Гомоморфизмы алгебраических
систем
Пусть
и
— две однотипные алгебраические
системы.
Отображение
называют гомоморфизмом алгебраической системы в
алгебраическую систему , если выполняются следующие условия:
1) для любой n-арной операции
и любых элементов
2)
для любого n-арного отношения
и любых
элементов
из того, что
, следует,
что
.
Мы будем
использовать обозначение
для отображения ,
являющегося гомоморфизмом алгебраической системы
в
алгебраическую систему
.
В определении гомоморфизма первое условие, которое можно рассматривать как
условие "сохранения операций", означает следующее. Если отображение —
гомоморфизм, то, вычисляя образ результата применения любой операции
к
любому кортежу аргументов из носителя алгебраической системы , т.е. образ
произвольного элемента
, мы можем сначала определить образ каждого
из аргументов и уже к ним, т.е. к элементам
, на носителе
алгебраической системы применить рассматриваемую операцию (точнее,
операцию второй алгебраической системы, которая
соответствует операции ;
напомним, что соответствующие друг другу операции и отношения однотипных
алгебраических систем мы договорились обозначать одинаково). Эта ситуация
проиллюстрирована на рис. 4.2.
Второе условие в определении гомоморфизма выражает "сохранение отношений":
если элементы
первой алгебраической системы связаны отношением ,
т.е.
, то их образы
при
гомоморфизме связаны "тем же"* отношением во второй алгебраической системе,
т.е.
.
*
Точнее, так же обозначенным. Заключая слова "тем же" в кавычки, мы еще раз
подчеркиваем условность одинакового обозначения операции и отношений
однотипных алгебраических систем.
Заметим сразу, что из того, что
, не следует, вообще
говоря, что
. Если же это имеет место, т.е. для всякого n-арного
отношения
и любых
тогда и только
тогда, когда
, то такой гомоморфизм называют строгим
гомоморфизмом.
Если строгий гомоморфизм алгебраической системы в алгебраическую
систему
является биекцией
, то его называют изоморфизмом. Из
определения изоморфизма следует, что для изоморфизма
обратное
отображение
также является изоморфизмом. В этом случае
алгебраические системы и называют изоморфными и пишут
. Если
алгебраические системы интересуют нас лишь со стороны свойств их операций и
отношений, то изоморфные алгебраические системы в этом смысле не различимы, и
тогда говорят о совпадении алгебраических систем с точностью до изоморфизма.
Если гомоморфизм является инъекцией, то его называют мономорфизмом или
вложением. В
том случае, когда существует вложение алгебраической системы в
алгебраическую систему , которое является также строгим гомоморфизмом, то
говорят, что первая алгебраическая система изоморфно вкладывается во вторую.
Если гомоморфизм
является сюръекцией, то его называют
эпиморфизмом на . При эпиморфизме носитель алгебраической
системы совпадает с образом носителя алгебраической системы при
отображении , то есть
. В этом случае говорят также, что алгебраическая
система является гомоморфным образом
системы при гомоморфизме , и
записывают это как
.
Гомоморфизм алгебраической системы в себя
называют эндоморфизмом алгебраической системы . Эндоморфизм, являющийся
изморфизмом, называют автоморфизмом.
Легко доказать следующее утверждение.
Do'stlaringiz bilan baham: