• 1.摘要
  • 2.形式定义
  • 3.其他等价的定义
  • 4.性质
  • 5.例子
  • 6.应用于直觉主义逻辑的海廷代数

海廷代数

在数学里,海廷代数是一特殊的偏序集,经由广义化布尔代数而成,得名于阿兰德·海廷。海廷代数是作为直觉主义逻辑的模型而产生的,是一种排中律不总是成立的逻辑。完全海廷代数是无点拓扑学的核心。

形式定义

海廷代数H为一有界格,满足如下条件:对于在H中的所有a和b,存在一属于H的最大元素x,使得

image

元素x被称为a对应于b的相对伪补元(relative pseudo-complement),并标记为image。H中最大和最小元素分别写成1和0。

任一海廷代数,皆可定义出任一元素x的伪补元¬x为¬x = (x → 0)。依定义,a ∧ ¬a = 0,,且¬a是具有此一性质的最大元素。不过,因为a ∨ ¬a = 1,并不总是真的,所以¬只是一个伪补运算,而不是像在布尔代数中所见真正的补元。

完全海廷代数是指具有完全格的海廷代数。

海廷代数H的子代数是指H的子集H1,包含0和1,并在∧、∨和→等运算下是封闭的。这表示在¬下也是封闭的。

其他等价的定义

格理论的定义

海廷代数的等价定义可由如下映射给出:对于H中的某些固定元素a,

image定义为image

有界格H是海廷代数,当且仅当所有的映射fa都是单调伽罗瓦连接的下伴随(lower adjoint)。在这种情况下,其相对应的上伴随image是由image给出的,其中的image定义同上。

性质

海廷代数总是匹配分配律。就是说,给定格A和二元运算image它们形成一个海廷代数,当且仅当如下成立:

  1. 1.

    image

    image

    image

    image (分配律)

这有时被陈述为公理,但实际上可以从相对伪补元的存在性得到。道理是作为伽罗瓦连接的下伴随,image保持所有现存的上确界。所以分配律就是image对二元最小上界的保持。

进一步的,通过类似的论证,下列无限分配律在任何完全海廷代数中都成立:

image

对于任何H中的元素x和任何H的子集Y。