自由布尔代数
数学术语
数学分支抽象代数中,自由布尔代数是布尔代数 ,使得集合 B (叫做“载体”)有其中元素叫做生成元子集
介绍
数学分支抽象代数中,自由布尔代数是布尔代数,使得集合B(叫做“载体”)有其中元素叫做生成元子集。生成元满足下列性质:
例子
自由布尔代数的生成元可以代表独立命题原子的自由布尔代数,它们就是
这个例子产生了有 16 个元素的布尔代数;一般的说,对于有限的n,有n个生成元的自由布尔代数有 2个原子,因此有 个元素。
对于无限多个生成元,情况是非常相似的,除了没有原子之外。布尔代数的所有元素都是有限多个生成命题的组合;两个这种元素被认为是相同的如果它们是逻辑等价的。
范畴论定义
更加正式的使用范畴论的概念,在生成元集合S上自由布尔代数是一个有序对 (π,B),这里有
并且关于这个性质是通用的。这意味着对于任何布尔代数B1和映射 π1: S →B1,有一个唯一的同态f:B→B1使得
这个泛性质也可以公式化为叫做逗号范畴的初始性质。
“唯一”(在同构的意义下)是从这个泛性质立即得出的性质。注意映射 π 可以被证明是单射的。所以任何自由布尔代数B都这样的性质,有一个B的子集S,叫做B的生成元集合,使得从S到布尔代数B1的任何映射唯一的扩展为从B到B1的同态。
拓扑实现
有κ个生成元的自由布尔代数,这里的κ是有限或无限的基数,可以被实现为 {0,1}的闭开的子集的搜集,给定乘积拓扑假定 {0,1} 有离散拓扑。对于每个α<κ,第α个生成元是其第α个坐标是 1 的 {0,1}的所有元素的集合。特别是,有 个生成元的自由布尔代数是康托尔空间的所有闭开子集的搜集。另人惊奇的,这个搜集是可数的。事实上,尽管有有限n个生成元的布尔代数,n有势,带有 个生成元的自由布尔代数有势。
自由布尔代数的拓扑方式详情请参见Stone布尔代数表示定理
参考资料
最新修订时间:2023-05-15 18:14
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概述
介绍
例子
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