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单词 BCH-代数
释义

【BCH-代数】
 

拼译:BCH-algebra
 

是由胡庆平于1981年引入、并由日本井关清志定名的一类抽象代数。经过胡庆平和一批同行10多年不懈的努力,迄今已建立了BCH-代数理论的框架,确立了一批专题,明确了一些主要方向,得到了一些结果,使之成为较活跃、正在迅速发展的现代代数的一个分支。

1966年,日本的依美和井关清志引入BCK-代数。如果<X;*,0>是一个(2,0)型代数,且满足下列公理:对于任意的x,y,z∈X,

 k-1.((x*y)*(x*z))*(z*y)=0,

 k-2.(x*(x*y))*y=0,

 k-3.x*x=0,

 k-4.0*x=0,

 k-5.

则称<X;*,0>为一个BCK-代数。1966年井关清志引入了BCI-代数,即(2,0)型代数<X;*,0>,满足下列公理:对于任意的x,y,z∈X,成立

     I-1=K-1,

     I-2=K-2,

     I-3=K-3,

     I-4=K-5,

     I-5.

1980年胡庆平和井关清志合作研究结合BCI-代数,即具有性质

(Ass.)(x*y)*z=x*(y*z)

的BCI-代数<X;*,0>,其中x,y,z是X中任意3个元素。结合性是1966年引入BCI-代数以来发现的关于BCI-代数的第1个固有性质。在研究结合BCI-代数的同时,胡庆平得到了BCI-代数的下列特征:设<X;*,0>是一个(2,0)型代数。则<X;*,0>是一个BCI-代数的充要条件是它满足I-1,I-3,I-4和下列条件:

(p-1) (x*y)*z=(x*z)*y,,y,z∈X

1981年,胡庆平在上述研究的基础上提出以I-3,I-4和(p-1)为公理建立一个新的代数系统。作者的这个意见得到了井关清志的大力支持,且井关清志教授把这类代数定名为BCH-代数(即(2,0)型的Hu-代数)。一个BCH-代数是具有下列条件的(2,0)型代数<X;*,0>:对于任意的x,y,z∈X成立下列公理:

  H-1.x*x=0,

  H-2.

  H-3.(x*y)*z=(x*z)*y,

其中非空集合X称为BCH-代数<X;*,0>的基础集合。自1981年以来,胡庆平和一批同行对BCH-代数作了很多研究。在井关清志的大力支持下,关于BCH-代数较早的论文发表在日本;以后国内的一些杂志陆续发表了一批关于BCH-代数的论文;而胡庆平将BCH-代数理论的基本框架写成专章发表,这是在专著中第1次出现对BCH-代数的介绍。美国的Math.Reviews及德国的Zentbl.Math.均对作者引入的BCH-代数作了介绍,使国内外一些数学工作者对BCH-代数产生兴趣,并进行学习和研究。

10多年来对BCH-代数的研究表明,这是十分必要的。首先,BCH-代数是一种独立的公理代数体系。1987年胡庆平和杨永保证明了BCH-代数的3条公理H-1,H-2和H-3互不蕴涵,因而BCH-代数公理系统是独立的。其次,BCH-代数类是比BCI-代数类较大的一个代数类。易知成立下列包含式:BCK-代数类代数类代数类。前一真包含式是井关清志在1980年给出的。而1983年胡庆平和李新给出了第1个真BCH-代数的例子,从而BCH-代数类真包含BCI代数类。第三,存在无限多个真BCH-代数,而且一切真BCH-代数已构成一个真类。第四,产生了一批新问题,如胡庆平在1983年就提出了关于BCH-代数的一系列值得研究的问题:BCH-代数类和范畴BCH的研究、BCH-代数性质的研究、BCI-化和BCK-化的研究、理想和自然的二元关系≤的研究及某些BCH-代数类的研究等。第五,已经有了初步的应用,如胡庆平已将BCH-代数用于泛代数的研究。

随着BCH-代数理论的不断丰富和研究的不断深入,逐步出现了一批研究BCH-代数的专题。从目前来看,研究BCH代数的主要专题有以下8个:(1)对于关系≤的研究。实际上,<X;*,0,≤是一个关系系统,其中,因而有一系列需研究的问题,例如BCI-代数的自然半序的结构,BCH代数的关系≤,及由BCH-代数导出的一类关系系统等。(2)新代数的生成的研究。如子代数、积代数、并代数等,而合理的商代数问题更是研究的一个热点。(3)某些BCH-代数类的研究。本质上是同构分类问题的需要,是一个很重要的问题。(4)扩张问题研究。主要有:把井关清志的BCK-代数的“一点扩张”(为BCI-代数)推广为“一点直接扩张”(为真BCH-代数);真BCI-代数的一点扩张(为真BCH-代数);真BCH-代数本身的一点扩张;以及进一步的问题,如多点扩张、并集扩张及限制或“减点”问题等。(5)基数函数和序数函数研究。本质是用数量的方法研究BCH-代数。(6)簇和亚簇。主要考察BCH-代数类及其各主要子类哪些是簇或亚簇,及作为簇或亚簇具有什么性质或相互关系。(7)结构问题。从目前来看需要解决的问题很多,如BCH-代数的代数结构、具有自然半序≤的BCH-代数的序结构、不具有自然半序的关系≤的结构、各类代数本身结构的特点等。(8)同态和同构问题研究。如不变性问题、与生成子代数的关系、与各代数类的关系、同态和同构定理研究,尤其是同构分类问题的研究等。

研究BCH-代数的方法主要有5类:(1)集合论方法,主要有数量方法(如基数和序数的使用),论证方法(如使用各种归纳法)、公理方法(如利用选择公理,或连续统假设)、子集方法(如包、核、闭包系统)等。(2)范畴论方法。主要使用范畴、函子、自然变换、伴随、万有性质、交换图等;(3)泛代数方法。如一般到具体的方法,以格、多项式、闭包系统为工具研究代数结构的方法,以合同关系建立商代数的方法,泛代数的某些专题(如簇论、扩张理论等)引伸到BCH-代数的方法等。(4)经典代数的方法,在半群、群、环、域、格、模等代数系统研究中采用的方法也可应用于BCH-代数的研究,如在BCH-代数中研究理想、根、根性、素性、分解等。(5)其它方法。如拓扑学中的方法(一点扩张、一点完备化)、拓扑群的方法(拓扑代数)、同调的方法(同调BCH-代数)、线性代数的方法(环式BCH-代数)等。

BCH-代数还有丰富的外延理论。BCH-代数范畴BCH,这是BCH-代数和范畴论结合的产物,主要研究BCH的性质、有关BCH的一些问题和BCH的子范畴等。同调BCH-代数,这是同调代数与BCH-代数结合的产物。环式BCH-代数,这是BCH-代数与环论、线性代数结合的产物,主要研究性质、矩阵及其它有关问题。BCH-拓扑代数,这是BCH-代数和拓扑学结合的产物,主要研究几个有关的代数问题、有关的拓扑问题及其它进一步的问题。

预计,BCH-代数理论研究今后10年中的主要热点应是:BCH-代数的结构、主要的专题和主要的外延方向,估计基础理论研究仍将围绕着结构、分类、基数、四基(点、子集、子类、簇)等展开,并将进一步着手应用问题的研究。

【参考文献】:

1 Imai Y,et al.Proc.Japan Acad,1966,42∶19~22

2 Iseki K.Proc.Japan Acad.,1966,42∶26~29

3 Hu Qingping,et al.Math,Sem Notes,1980,8∶553~555

4 胡庆平,等.科学通报,1982,12∶714~716

5 Hu Qingping,et al.Math,Sem Notes,1983,11∶313~320。

6 Hu Qingping,et al.Math,Japonica,1985,4∶659~661

7 胡庆平.BCI-代数.西安:陕西科技出版社,1987

8 胡庆平,等.西北大学学报,1987,2∶58~62

9 胡庆平.数学季刊,1989,3∶104~106

10 胡庆平等.西北大学学报,1990,1∶18~30

(西北大学胡庆平教授撰)

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