Félmező - Semifield
Algebrai szerkezet → Gyűrű elmélet Gyűrű elmélet |
---|
A matematikában a félmező két bináris művelettel , összeadással és szorzással rendelkező algebrai struktúra , amely hasonló egy mezőhöz , de néhány axiómával ellazul.
Áttekintés
A félmező kifejezésnek két ellentmondó jelentése van, mindkettő speciális mezőként tartalmazza a mezőket.
- A projektív geometriában és a véges geometriában ( MSC 51A, 51E, 12K10) a félmező nem asszociatív osztógyűrű , multiplikatív azonosságú elemmel. Pontosabban egy nem asszociatív gyűrűről van szó, amelynek nem nulla elemei a szorzás alatt hurkot alkotnak . Más szavakkal, a félmező egy S halmaz két művelettel + (összeadás) és · (szorzás), oly módon, hogy
- ( S , +) egy abeli csoport ,
- a szorzás balra és jobbra egyaránt disztributív ,
- létezik multiplikatív identitáselem , és
- osztály mindig lehetséges: minden egy , és minden nem nulla b az S léteznek egyedi x és y az S amelyre b · x = a és y · b = a .
- Különösen vegye figyelembe, hogy a szorzást nem feltételezzük kommutatívnak vagy asszociatívnak . Az asszociatív félmező osztódási gyűrű , asszociatív és kommutatív is egy mező . A definíció szerint egy félmező a kvazifield speciális esete . Ha S véges, a fenti definíció utolsó axiómája helyettesíthető azzal a feltételezéssel, hogy nincs nulla osztó , így az a · b = 0 azt jelenti, hogy a = 0 vagy b = 0. Vegye figyelembe, hogy az asszociativitás hiánya miatt , az utolsó axióma nem egyenértékű azzal a feltételezéssel, hogy minden nem nulla elem multiplikatív inverzsel rendelkezik, amint az általában a mezők és osztódási gyűrűk definícióiban található meg.
- A gyűrűelméletben , a kombinatorikában , a funkcionális elemzésben és az elméleti számítástechnikában ( MSC 16Y60) a félmező egy olyan semiring ( S , +, ·), amelyben az összes nem nulla elem multiplikatív inverzsel rendelkezik. Ezeket az objektumokat megfelelő félmezőknek is nevezzük . Egy változata ezt a definíciót felmerül, ha S tartalmaz egy elnyelő nulla, amely eltér a multiplikatív egység e , az szükséges, hogy a nem nulla elemek lehetnek invertálható, és egy · 0 = 0 · egy = 0. Mivel szorzás asszociatív , a A félmező (nem nulla) elemei csoportot alkotnak . Az ( S , +) pár azonban csak félcsoport , azaz nem szükséges additív inverz, vagy köznyelven „nincs kivonás”. Néha nem feltételezik, hogy a szorzás asszociatív.
A félmezők primitívsége
A D félmezőt akkor nevezzük jobbnak (ill. Balnak) primitívnek, ha van olyan w eleme, hogy a D * nem nulla elemeinek halmaza megegyezzen a w összes jobb (ill. Bal) fő erejének halmazával.
Példák
Csak a második értelemben vett félmezőkre, azaz disztribúciós szorzással rendelkező additív félcsoportokra mutatunk be példákat. Ezenkívül az összeadás kommutatív és a szorzás asszociatív a példáinkban.
-
A pozitív racionális számok a szokásos összeadással és szorzással kommutatív félmezőt alkotnak.
- Ez meghosszabbítható egy elnyelő 0-val.
-
A pozitív valós számok a szokásos összeadással és szorzattal kommutatív félmezőt alkotnak.
- Ez meghosszabbítható egy abszorbeáló 0-val, kialakítva a valószínűségi szemirálást , amely izomorf a napló féligével .
-
Az f / g alak racionális függvényei , ahol f és g egy polinom egy változóban, pozitív együtthatókkal, kommutatív félmezőt alkotnak.
- Ez kibővíthető 0-ra.
- Az R valós számok egy félmezőt tekinthetnek meg, ahol két elem összegét határozzák meg a maximumuknak, a szorzatot pedig a rendes összegüknek; ezt a félmezőt tömörebben jelöljük ( R , max, +). Hasonlóképpen ( R , min, +) egy félmező. Ezeket trópusi szemiringnek nevezzük .
- Ezt kiterjeszthetjük − an-vel (elnyelő 0); ez a határ ( tropicalization ) a log semiring bázisként tart a végtelenbe.
- Általánosítva az előző példában, ha ( A , ·, ≤) egy rács-rendezett csoportot , majd ( A , +, ·) egy additív idempotens semifield a semifield összeget meghatározott, hogy a supremum a két elem. Ezzel szemben bármely additívan idempotens félmező ( A , +, ·) meghatároz egy rácsrendezésű csoportot ( A , ·, ≤), ahol a ≤ b akkor és csak akkor, ha a + b = b .
- Boole logikai félmező B = {0, 1} logikai vagy összeadott összeadással és szorzással logikai és .
Lásd még
- Síkbeli hármas gyűrű (első érzék)