Hilat:
Olkoon L ei-tyhjä joukko, joka on suljettu kahdella binäärioperaatiolla, joita kutsutaan meet and join ja joita merkitään ∧ ja ∨. Silloin L:tä kutsutaan hilaksi, jos seuraavat aksioomit pätevät missä a, b, c ovat L:n alkioita:
1) Mutatiivinen laki: -
(a) a ∧ b = b ∧ a (b) a ∨ b = b ∨ a
2) Assosiaatiolaki:
(a) (a ∧ b) ∧ c = a ∧(b∧ c) (b) (a ∨ b) ∨ c = a ∨ (b ∨ c)
3) Absorptiolaki: -
(a) a ∧ ( a ∨ b) = a (b) a ∨ ( a ∧ b) = a
Kaksinaisuus:
Minkä tahansa lauseen duaali hilassa (L,∧ ,∨ ) määritellään lauseeksi, joka saadaan vaihtamalla ∧ an ∨.
Esimerkiksi , a ∧ (b ∨ a) = a ∨ a duaali on a ∨ (b ∧ a )= a ∧ a
Rajatut ristikot:
Hilaa L kutsutaan rajoitetuksi hilaksi, jos sen suurin alkio on 1 ja pienin alkio 0.
Esimerkki:
- Joukon S potenssijoukko P(S) leikkaus- ja liitosoperaatioissa on rajattu hila, koska ∅ on P(S):n pienin alkio ja joukko S on P(S):n suurin alkio.
- +ve kokonaisluvun I joukko + tavallisessa järjestyksessä ≦ ei ole rajoitettu hila, koska sillä on pienin alkio 1, mutta suurinta alkiota ei ole olemassa.
Rajattujen ristikoiden ominaisuudet:
Jos L on rajoitettu hila, niin mille tahansa elementille a ∈ L on seuraavat identiteetit:
- a ∨ 1 = 1
- a ∧1= a
- a ∨0=a
- a ∧0=0
Lause: Todista, että jokainen äärellinen hila L = {a 1 ,a 2 ,a 3 ....a n } on rajoitettu.
Todiste: Olemme antaneet äärellisen hilan:
L = {a 1 ,a 2 ,a 3 ....a n }
Siten hilan L suurin elementti on a 1 ∨ a 2 ∨ a 3∨....∨a n .
Myös hilan L pienin alkio on a 1 ∧ a 2 ∧a 3 ∧....∧a n .
Koska suurin ja pienin alkio on olemassa jokaisessa äärellisessä hilassa. Siksi L on rajoitettu.
Alahilat:
Tarkastellaan ei-tyhjää osajoukkoa L 1 hilasta L. Sitten L 1 kutsutaan L:n alihilaksi, jos L 1 itse on hila eli L:n operaatio eli a ∨ b ∈ L 1 ja a ∧ b ∈ L 1 aina kun ∈ L 1 ja b ∈ L 1 .
Esimerkki: Tarkastellaan kaikkien +ve kokonaislukujen I hilaa + jaotteluoperaation alla. Hila D n n > 1:n kaikista jakajista on I:n alihila + .
Määritä kaikki D:n alihilat 30 jotka sisältävät vähintään neljä elementtiä, D 30 ={1,2,3,5,6,10,15,30}.
Ratkaisu: D:n alihilat 30 jotka sisältävät vähintään neljä elementtiä, ovat seuraavat:
1. {1, 2, 6, 30} 2. {1, 2, 3, 30}
3. {1, 5, 15, 30} 4. {1, 3, 6, 30}
5. {1, 5, 10, 30} 6. {1, 3, 15, 30}
7. {2, 6, 10, 30}
Isomorfiset hilat:
Kaksi ristikkoa L 1 ja minä 2 kutsutaan isomorfisiksi hiloiksi, jos L:stä on bijektio 1 minulle 2 eli f: L 1 ⟶ L 2 , niin että f (a ∧ b) =f(a) ∧ f(b) ja f (a ∨ b) = f (a) ∨ f (b)
Esimerkki: Selvitä ovatko kuvassa 2 esitetyt hilat isomorfisia.
Ratkaisu: Kuvassa näkyvät hilat ovat isomorfisia. Tarkastellaan kuvausta f = {(a, 1), (b, 2), (c, 3), (d, 4)}. Esimerkiksi f (b ∧ c) = f (a) = 1. on f (b) ∧ f(c) = 2 ∧ 3 = 1
Jakohila:
Hilaa L kutsutaan distributiiviseksi hilaksi, jos se täyttää L:n jollekin alkiolle a, b ja c seuraavat jakautumisominaisuudet:
- a ∧ (b ∨ c) = (a ∧ b) ∨ (a ∧ c)
- a ∨ (b ∧ c) = (a ∨ b) ∧ (a ∨ c)
Jos hila L ei täytä yllä olevia ominaisuuksia, sitä kutsutaan ei-jakautuvaksi hilaksi.
Esimerkki:
- Joukon S tehojoukko P (S) leikkaus- ja liitosoperaation alaisena on jakofunktio. Siitä asti kun,
a ∩ (b ∪ c) = (a ∩ b) ∪ (a ∩ c)
ja myös a ∪ (b ∩ c) = (a ∪ b) ∩ (a ∪c) mille tahansa P(S) joukolle a, b ja c. - Kuvassa II esitetty hila on distributiivinen. Koska se täyttää kaikkien tilattujen kolmosten jakautumisominaisuudet, jotka on otettu luvuista 1, 2, 3 ja 4.
Komplementit ja komplementoidut hilat:
Olkoon L rajoitettu hila, jonka alaraja on o ja yläraja I. Olkoon a alkio, jos L. Alkiota x L:ssä kutsutaan a:n komplementiksi, jos a ∨ x = I ja a ∧ x = 0
Hilan L sanotaan olevan komplementti, jos L on rajoitettu ja jokaisella L:n alkiolla on komplementti.
Esimerkki: Määritä a:n ja c:n komplementti kuvassa:
Ratkaisu: A:n komplementti on d. Koska a ∨ d = 1 ja a ∧ d = 0
c:n komplementtia ei ole olemassa. Koska ei ole olemassa sellaista elementtiä c, että c ∨ c'=1 ja c ∧ c'= 0.
Modulaarinen ristikko:
Hilaa (L, ∧,∨) kutsutaan modulaariseksi hilaksi, jos a ∨ (b ∧ c) = (a ∨ b) ∧ c aina a ≦ c.
Suora ristikkotuote:
Anna (L 1 ∨ 1 ∧ 1 )ja minä 2 ∨ 2 ∧ 2 ) on kaksi hilaa. Silloin (L, ∧, ∨) on hilan suoratulo, missä L = L 1 x L 2 jossa binäärioperaatio ∨(liity) ja ∧(tapaavat) L:ssä ovat sellaisia, että mille tahansa (a 1 ,b 1 ) ja (a 2 ,b 2 ) kirjassa L.
(a 1 ,b 1 )∨( a 2 ,b 2 )=(a 1 ∨ 1 a 2 ,b 1 ∨ 2 b 2 )
ja (a 1 ,b 1 ) ∧ ( a 2 ,b 2 )=(a 1 ∧ 1 a 2 ,b 1 ∧ 2 b 2 ).
Esimerkki: Tarkastellaan hila (L, ≦) kuvan 1 mukaisesti. missä L = {1, 2}. Määritä hilat (L 2 , ≦), jossa L 2 =L x L.
Ratkaisu: Hila (L 2 , ≦) näkyy kuvassa: