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正则滤子定义及性质-模糊蕴涵代数及其滤子理论

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:定义3.3.2 设(X,→, 0)是FI代数且F∈Fil(X).如果F满足:(RFil1)对任意的x∈X,CC (x)→x∈F,则称F是X的正则滤子(regular filter).由X的全体正则滤子构成的集合记为RFil(X).注3.3.3 设(X,→, 0)是正则FI代数且F∈Fil(X),则对任意的x∈X,故由定义3.3.2知F∈RFil(X).这表明正则FI代数的任一MP滤子都是正则滤子.

正则滤子定义及性质-模糊蕴涵代数及其滤子理论

定义3.3.2 设(X,→, 0)是FI代数且F∈Fil(X).如果F满足:

(RFil1)对任意的x∈X,CC (x)→x∈F,

则称F是X的正则滤子(regular filter).由X的全体正则滤子构成的集合记为RFil(X).

注3.3.3 设(X,→, 0)是正则FI代数且F∈Fil(X),则对任意的x∈X,

故由定义3.3.2知F∈RFil(X).这表明正则FI代数的任一MP滤子都是正则滤子.

例3.3.2 设X={0,a,b, c,1},定义X上二元运算“→”如表3.7所示,则(X,→, 0)是一个FI代数.

表3.7 X上二元运算“→”的定义

令F={a,b, c,1},则可利用如图3.10所示的Mathematica程序验证F∈RFil(X ).

图3.10 验证F∈RFil(X )的Mathematica程序

定理3.3.3 设(X,→, 0)是FI代数,则X的任一正则滤子都是X的对合滤子.

证明 设F∈RFil(X ),则F∈Fil(X)且F满足(RFil1).现在,设对任意的x∈X有CC (x)∈F,则由F满足条件(RFil1)可得CC (x)∈F且CC (x)→x∈F,从而由F∈Fil(X)及(Fil2)便得x∈F.因此由定理3.3.2便得F∈INFil(X).

注3.3.4 定理3.3.3的逆命题不真,即X的对合滤子不必是X的正则滤子.例如,设X={0,a,b, c,1},定义X上二元运算“→”如表3.8所示,则(X,→, 0)是一个FI代数.

表3.8 X上二元运算“→”的定义

令F={1},则可利用如图3.11所示的Mathematica程序验证F∈INFil(X).但是F∉RFil(X),事实上,CC (b)→b =c →b =b ∉F ={1}.

图3.11 验证F∈INFil(X )的Mathematica程序

定理3.3.4 设(X,→, 0)是FI代数且F∈Fil(X),则下列各条等价:

(1)F∈RFil(X);

(2) 对任意的x, y∈X,如果C (x)→C (y )∈F ,则y→x∈F;

(3) 对任意的x, y∈X,如果C (x)→y∈F,则C (y)→x∈F.

证明(1)⇒(2):设F∈RFil(X )且对任意x,y∈X有C (x)→C (y )∈F .因为

所以由(FI8)和(FI10)可得

故由F∈Fil(X)得(CC (x)→x)→((C (x)→C (y))→(y →x))=1∈F.而由(RFil1)又得CC (x)→x∈F,从而由F∈Fil(X)得(C (x)→C (y))→(y →x )∈F ,进而由C (x)→C (y )∈F便得y→x∈F.

(2)⇒(3):对任意的x,y∈X,设(2)成立且C (x)→y∈F.因为y≤CC (y),所以由(FI8)得可C (x)→y ≤C (x)→CC (y),故由F∈Fil(X)和命题3.1.1中(Fil3)得C (x)→C (C (y))=C (x)→CC (y )∈F .因此,再由(2)便得C (y)→x∈F.

(3)⇒(1):设(3)成立.则由F∈Fil(X)和(FI3)得C (x)→C (x)=1∈F ,故由(3)得CC (x)→x∈F,即F满足(RFil1),因此由定义3.3.2得F∈RFil(X).

推论3.3.1 设(X,→, 0)是FI代数且F∈RFil(X ),则对任意的x∈X,x∈F当且仅当CC (x)∈F.(www.xing528.com)

证明 设F∈RFil(X)且对任意的x∈X有x∈F,则由(FI7)得

从而由定理3.3.4中(3)得CC (x )=C (x)→0∈F.

反之,设F∈RFil(X)对任意的x∈X有CC (x)∈F,则由定理3.3.3和定理3.3.2便得x∈F.

定理3.3.5(正则滤子的扩张定理)设(X,→, 0)是FI代数,F ,G∈Fil(X)且F⊆G.如果F∈RFil(X),则G∈RFil(X).

证明 设F∈RFil(X)且F⊆G,则对任意的x∈X,CC (x)→x ∈F ⊆G.又因为G∈Fil(X),所以由定义3.3.2便得G∈RFil(X).

定理3.3.6 设(X,→, 0)是FI代数且∅≠F ⊆X ,则F∈RFil(X)当且仅当F满足:

(Fil1)1∈F;

(RFil2)∀x,y,z ∈X,若z∈F且z→(C (x)→C (y))∈F ,则y→x∈F.

证明 必要性:设F∈RFil(X),则F∈Fil(X).从而,一方面有F满足(Fil1),另一方面,对任意的x,y,z∈X,设z∈F且z→(C (x)→C (y))∈F ,则由(Fil2)得C (x)→C (y )∈F .因此由定理3.3.4中(1)便得y→x∈F,即F满足(RFil2).

充分性:设∅≠F ⊆X 满足(Fil1)和(RFil2).为证F∈RFil(X),由定理3.3.4知只需证明F∈Fil(X)且满足定理3.3.4中(2)即可.事实上,一方面,在(RFil2)中取z=1便得F满足定理3.3.4中(2);另一方面,对任意的x, y∈X,设x∈F且x→y∈F,因为由(FI10)和定理2.2.2中(C4)得

所以x →y ≤C (y)→C (x )=CC (x)→CC (y),从而由F满足(Fil1)得

故由x→y∈F和(RFil2)得CC (x)→CC (y )=C (y)→C (x )∈F,因此F满足:

当x→y∈F时,有CC (x)→CC (y )∈F.

特别地,当x=1→x ∈F时,有CC (x)=1→CC (x )=CC(1)→CC (x )∈F.综上,当x∈F且x→y∈F时,有CC (x)∈F且CC (x)→CC (y )∈F.

又因为CC (x)→(C (y)→C(1))=CC (x)→(C (y)→0)=CC (x)→CC (y ),所以

当x∈F且x→y∈F时,有CC (x)∈F且CC (x)→(C (y)→C(1))∈F,再由(RFil2)便得y=1→y ∈F.这就证明了F满足(Fil2),因此F∈Fil(X).

定理3.3.7 设(X,→, 0)是FI代数且∅≠F ⊆X ,则F∈RFil(X)当且仅当F满足:

(Fil1)1∈F;

(RFil2)对任意x,y,z∈X,若z∈F且z→(C (x)→y )∈F,则C (y)→x∈F.

证明 证明过程类似于定理3.3.6,这里从略.

定理3.3.8 设(X,→, 0)是FI代数.则下列各条等价:

(1)(X,→, 0)是正则FI代数;

(2){1}∈RFil(X);

(3)X的任一MP滤子都是X的正则滤子.

证明(1)⇒(2):设(X,→, 0)是正则FI代数,则对任意的x∈X都有CC (x)=x,从而CC (x)→x=1 ∈{1}.又因为由注3.1.1知{1}∈Fil(X),所以{1}∈RFil(X).

(2)⇒(3):设F∈Fil(X),则由1∈F知{1}⊆F,故由定理3.3.5和{1}∈RFil(X)便得F∈RFil(X).

(3)⇒(1):设(3)成立,因为由注3.1.1知{1}∈Fil(X),所以{1}∈RFil(X),从而由(RFil1)知对任意的x∈X都有CC (x)→x∈{1},因此CC (x)→x=1.又因为由定理2.2.3中(C2)得x≤CC (x),从而x →CC (x )=1,故由(FI4)得CC (x)=x.因此(X,→, 0)是正则FI代数.

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