第1章序与拓扑预备
本章给出了全书所需的有关序、拓扑、范畴等的一些基本概念、记号和结论.
1.1节引入的主要概念有Galois联络、Dedekind-MacNeille完备化、完备化不变性质、子集系统、偏序集的M-完备性等.另外,我们还引入了偏序集的性质S、序分离性和强序分离性等概念.
在1.2节中,我们介绍了拓扑诱导的特殊化(预)序,偏序集上的上(下)拓扑、区间拓扑、Z-Scott拓扑、Z-Lawson拓扑、Scott拓扑、Lawson拓扑,偏序集之间的Scott连续映射、Lawson连续映射,偏序集上的序相容的拓扑,拓扑空间中的饱和子集,序拓扑空间,pospace,Priestley空间,Rq序拓扑空间,严格完全正则序拓扑空间和Lawson公开问题等.
1.3节主要介绍了关于偏序集的性质M,引入了关于偏序集的一种弱于性质M的性质Mm
1.1集与序
本书涉及的有关Domain理论、格论、拓扑学、范畴论、集合理论的基本概念、记号和结论,读者可以参看文献[2,27,46,98,99,214,255].在本书中,自然数全体记为,集X的基数记为,可数无限集的基数记为,*小的不可数基数记为叫集的有限子集全体记为即.
下面是本书用到的几个范畴:
(1)Set表示集合范畴;
(2)Poset表示以偏序集为对象,保序映射为态射的范畴;
(3)SUP表示以完备格为对象,保任意并映射为态射的范畴;
(4)INF表示以完备格为对象,保任意交映射为态射的范畴;
(5)INF^表示以完备格为对象,保任意交和定向并映射为态射的范畴;
(6)COM=SUP∩INF是以完备格为对象,完备格同态为态射的范畴;
(7)Top表示以拓扑空间为对象,连续映射为态射的范畴.
定义1.1.1
定义1.1.2
引理1.1.3设,和是单调的.考虑下述各条件:
(1)
(2)
(3)
(4)
定义1.1.4设P,Q,Qi均为偏序集.
(1)
(2)
显然,若序分离P中的点,则对角映射为序嵌入.
在本书中,一些结论并不需要选择公理,而只需要下面的选择公理DC.
定义1.1.5
(1)
(2)
定义1.1.6
利用cut算子(见定义1.1.6),Dedekind给出了基于有理数集构造实数集的方法(参看文献[47]),MacNeille在文献[256]中将Dedekind的方法推广至了一般偏序集,给出了通常所称的偏序集的Dedekind-MacNeille完备化.
偏序集的完备化是一个基本问题(参看文献[22,55,64,81,96,174,175,471]),而Dedekind-MacNeille完备化显然是其中*自然而重要的一种.一个自然的问题是(参看文献[46,55,64,113,114]):哪些性质是Dedekind-MacNeille完备化不变性质?另一个与此相关的问题是:作为连续domain概念的推广,哪些推广是“好”的推广(即是Dedekind-MacNeille完备化不变性质)?或者说,基于Dedekind-MacNeille完备化不变性的角度,我们如何将Domain理论的框架用一种“好”的方式进行推广.
为简便起见,在不引起混淆的情况下,我们将Dedekind-MacNeille完备化简称为完备化(参看定义1.1.9).
引理1.1.7设尸为偏序集,则有
(1)
(2)
(3)
(4)
证明(1)显然.
(2)
(3)
(4)
推论1.1.8设P是偏序集,则P到其Dedekind-MacNeille完备化有一个标准的嵌入映射.
(1)j保任意存在并和任意存在交;
(2)是并稠嵌入,因为
对偏序集P,在同构意义下,其Dedekind-MacNeille完备化被下述性质唯一确定:P到完备格有一个并稠和交稠的序嵌入,即对某完备格L,若存在并稠和交稠的序嵌入,则存在完备格同构使(参看文献[64]).
就Dedekind-MacNeille完备化而言,一个自然而重要的问题是:偏序集的哪些性质在完备化下保持?1980年,Erne考虑了“逆问题”,引入了下述
定义1.1.9[54,64]设S是关于偏序集的一个性质,S称为完备化不变性质,若对任意偏序集P,P具有性质S当且仅当P的Dedekind-MacNeille完备化S(P)具有性质S.
“模性”(modularity)和“分配性”(distributivity)在完备化下不保持是1944年分别由Cotlar_和Funayama所发现(也可参看文献.Boolean代数在完备化下保持是由Glivenko和Stone发现的,现在称之为Glivenko-Stone定理(参看文献).同样,Heyting代数在完备化下也是保持的(参看文献).特别值得关注的是,1981年Em^55l首先注意到domain的连续性在完备化下不保持,为此基于Prink理想他对偏序集引入了一种全新的连续性——预连续性(precontinuity),证明了这种预连续性是完备化不变性质.后面我们将看到其他分配性,如“Raney分离性”称之为分离性,参见文献[63,64,66])和“主分离性”[63,64,66](也可以称之为强Raney分离性)等,均是完备化不变性质(参看文献[10,54,55,58,63,64,66],也可参看本书第7章),但用“通常方式”定义的各种“连续性”和“代数性”一般都不是完备化不变性质(参看本书第7章).受在文献中工作的启发,我们可以基于完备化不变性的角度推广各种连续性和代数性.
定义1.1.10
注1.1.11(1)
(2)
命题1.1.12若P是S偏序集,则P°p是S偏序集,即S偏序集是自对偶的.
证明
例1.1.13
定义1.1.14
(1)
(2)
(3)
注1.1.15,有
(i)
(ii)
(iii)
以下是三个常用的子集系统:
(1)
(2)
(3)
在以下讨论中,Z总表示Poset上的一个子集系统.V_PGob(Poset),称Z(P)为P上的一个子集系统.当将看作偏序集时,其上的偏序总是指集包含关系.
定义1.1.16设1是一个子集系统.
(1)
(2)
(3)
定义1.1.17
(1)
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