Кіріспе

Берілген қолтаңба бойынша еркін құрылған алгебралық құрылым. Универсалды алгебра және математикалық логикада, алгебра термині – берілген қолтаңба бойынша еркін құрылған алгебралық құрылым. Мысалы, бір бинарлық операциядан тұратын қолтаңбада, X айнымалылар жиыны бойынша алгебра термині – X арқылы тудырылған еркін магмамен сәйкес келеді. Бұл ұғымның басқа синонимдері – абсолютті еркін алгебра және анархиялық алгебра. Категория теориясы тұрғысынан алғанда, алгебра термині – бірдей қолтаңбаның барлық X-арқылы тудырылған алгебралар санатының бастапқы объектісі, және изоморфизмге дейін бірегей болатын бұл объект бастапқы алгебра деп аталады; ол гомоморфты проекция арқылы санаттағы барлық алгебраларды тудырады. Осыған ұқсас түсінік – логикалық бағдарламалауда осы атаумен жиі қолданылатын Гербранд ғаламшары, ол тұрақтылар мен функциялық символдар жиынтығынан басталып, клаузалар жиынында (абсолютті түрде еркін) анықталады. Яғни, Гербранд ғаламшары барлық негізгі терминдерден тұрады: айнымалылары жоқ терминдер. Атомдық формула немесе атом әдетте терминдер жұбына қолданылатын предикат ретінде анықталады; негізгі атом – тек негізгі терминдерді қамтитын предикат. Гербранд негізі – бұл бастапқы клаузалар жиынындағы предикат символдарынан және оның Гербранд ғаламшарындағы терминдерінен құрастырыла алатын барлық негізгі атомдар жиынтығы. Бұл екі ұғым Жак Гербрандтың есімімен аталады. Терминдік алгебралар абстрактілі деректер түрлерінің семантикасында да маңызды рөл атқарады, онда абстрактілі деректер түрінің декларациясы көп реттелген алгебралық құрылымның қолтаңбасын ұсынады, ал алгебра термині – абстрактілі декларацияның нақты моделі болып табылады.

Жалпыға ортақ алгебра

Тип – функция символдарының жиынтығы, әрқайсысының сәйкес ариттігі (яғни, кіріс санын) бар. Кез келген теріс емес бүтін сан үшін, ариттігі болған функция символдарымен белгіленеді. – тип болсын, ал – өзгермелі символдарды білдіретін бос емес символдар жиынтығы болсын. (Жайлылық үшін, және бір-бірімен қиылыспайды деп есептейміз.) Онда, типіндегі үстінен құрылған терминдер жиыны – бұл өзгермелі символдары мен тұрақтылары мен операцияларын пайдаланып құрастырылған барлық дұрыс құрылған тізбектердің жиынтығы. Формальды түрде, – ең кіші жиынтық, онда:
– жиынтығындағы әрбір өзгермелі символ – термин, және жиынтығындағы әрбір тұрақты символ да термин.
– Барлық үшін және барлық функция символдары және терминдер үшін, тізбегі бар.
– берілген терминдер болсын, ариттігі функция символын оларға қолдану қайтадан терминді білдіреді. типіндегі үстінен құрылған термин алгебрасы – бұл, қысқаша айтқанда, әрбір өрнекті оның тізбектік бейнесіне бейімдейтін типіндегі алгебра. Формальды түрде, келесідей анықталады:
– обласы – .
– жиынтығындағы әрбір нольдік функция үшін, тізбек ретінде анықталады.
– Барлық үшін және жиынтығындағы әрбір -ариттік функция және домендегі элементтер үшін, тізбек ретінде анықталады.
Термин алгебрасы абсолютті түрде бос деп аталады, өйткені кез келген типіндегі алгебра үшін және кез келген функция үшін, бір мәнді гомоморфизмге дейін кеңейтіледі, ол әрбір терминді оның сәйкес мәніне бағалайды. Формальды түрде, әрбір үшін:
– Егер , онда .
– Егер , онда .
– Егер және , онда .

Гербранд базасы

Тілдің σ белгісі – O тұрақтыларының алфавиті, F функциялық символдар және P предикаттардан тұратын <O, F, P> үштігі. σ белгісінің Гербранд негізі – σ-ның барлық негізгі атомдарынан тұрады: R(t1, …, tn) түріндегі барлық формулалар, мұндағы t1, …, tn – айнымалыларды қамтымайтын терминдер (яғни Гербранд әлемінің элементтері), ал R – n-арлық қатынас символы (яғни предикат). Теңдік логикасы жағдайында, ол сондай-ақ t1 = t2 түріндегі барлық теңдеулерді қамтиды, мұндағы t1 және t2 айнымалыларды қамтымайды.

Шешімділік

Терминдік алгебралар кванторларды жою арқылы шешілетінін көрсетуге болады. Шешім есептеуінің күрделілігі НОНЭЛЕМЕНТАРЛЫ, себебі бинарлық конструкторлар инъективті және осылайша жұптастыру функциялары болып табылады.