對(duì)合剩余EQ-代數(shù),φa是E上的單調(diào)核算子.因?yàn)閷?duì)任意的x∈E,可得x⊕φa(0)=x⊕a⊕0=x⊕a和 φa(x--)=a⊕x--=a⊕x,所以有x⊕φa0=φa(x--).故由命題3.6知 φa是強(qiáng)核算子.
下面將研究ψa(x)的一些性質(zhì)及結(jié)果.
命題4.2設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),則對(duì)任意的a∈B(E)當(dāng) 且 僅 當(dāng) ψa(x)⊙ψa(y)≤ψa(x⊙y).
證明必要性 假設(shè)a∈B(E),因?yàn)?/p>
有(a→x)⊙(a→y)≤a→(x⊙y),也就是說(shuō),ψa(x)⊙ψa(y)≤ψa(x⊙y).
充分性 假設(shè) ψa(x)⊙ψa(y)≤ψa(x⊙y),?x,y∈E.令x=y(tǒng)=a,則有 ψa(a)⊙ψa(a)≤ψa(a⊙a(bǔ)).因此,(a→a)⊙(a→a)≤a→(a⊙a(bǔ)).這就意味著a=a⊙a(bǔ),即a∈B(E).
命題4.3設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),則對(duì)于t∈E,t∈B(E)當(dāng)且僅當(dāng)?x,y∈E,有x→f t→(y)=f t→(x)→f t→(y)成立.
證明必要性 設(shè)t∈B(E),因?yàn)橛擅}2.3的11)可得?x,y∈E,有
因此,有(t⊙x)→y≤(t⊙(t→x))→y.這樣的話,通過(guò)命題2.3的12),有
另一方面,由于x≤t→x,容易得出t⊙x≤t⊙(t→x),即(t⊙(t→x))→y≤(t⊙x)→y,由命題2.3的12)可得(t→x)→(t→y)≤x→(t→y),所以有x→f t→(y)=f t→(x)→f t→(y).
充分性 如果x→f t→(y)=f t→(x)→f t→(y),?x,y∈E.令x=t和y=t⊙t,可得
t→ (t→ (t⊙t))=(t→t)→ (t→ (t⊙t)).根據(jù)命題2.1.3的12)t→(t→(t⊙t))= (t⊙t)→(t⊙t)=1,可得1=1→(t→(t⊙t))=t→(t⊙t).因此,可以推出t≤t⊙t,而由命題2.3的6)可得t⊙t≤t,故t⊙t=t,也就是說(shuō)t∈B(E).
推論4.4設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù)并且a∈B(E),則ψa是單調(diào)的核算子當(dāng)且僅當(dāng)
證明必要性 顯然.
充分性 由命題4.3知,對(duì)任意的x,y∈E,x→ψa(y)=ψa(x)→ψa(y).由假設(shè)和定理3.7知 ψa是E上的單調(diào)核算子.
命題4.5設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù)并且a∈B(E),則 ψa(x⊕y)= ψa(x⊕ψa(y)).也就是說(shuō),如果ψa是單調(diào)的核算子并且a∈B(E),則ψa是強(qiáng)核算子.
證明因?yàn)閥≤a→y=ψa(y),可得x⊕y≤x⊕ψa(y),由命題2.3的10)有 ψa(x⊕y)=a→(x⊕y)≤a→(x⊕ψa(y))=ψa(x⊕ψa(y)).
另一方面,注意到 ψa(u-)=a→u-=a→(u→0)=(a⊙u)→0=(a⊙u)-和a⊙u-⊙(a→u)≤u⊙u-=0.也就是說(shuō),a⊙u-≤(a→u)-.因?yàn)棣譨(x⊕ψa(y))=(a⊙x-⊙(ψa(y))-)-,并且由a∈B(E)可得a⊙x-⊙(ψa(y))-=a⊙x-⊙(a→y)-≥a⊙x-⊙a(bǔ)⊙y-=a⊙x-⊙y-.這就意味著對(duì)任意的x,y∈E,有
通過(guò)以上分析,可以得出,如果a∈B(E),ψa(x⊕y)= ψa(x⊕ψa(y)).
下面將考慮另外一個(gè)算子 χa(x)=(x→a)→a,首先研究一下它的基本性質(zhì).
命題4.6設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),則對(duì)任意的x,y∈E,有((x→a)→a)→a=x→a.
證明由x≤(x→a)→a和命題2.3的10)可得((x→a)→a)→a≤x→a.另一方面,因?yàn)椋▁→a)→(((x→a)→a)→a)= (x→a)→a)→(x→a)→a)=1.因此,x→a≤((x→a)→a)→a,((x→a)→a)→a=x→a.
引理4.7設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),則對(duì)任意的a,x,y∈E,可得x→χay= χax→χay.
證明首先證明x→χay≤χax→χay.由于
因此
也就是說(shuō),x→χay≤χax→χay.
下面證明 χa x→χay≤x→χay.由命題4.6可得
也就是說(shuō)
即
有 χax→χay≤x→χay成立.
通過(guò)以上分析可得x→χay=χax→χay.
推論4.8設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),χa:E→E的一個(gè)映射使得 χa(x)=(x→a)→a,?x∈E,則χa是一個(gè)單調(diào)的核算子當(dāng)且僅當(dāng) χa(x⊙y)≤χa(x)⊙χa(x).
定理4.9設(shè)E是一個(gè)剩余EQ-代數(shù),對(duì)任意的x∈E有f t→(x)=t→x,并且滿足t∈B(E).如果對(duì)任意的x,y∈E有f t→(x⊙y)≤f t→(x)⊙f t→(y),則f t→是E上的單調(diào)核算子.
證明1) ?x∈E,則x≤t→x=f t→(x).故f t→是增值的.
2)由于t∈B(E),則t→(t→x)= (t⊙t)→x=t→x,即f t→是冪等的.
3)對(duì)任意的x,y∈E,可得(t→x)⊙(t→y)⊙t= (t→x)⊙t⊙(t→y)⊙t≤x⊙y,也就是說(shuō)(t→x)⊙(t→y)≤t→(x⊙y),即f t→(x⊙y)≥f t→(x)⊙f t→(y).另一方面,由假設(shè)知f t→(x⊙y)≤f t→(x)⊙f t→(y).因此
4)由命題2.3的10)知,對(duì)任意的x,y∈E,如果x≤y,則t→x≤t→y.也就是說(shuō),f t→(x)≤f t→(y),即f t→是單調(diào)的.
從邏輯角度來(lái)看,核算子作為直覺(jué)主義命題邏輯的代數(shù)配對(duì)物[15].從代數(shù)角度看,核算子及其性質(zhì)的研究主要用以刻畫(huà)代數(shù)的結(jié)構(gòu).本文主要研究EQ-代數(shù)上核算子的性質(zhì),特別是剩余EQ-代數(shù)上核算子性質(zhì)及核映射下像集的代數(shù)結(jié)構(gòu),并且給出了剩余EQ-代數(shù)上強(qiáng)核算子的等價(jià)刻畫(huà).隨后,引入3種算子并證明這3個(gè)特殊映射與核算子的關(guān)系,進(jìn)一步證明了χa是一個(gè)單調(diào)的核算子,當(dāng)且僅當(dāng) χa(x⊙y)≤χa(x)⊙χa(y).
致謝陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)項(xiàng)目(KY2019-68)對(duì)本文給予了資助,謹(jǐn)致謝意.