Введение

В математике субальгебра — это подмножество алгебры, замкнутое относительно всех её операций и наделённое индуцированными операциями. "Алгебра", когда речь идёт о структуре, часто подразумевает векторное пространство или модуль, оснащённый дополнительной билинейной операцией. Алгебры в универсальной алгебре гораздо более общие: они представляют собой общее обобщение всех алгебраических структур. Термин "субальгебра" может относиться к обоим случаям.

Субальгебры для алгебры над кольцом или полем

Субальгебра алгебры над коммутативным кольцом или полем — это векторное подпространство, инвариантное относительно умножения векторов. Ограничение операции умножения алгебры делает её алгеброй над тем же кольцом или полем. Это понятие также применимо к большинству конкретных типов алгебр, где умножение должно удовлетворять дополнительным свойствам, например, к ассоциативным алгебрам или алгебрам Ли. Только для унитальных алгебр существует более строгое понятие унитальной субальгебры, для которой также требуется, чтобы единица субальгебры совпадала с единицей большей алгебры.

Пример

Матрицы 2х2 над действительными числами образуют унитальную алгебру естественным образом. Матрицы 2х2, у которых все элементы равны нулю, за исключением первого на главной диагонали, образуют субалгебру. Она также унитальна, но не является унитальной субалгеброй.

Субальгебры в универсальной алгебре

В универсальной алгебре субальгебра алгебры A — это подмножество S алгебры A, которое также обладает структурой алгебры того же типа, когда алгебраические операции ограничиваются S. Если аксиомы некоторого типа алгебраической структуры заданы уравнительными законами, что обычно и происходит в универсальной алгебре, то необходимо проверить лишь замкнутость S относительно этих операций. Некоторые авторы рассматривают алгебры с частичными функциями, и для них существуют различные способы определения субальгебр. Дальнейшее обобщение алгебр заключается в допущении наличия отношений. Эти более общие алгебры обычно называют структурами и изучают в теории моделей и теоретической информатике. Для структур с отношениями существуют понятия слабой и индуцированной подструктуры.