Кіріспе

Математикада алгебралық құрылым бос емес A жиынтығынан (негізгі жиын, тасымалдаушы жиын немесе домен деп аталады), A жиынтығындағы операциялар жиынтығынан (әдетте екілік операциялар, мысалы қосу және көбейту) және осы операциялар орындауы тиіс аксиомалар деп аталатын сәйкестіктер жиынтығынан тұрады. Алгебралық құрылым басқа алгебралық құрылымдарға негізделуі мүмкін, онда бірнеше құрылымды қамтитын операциялар мен аксиомалар болады. Мысалы, векторлық кеңістікке өріс деп аталатын екінші құрылым және өрістің элементтері (скалярлар деп аталады) мен векторлық кеңістіктің элементтері (векторлар деп аталады) арасындағы скалярлық көбейту деп аталатын операция кіреді. Абстрактілік алгебра – алгебралық құрылымдарды зерттеуге қолданылатын жиі кездесетін атау. Алгебралық құрылымдардың жалпы теориясы әмбебап алгебрада формалдануға ие. Категория теориясы – бұл басқа математикалық құрылымдар мен бір типтегі құрылымдар арасындағы функцияларды (гомоморфизмдер) қамтитын тағы бір формалдау. әмбебап алгебрада алгебралық құрылым алгебра деп аталады; бұл термин мағынасы кең болуы мүмкін, өйткені басқа контекстерде алгебра – бұл өрістегі векторлық кеңістік немесе коммутативтік сақинадағы модуль. Берілген типтегі барлық құрылымдардың жиынтығы (бірдей операциялар мен бірдей заңдар) әмбебап алгебрада әртүрлілік деп аталады; бұл термин алгебралық геометрияда алгебралық әртүрліліктің қысқартылған түрі ретінде мүлдем басқа мағынада қолданылады. Категория теориясында берілген типтегі барлық құрылымдардың жиынтығы және олардың арасындағы гомоморфизмдер нақты категорияны құрайды.

Кіріспе

Қосу және көбейту – жиындағы екі элементті біріктіріп, сол жиынның үшінші элементін тудыратын операциялардың классикалық мысалы. Бұл операциялар бірнеше алгебралық заңдарға бағынады. Мысалы, a + (b + c) = (a + b) + c және a(bc) = (ab)c – ассоциативтік заңдар, ал a + b = b + a және ab = ba – коммутативтік заңдар. Математиктер зерттейтін көптеген жүйелердегі операциялар кейбір, бірақ міндетті түрде емес, қалыпты арифметика заңдарына бағынады. Мысалы, үш өлшемді кеңістіктегі дененің мүмкін қозғалыстарын, оны бірінші қозғалтып, содан кейін жаңа орнынан екінші қозғалысты орындау арқылы біріктіруге болады. Мұндай қозғалыстар, ресми түрде қатаң қозғалыстар деп аталады, ассоциативтік заңды сақтайды, бірақ коммутативтік заңды орындамайды. Нақты заңдарға бағынатын бір немесе бірнеше операциядан тұратын жиындар алгебралық құрылымдар деп аталады. Егер жаңа мәселеде осындай алгебралық құрылымға тән заңдар қолданылса, құрылымның заңдарын ғана пайдаланып дәлелденген барлық нәтижелерді сол мәселеге тікелей қолдануға болады. Алгебралық құрылымдар ең жалпы жағдайда операциялардың кез келген жиынтығын қамти алады, соның ішінде екі элементтен артық элементті біріктіретін операциялар (жоғары дәрежелі операциялар) және бір аргумент қабылдайтын (унарлық операциялар) немесе тіпті аргументі жоқ (нөлдік операциялар) операцияларды да қамтиды. Төменде келтірілген мысалдар толық тізім емес, бірақ бакалавриат курстарында оқытылатын ең көп таралған құрылымдарды қамтиды.

Теңдеу аксиомалары

Алгебралық құрылым аксиомасы көбінесе сәйкестік түрінде болады, яғни теңдеудің екі жағы да теңдік белгісінің алгебралық құрылым операциялары мен айнымалыларын қамтитын өрнектерден тұрады. Егер сәйкестіктегі айнымалылар алгебралық құрылымның кез келген элементтерімен алмастырылса, теңдік сақталуы керек. Міне, бірнеше жалпы мысал. Коммутативтілік Операция коммутативті болады, егер алгебралық құрылымдағы кез келген x және y үшін . Ассоциативтілік Операция ассоциативті болады, егер алгебралық құрылымдағы кез келген x, y және z үшін . Сол жақтан таралу Операция егер алгебралық құрылымдағы кез келген x, y және z үшін екінші операцияға қатысты сол жақтан таралады (көптеген жағдайларда екінші операция қосу болғандықтан, оны деп белгілейміз). Оң жақтан таралу Операция егер алгебралық құрылымдағы кез келген x, y және z үшін екінші операцияға қатысты оң жақтан таралады. Таралу Операция егер ол сол және оң жақтан таралатын болса, екінші операцияға қатысты таралады. Егер операция коммутативті болса, сол және оң жақтан таралудың екеуі де таралуға эквивалентті болады.