Кіріспе
Бос емес, жоғарғы шектелген, төменге қарай жабық қосалқы жиын. Математикалық тәртіп теориясында идеал – ішінара реттелген жиынның (посеттің) ерекше қосалқы жиыны. Бұл термин тарихи тұрғыдан абстракт алгебрадағы сақина идеалы түсінігінен туындағанмен, кейіннен басқаша ұғымға жалпыланды. Идеалдар тәртіп және тор теориясындағы көптеген құрылымдар үшін маңызды рөл атқарады.
In mathematical order theory, an ideal is a special subset of a partially ordered set (poset). Although this term historically was derived from the notion of a ring ideal of abstract algebra, it has subsequently been generalized to a different notion. Ideals are of great importance for many constructions in order and lattice theory.
Терминологияның шатасуы
Жоғарыда келтірілген "идеал" және "орден идеал" анықтамалары қалыпты деңгейдегі анықтамалар болып табылады, бірақ терминологияда шатасушылықтар бар. Кейде "идеал", "ордендік идеал", "Фринк идеал" немесе "ішінара тәртіпті идеал" сияқты сөздер мен анықтамалардың мағынасы бірімен бірі ауыстырылып қолданылады.
Ең жоғарғы идеалдар
Идеал I – егер ол өзіндік болса және I-дің қатаң үсті жиыны болып табылатын өзіндік идеал J болмаса, онда идеал болып саналады. Сол сияқты, егер F фильтрі өзіндік болса, ол максималды болып табылады және одан қатаң үсті жиын болып табылатын өзіндік фильтр болмаса. Егер позит дистрибутивті тор болса, онда максималды идеалдар мен фильтрлер міндетті түрде жай болады, бірақ бұл тұжырымның керісі жалпы жағдайда жалған. Максималды фильтрлер кейде ультрафильтрлер деп аталады, бірақ бұл терминология көбінесе Буль алгебралары үшін қолданылады, онда максималды фильтр (идеал) – Буль алгебрасының әрбір элементі үшін {a, ¬a} элементтерінің біреуін ғана қамтитын фильтр (идеал) болып табылады. Буль алгебрасында жай идеал және максималды идеал түсініктері, сондай-ақ жай фильтр және максималды фильтр түсініктері сәйкес келеді. Идеалдардың максималдығына қатысты тағы бір қызықты ұғым бар: I идеалды және F фильтрін қарастырайық, мұнда I, F-тен бөлінген. Бізге I-ды қамтитын және F-тен бөлінген барлық идеалдардың арасында максималды болатын M идеалы қызығушылық тудырады. Дистрибутивті торлар жағдайында мұндай M әрқашан жай идеал болады. Бұл тұжырымның дәлелі одан кейін келеді. Алайда, жалпы жағдайда осы мағынада максималды болатын идеалдық M бар-жоғы белгісіз. Бірақ, егер біз жиын теориямызда таңдау аксиомасын қабылдасақ, онда әрбір бөлінген фильтр-идеал жұбы үшін M-нің бар екенін көрсетуге болады. Егер қарастырылып отырған рет Буль алгебрасы болса, онда бұл теорема Бульдік жай идеал теоремасы деп аталады. Бұл таңдау аксиомасынан қатаң әлсіз және идеалдардың теориялық қолданыстарының көптеген жағдайлары үшін одан артық ештеңе қажет емес екені анықталды.
Қолданбалар
Идеалдар мен сүзгілерді құру тәртіп теориясының көптеген қолданыстарында маңызды құрал болып табылады. Стоунның Буль алгебраларына арналған бейнелеу теоремасында максималды идеалдар (немесе, терістеу арқылы, ультрафильтрлер) топологиялық кеңістіктің нүктелер жиынын алу үшін қолданылады, оның жабық-ашық жиындары бастапқы Буль алгебрасына изоморфты. Тәртіп теориясы посеттерді қосымша толықтыру қасиеттерімен жабдықтау үшін көптеген толықтыру процедураларын біледі. Мысалы, берілген P ішінара реттің идеалдық толықтырылуы – P-нің барлық идеалдарының жиыны, кіші жиынтықтарды қосу бойынша реттелген. Бұл құрылым P-ден туындаған бос dcpo-ны береді. Идеал оның идеалдық толықтырылуында компактты болса ғана бастапқы посетті компактты элементтерден тұратын ішкі посет ретінде қайта құруға болады. Сонымен қатар, кез келген алгебралық dcpo-ны оның компактты элементтерінің идеалдық толықтырылуы ретінде қайта жасауға болады.
Тарих
Идеалдарды Маршалл Х. Стоун алғаш рет Буль алгебралары үшін енгізді, онда атау абстрактілік алгебраның сақина идеалдарынан туындаған. Ол бұл терминологияны қабылдады, себебі Буль алгебралары мен Буль сақиналары санаттарының изоморфизмін қолдану арқылы, екі ұғымның бірдей екені көрінеді. Кез келген иерархиялық жиындарға (poset) жалпылауды Фринк жүзеге асырды.