格与布尔代数

一、格的概念


二、格的性质


三、分配格

四、有界格

五、有补格


六、布尔代数

重点:格与布尔代数的有关概念及例子。

一、格的概念

  定义: 是偏序集,如果对 都有最小上界 ( )和最大下界 ( ),则称 关于 构成一个

  其中符号 可看成 的二元运算,并非命题逻辑中的联结词符号。格 也记作

  1 为正整数, 表示 的所有正因子的集合, 表示整除关系,则 构成格,

    的最小公倍数

    的最大公约数

  如:

    

    

    

  下图给出了格

  

  2判断下图中的偏序集是否构成格,并说明理由。

  

  都不是格。

    (1) 没有上界。

    (2) 有上界 ,但无最小上界。

    (3) 有上界 ,但无最小上界。

二、格的性质

1对偶原理: 是含有格中的元素以及符号 的命题,令 是将 中的 分别改写成 所得到的命题,称为 的对偶命题。若 对一切格为真,则 也对一切格为真。

2性质: 为格,则运算 适合交换律,结合律,幂等律和吸收律,即 ,有

  (1)交换律

  (2)结合律

  (3)幂等律

  (4)吸收律

  以上每组定律都是互为对偶的两个命题。

三、分配格,有界格,有补格。

1分配格——满足分配律的格。

  分配律指:

       

2有界格——有全上界,全下界的格。

  全上界指存在 ,对 ,有

  全下界指存在 ,对 ,有

  全上界记为 ,全下界记为 ,有界格也记为

3有补格——有界格 ,若对 ,存在 的补元 ( ),使  ,则称为有补格。

4有补分配格——有补格且是分配格。

  3所有的有限格 (指格中的元素有限个)都是有界格。

  如例1中,格 中的全上界为 ,全下界为

  但 不是有补格 (思考:为什么?)

   是有补格, 互为补元, 互为补元。

   是有补格, 互为补元, 互为补元。

  4判断下图中所表示的格是否有补格。

   

  解:(1) 不是有补格,因只有 互为补元, 均无补元。

    (2) 是有补格, 互为补元, 中任两个互为补元。

    (3) 是有补格, 互为补元, 的补元是 的补元是

5、有补分配格中任意元素的补元是唯一的。

四、布尔代数

1定义:有补分配格称布尔代数,记为 ,其中“ ”表示求补运算。

  5(1) 集合代数 是布尔代数。

     (2) 开关代数 是布尔代数,其中 为与运算, 为或运算, 为非运算。

2、性质

  设 为布尔代数,则

   (1)

   (2)

      德·摩根律

3、有限布尔代数的表示定理

  对每个有限布尔代数 ,都存在一个有限集合 ,使得 与其同构。

  由这个定理知,有限布尔代数的元素只能是 个,即

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