泛代数与格论
恒等式(泛代数)
恒等式是一条无论代入什么都成立的律。“x + y = y + x”不是要为特定值去解的方程;它是对每一对元素同时作出的承诺。泛代数把这种恒真等式当作基本货币,因为大量代数内容——交换律、结合律、分配律、幂等律——无非就是这类被全称量化的等式所刻画。
严格地说,给定签名 Σ,一个恒等式是一对 Σ-项,记作 s ≈ t(或 s = t),理解为全称量化语句“对所有变元,s = t”。称代数 A 满足该恒等式,记作 A ⊨ s ≈ t,若把载体元素任意指派给变元,都使两侧的项求值为同一元素。注意两侧仅由运算符号与变元构造;恒等式内部没有量词、没有关系、没有否定。
正是这种狭窄形式赋予等式逻辑以威力。伯克霍夫完备性定理说:由一组 E 经自反、对称、传递、代入与替换所导出的恒等式,恰好就是在 E 的每个模型中为真者——一个干净而完备的证明演算。其反面是表达力的薄弱:“x ≠ y”或“x 有逆”都不是恒等式,许多自然条件(是域、可消去)也无法以等式写出。
结合律 x·(y·z) ≈ (x·y)·z 是恒等式;消去律(x·z = y·z 蕴含 x = y)则不是,因为它含有蕴含。
只有项之间无量词的等式才算恒等式。
又称
另见