郑州大学学报(理学版)  2022, Vol. 54 Issue (1): 81-87  DOI: 10.13705/j.issn.1671-6841.2021171

引用本文  

左卫兵, 张一旎. 非交换剩余格上模糊PMTL滤子的特征及其性质[J]. 郑州大学学报(理学版), 2022, 54(1): 81-87.
ZUO Weibing, ZHANG Yini. The Characterizations and Properties of Fuzzy PMTL-filters in Non-commutative Residuated Lattices[J]. Journal of Zhengzhou University(Natural Science Edition), 2022, 54(1): 81-87.

基金项目

河南省自然科学基金项目(152300410112);国家自然科学基金项目(12071133)

通信作者

张一旎(1997—),女,硕士研究生,主要从事非经典数理逻辑研究,E-mail: 1006124650@qq.com

作者简介

左卫兵(1976—),男,教授,主要从事非经典数理逻辑、数理统计研究,E-mail: zuoweibing@ncwu.cn

文章历史

收稿日期:2021-05-10
非交换剩余格上模糊PMTL滤子的特征及其性质
左卫兵, 张一旎    
华北水利水电大学 数学与统计学院 河南 郑州 450046
摘要:滤子理论在多值逻辑及其相关代数的研究中起到了非常重要的作用。为进一步研究非交换剩余格上的滤子理论,基于非交换剩余格上模糊滤子的定义,在非交换剩余格上引入模糊PMTL滤子的概念,给出了这类模糊滤子的一系列刻画,并进一步提出非交换剩余格上模糊同余和模糊商代数的定义,证明了由模糊PMTL滤子生成的模糊商代数是伪MTL代数。
关键词非交换剩余格    模糊PMTL滤子    模糊同余    
The Characterizations and Properties of Fuzzy PMTL-filters in Non-commutative Residuated Lattices
ZUO Weibing, ZHANG Yini    
School of Mathematics and Statistics, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450046, China
Abstract: The filter theory plays an important role in studying multiple-valued logic and the related algebras. In order to further study the filter theory of non-commutative residuated lattices, based on the definition of fuzzy filters in non-commutative residuated lattices, the concept of fuzzy PMTL-filters in non-commutative residuated lattices was introduced. Several characterizations of fuzzy PMTL-filters were derived. Moreover, the notions of fuzzy congruences and fuzzy quotient algebras in non-commutative residuated lattices were introduced, and it was proved that the fuzzy quotient algebras introduced by fuzzy PMTL-filters were pseudo-MTL algebras.
Key words: non-commutative residuated lattice    fuzzy PMTL-filter    fuzzy congruence    
0 引言

为给不确定性信息处理理论提供可靠且合理的逻辑基础,许多学者提出并研究了各种逻辑代数。在众多的逻辑代数中,文献[1]提出的非交换剩余格是一种重要且应用广泛的代数系统,众多学者从不同角度对非交换剩余格的性质和结构特征作了深入的研究。特别地,伪MTL代数、伪BL代数等逻辑代数[2-3],都可看成是非交换剩余格的特例,因此对非交换剩余格的研究有利于探究这些代数中的共同特征。

滤子是研究逻辑代数的一个重要工具,它对不同逻辑系统以及与之对应的逻辑代数的完备性问题的研究发挥着重要作用。目前,非交换剩余格及其他逻辑代数中已引入各种特殊滤子,如布尔滤子、蕴涵滤子、正蕴涵滤子、奇异滤子、PMTL滤子等,并获得了许多重要结果[4-10]。文献[11]提出模糊集的概念后,众多学者将其应用于多种代数结构,使模糊理论得到了进一步发展[12-13]。为了更好地揭示非交换剩余格的特性,学者们将模糊集的方法应用于非交换剩余格中,提出了非交换剩余格上各类模糊滤子的概念。其中,文献[14]在非交换剩余格上提出了模糊滤子,模糊蕴涵滤子和模糊正蕴涵滤子的概念,讨论了它们的基本性质;文献[15]进一步提出非交换剩余格上的模糊正蕴涵滤子,并指出其与模糊正蕴涵滤子的关系;随后文献[16]在非交换剩余格引入模糊极滤子的概念,证明了在一定条件下模糊极滤子和模糊正蕴涵滤子是等价的,文献[17]在非交换剩余格上引入了模糊弱蕴涵滤子的概念,并给出了模糊极滤子与模糊弱蕴涵滤子相互等价的条件。受上述工作的启发,本文基于文献[9]中非交换剩余格上PMTL滤子的概念,在非交换剩余格上定义模糊PMTL滤子,得到了模糊PMTL滤子的一系列等价刻画,并引入非交换剩余格上模糊同余和模糊商代数的概念, 证明了由模糊PMTL滤子生成的模糊商代数是伪MTL代数。

1 预备知识

定义1[18]  代数系统(L, ∧, ∨, ⊗, →, $\rightsquigarrow $, 0, 1)被称为非交换剩余格,如果

(1) (L, ∧, ∨, 0, 1)为有界格;

(2) (L, ⊗, 1)是非交换幺半群;

(3) 对任意x, y, zL, xyzxyzyx$\rightsquigarrow $z

在非交换剩余格L中,对∀xL,定义¬x=x→0, ~x=x$\rightsquigarrow $0, $ x^{n}=\underbrace{x \otimes \cdots \otimes x}_{n}, n \in {\bf{N}}^{+}$

定义2[2]  非交换剩余格L若满足: (xy)∨(yx)=(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x)=1,则称L为伪MTL代数。

定义3[3]  一个伪MTL代数L若满足:(xy)⊗x=x⊗(x$\rightsquigarrow $y)=xy,则称L为伪BL代数。

引理1[18]  设L为非交换剩余格,则对任意x, y, zL,以下性质成立:

(1)(xy)→z=(xz)∧(yz), (xy)$\rightsquigarrow $z=(x$\rightsquigarrow $z)∧(y$\rightsquigarrow $z);

(2) z→(xy)=(zx)∧(zy), z$\rightsquigarrow $(xy)=(z$\rightsquigarrow $x)∧(z$\rightsquigarrow $y);

(3) xy≤(xy)$\rightsquigarrow $y, xy≤(x$\rightsquigarrow $y)→y

(4) xyx, xy$\rightsquigarrow $x

(5) x$\rightsquigarrow $(yz)=y→(x$\rightsquigarrow $z), x→(y$\rightsquigarrow $z)=y$\rightsquigarrow $(xz);

(6) xyxy=1⇔x$\rightsquigarrow $y=1;

(7) xyzxzy, yzxz, z$\rightsquigarrow $xz$\rightsquigarrow $y, y$\rightsquigarrow $zx$\rightsquigarrow $z

(8) x→(yz)=(xy)→z, x$\rightsquigarrow $(y$\rightsquigarrow $z)=(yx)$\rightsquigarrow $z

(9) x⊗(yz)=(xy)∨(xz), (yz)⊗x=(yx)∨(zx);

(10) x→(yz)≥(xy)∨(xz), (yz)→x≥(yx)∨(zy),x$\rightsquigarrow $(yz)≥(x$\rightsquigarrow $y)∨(x$\rightsquigarrow $z), (yz)$\rightsquigarrow $x≥(y$\rightsquigarrow $x)∨(z$\rightsquigarrow $x);

(11)(yz)⊗(xy)≤xz, (x$\rightsquigarrow $y)⊗(y$\rightsquigarrow $z)≤x$\rightsquigarrow $z

(12) xyxy, 特别地,x2x

定义4[18]  设F为非交换剩余格L的非空子集,若满足

(1) xF, yFxyF,

(2) xF, xyyF,

则称F为非交换剩余格L的滤子。

引理2[18]  设F为非交换剩余格L的非空子集,则以下条件等价:

(1) FL的滤子;

(2) 1∈F, 且x, yL, (xF, xyF)⇒yF

(3) 1∈F, 且x, yL, (xF, x$\rightsquigarrow $yF)⇒yF

定义5[9]  设F为非交换剩余格L的滤子,若对任意x, yL,有(xy)∨(yx)∈F且(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x)∈F,则称FL的PMTL滤子。

定义6[19]  设L是非交换剩余格,定义L到区间[0, 1]的映射μ: L→[0, 1],称μL的模糊集。

定义7[19]  设μ是非交换剩余格L的模糊集,对∀t∈[0, 1],称集合μt={xL|μ(x)≥t}是μ的水平截集。

下面用Γ(L)表示L上模糊集的全体,且对∀x, y∈[0, 1],分别用xyxy表示max{x, y}, min{x, y}。

定义8[19]  设μΓ(L),若μ满足

(1) ∀x, yL, xyμ(x)≤μ(y),

(2) ∀x, yL, μ(x)∧μ(y)≤μ(xy), 则称μL的模糊滤子。

定理1[19]  设μΓ(L),则μ是非交换剩余格L的模糊滤子,当且仅当对∀t∈[0, 1],μt不是空集就是L的滤子。

推论1[19]  设L是非交换剩余格,FL的非空子集,则FL的滤子,当且仅当F的特征函数χFL的模糊滤子,其中$\chi_{F}= \begin{cases}1, & x \in F \\ 0, & x \notin F\end{cases} $

引理3[20]  设μΓ(L),则以下条件等价:

(1) μ是模糊滤子;

(2) ∀x, yL, μ(1)≥μ(x), μ(y)≥μ(x)∧μ(xy);

(3) ∀x, yL, μ(1)≥μ(x), μ(y)≥μ(x)∧μ(x$\rightsquigarrow $y)。

引理4[19-20]  设μ是非交换剩余格L的模糊滤子,则对∀x, y, zL, 以下性质成立:

(1) μ(xy)=μ(x)∧μ(y);

(2) μ(xy)=μ(x)∧μ(y);

(3) 如果μ(xy)=μ(1)或μ(x$\rightsquigarrow $y)=μ(1),则μ(x)≤μ(y);

(4) μ(xy)∧μ(yz)≤μ(xz), μ(x$\rightsquigarrow $y)∧μ(y$\rightsquigarrow $z)≤μ(x$\rightsquigarrow $z);

(5) u(xy)≤μ(xzyz),μ(x$\rightsquigarrow $y)≤μ(xz$\rightsquigarrow $yz);

(6) μ(xy)≤μ((zx)→(zy)), μ(x$\rightsquigarrow $y)≤μ((z$\rightsquigarrow $x)(z$\rightsquigarrow $y));

(7) μ(xy)≤μ((yz)$\rightsquigarrow $(xz)), μ(x$\rightsquigarrow $y)≤μ((y$\rightsquigarrow $z)→(x$\rightsquigarrow $z))。

定义9[20]  设μ是非交换剩余格L的模糊滤子。若对∀x, yL, μ(xy)=μ(x$\rightsquigarrow $y),则称μL的模糊正规滤子。

2 模糊PMTL滤子

定义10  设μ是非交换剩余格L的模糊滤子,若对∀x, yL, μ((xy)∨(yx))=μ(1)且μ((x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x))=μ(1),则称μL的模糊PMTL滤子。

例1  设L={0, a, b, c, d, 1},0 < a < b, c < d < 1,bc是不可比的,且运算⊗, →, $\rightsquigarrow $定义为

$ \begin{array}{l|llllll} \otimes & 0 & a & b & c & d & 1 \\ \hline 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \\ a & 0 & 0 & a & 0 & a & a \\ b & 0 & 0 & b & 0 & b & b \\ c & 0 & a & a & c & c & c \\ d & 0 & a & b & c & d & d \\ 1 & 0 & a & b & c & d & 1 \end{array}, $
$ \begin{array}{l|llllll} \rightarrow & 0 & a & b & c & d & 1 \\ \hline 0 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 \\ a & b & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 \\ b & 0 & c & 1 & c & 1 & 1 \\ c & b & b & b & 1 & 1 & 1 \\ d & 0 & a & b & c & 1 & 1 \\ 1 & 0 & a & b & c & d & 1 \end{array}, $
$ \begin{array}{l|llllll} \rightsquigarrow & 0 & a & b & c & d & 1 \\ \hline 0 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 \\ a & c & 1 & 1 & 1 & 1 & 1 \\ b & c & c & 1 & c & 1 & 1 \\ c & 0 & b & b & 1 & 1 & 1 \\ d & 0 & a & b & c & 1 & 1 \\ 1 & 0 & a & b & c & d & 1 \end{array}, $

L为非交换剩余格[4]。定义L上的模糊集μμ(1)=μ(d)=t1, μ(a)=t2, μ(b)=t3, μ(c)=μ(0)=t4(0≤t4 < t3 < t2 < t1≤1)。容易验证μ是模糊PMTL滤子。

定理2  设μ是非交换剩余格L的模糊滤子,则μ是模糊PMTL滤子当且仅当对∀t∈[0, 1],μt不是空集就是L的PMTL滤子。

证明  必要性。因为μL的模糊滤子,由定理1可知μtL的滤子。对于∀t∈[0, 1],若μtϕ,假设存在x0μt,使得μ(x0)≥t,则μ(1)≥μ(x0)≥t。又因μ是模糊PMTL滤子,则μ(1)=μ((xy)∨(yx))=μ((x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x)),故(xy)∨(yx)∈μt且(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x)∈μt,因此μt是PMTL滤子。

充分性。已知对∀t∈[0, 1],μt不是空集就是L的PMTL滤子。设t=μ(1),则1∈μt。因此μt是PMTL滤子,即(xy)∨(yx)∈μt且(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x)∈μt,从而有μ((xy)∨(yx))≥t=μ(1)和μ((x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x))≥t=μ(1),则μ((xy)∨(yx))=μ((x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x))=μ(1),故μ是模糊PMTL滤子。

推论2  设μ是非交换剩余格L的模糊滤子,则μ是模糊PMTL滤子当且仅当μμ(1)是PMTL滤子。

推论3  一个非空子集FL的PMTL滤子当且仅当χFL的模糊PMTL滤子。

3 模糊PMTL滤子的刻画

定理  设μ是非交换剩余格L的模糊滤子,则对∀x, y, zL,以下条件等价:

(1) μ是模糊PMTL滤子;

(2) μ[x→(yz)]≤μ[(xy)∨(xz)], μ[x$\rightsquigarrow $(yz)]≤μ[(x$\rightsquigarrow $y)∨(x$\rightsquigarrow $z)];

(3) μ[x→(yz)]=μ[(xy)∨(xz)], μ[x$\rightsquigarrow $(yz)]=μ[(x$\rightsquigarrow $y)∨(x$\rightsquigarrow $z)];

(4) μ{[x→(yz)]→[(xy)∨(xz)]}=μ{[x$\rightsquigarrow $(yz)][(x$\rightsquigarrow $y)∨(x$\rightsquigarrow $z)]}=μ(1)。

证明  (1)⇒(2)。已知μ是模糊PMTL滤子。设t=μ(x→(yz)),则x→(yz)∈μt。由定理2知μt是PMTL滤子,则根据引理1(9)、(1)、(12)、(11)可得:

$ \begin{aligned} &{[(y \rightarrow z) \vee(z \rightarrow y)] \otimes[x \rightarrow(y \vee z)]=} \\ &\{(y \rightarrow z) \otimes[x \rightarrow(y \vee z)]\} \vee \\ &\{(z \rightarrow y) \otimes[x \rightarrow(y \vee z)]\}= \\ &\{[(y \vee z) \rightarrow z] \otimes[x \rightarrow(y \vee z)]\} \vee \\ &\{[(y \vee z) \rightarrow y] \otimes[x \rightarrow(y \vee z)]\} \leqslant \\ &(x \rightarrow z) \vee(x \rightarrow y) 。\end{aligned} $

因此(xz)∨(xy)∈μt,从而μ[x→(yz)]≤μ[(xy)∨(xz)]。同理可得,μ[x$\rightsquigarrow $(yz)]≤μ[(x$\rightsquigarrow $y)∨(x$\rightsquigarrow $z)]。

(2) ⇒(3)。由引理1(10)以及模糊滤子的保序性易得。

(3) ⇒(4)。设u=x→(yz),由定理3(3)和引理1(8)可得:

$ \begin{aligned} &\mu\{[x \rightarrow(y \vee z)] \rightarrow[(x \rightarrow y) \vee(x \rightarrow z)]\}= \\ &\mu\{u \rightarrow[(x \rightarrow y) \vee(x \rightarrow z)]\}= \\ &\mu\{[u \rightarrow(x \rightarrow y)] \vee[u \rightarrow(x \rightarrow z)]\}= \\ &\mu\{[(u \otimes x) \rightarrow y] \vee[(u \otimes x) \rightarrow z]\}= \\ &\mu\{[(u \otimes x)] \rightarrow(y \vee z)\}= \\ &\mu\{u \rightarrow[x \rightarrow(y \vee z)]\}=\mu(1) 。\end{aligned} $

因此μ{[x→(yz)]→[(xy)∨(xz)]}=μ(1),同理可得μ{[x$\rightsquigarrow $(yz)]$\rightsquigarrow $[(x$\rightsquigarrow $y)∨(x$\rightsquigarrow $z)]}=μ(1)。

(4) ⇒(1)。令x=yz,则结论成立。

定理4  设μ是非交换剩余格L的模糊滤子,则对∀x, y, zL, 以下条件等价:

(1) μ是模糊PMTL滤子;

(2) μ[(yz)→x]≤μ[(yx)∨(zx)], μ[(yz)$\rightsquigarrow $x]≤μ[(y$\rightsquigarrow $x)∨(z$\rightsquigarrow $x)];

(3) μ[(yz)→x]=μ[(yx)∨(zx)], μ[(yz)$\rightsquigarrow $x]=μ[(y$\rightsquigarrow $x)∨(z$\rightsquigarrow $x)];

(4) μ{[(yz)→x]$\rightsquigarrow $[(yx)∨(zx)]}=μ{[(yz)$\rightsquigarrow $x]→[(y$\rightsquigarrow $x)∨(z$\rightsquigarrow $x)]}=μ(1)。

证明  (1)⇒(2)。已知μ是模糊PMTL滤子。设t=μ((yz)→x),则(yz)→xμt。由定理2知μt是PMTL滤子,则根据引理1(9)、(12)、(2)、(11)可得:

$ \begin{aligned} &{[(y \wedge z) \rightarrow x] \otimes[(y \rightarrow z) \vee(z \rightarrow y)]=} \\ &\{[(y \wedge z) \rightarrow x] \otimes(y \rightarrow z)\} \vee \\ &\{[(y \wedge z) \rightarrow x] \otimes(z \rightarrow y)\}=\\ &\{[(y \wedge z) \rightarrow x] \otimes[y \rightarrow(y \wedge z)]\} \vee \\ &\{[(y \wedge z) \rightarrow x] \otimes[z \rightarrow(y \wedge z)]\} \leqslant \\ &(y \rightarrow x) \vee(z \rightarrow x) 。\end{aligned} $

因此(yx)∨(zx)∈μt,从而μ[(yz)→ x]≤μ[(yx)∨(zx)]。同理可得,μ[(yz)$\rightsquigarrow $x]≤μ[(y$\rightsquigarrow $x)∨(z$\rightsquigarrow $x)]。

(2) ⇒(3)。由引理1(10)以及模糊滤子的保序性易得。

(3) ⇒(4)。设u=(yz)→x,由定理4(3)和引理1(10)、(5)可得:

$ \begin{aligned} &\mu\{[(y \wedge z) \rightarrow x] \rightsquigarrow[(y \rightarrow x) \vee(z \rightarrow x)]\}= \\ &\mu\{u \rightsquigarrow[(y \rightarrow x) \vee(z \rightarrow x)]\} \geqslant \\ &\mu\{[u \rightsquigarrow(y \rightarrow x)] \vee[u \rightsquigarrow(z \rightarrow x)]\}= \\ &\mu\{[y \rightarrow(u \rightsquigarrow x)] \vee[z \rightarrow(u \rightsquigarrow x)]\}= \\ &\mu[(y \wedge z) \rightarrow(u \rightsquigarrow x)]= \\ &\mu\{u \rightsquigarrow[(y \wedge z) \rightarrow x]\}=\mu(1)。\end{aligned} $

因此μ{[(yz)→x]$\rightsquigarrow $[(yx)∨(zx)]}= μ(1),同理可得μ{[(yz)$\rightsquigarrow $x]→[(y$\rightsquigarrow $x)∨(z$\rightsquigarrow $x)]}=μ(1)。

(4) ⇒(1)。令x=yz,则结论成立。

定理5  设μ是非交换剩余格L的模糊滤子,则对∀x, y, zL, 以下条件等价:

(1) μ是模糊PMTL滤子;

(2) μ(xz)≤μ[(xy)∨(yz)], μ(x$\rightsquigarrow $z)≤μ[(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $z)];

(3) μ{(xz)→[(xy)∨(yz)]}= μ{(x$\rightsquigarrow $z)[(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $z)]}=μ(1)。

证明  (1)⇒(2)。已知μ是模糊PMTL滤子。设t=μ(xz),则xzμt。由定理2知μt是PMTL滤子,则根据引理1(9)、(12)、(11)可得:

$ \begin{aligned} &{[(z \rightarrow y) \vee(y \rightarrow z)] \otimes(x \rightarrow z)=} \\ &{[(z \rightarrow y) \otimes(x \rightarrow z)] \vee[(y \rightarrow z) \otimes} \\ &(x \rightarrow z)] \leqslant[(z \rightarrow y) \otimes(x \rightarrow z)] \vee \\ &(y \rightarrow z) \leqslant(x \rightarrow y) \vee(y \rightarrow z) 。\end{aligned} $

因此(xy)∨(yz)∈μt,从而μ(xz)≤ μ[(xy)∨(yz)]。同理可得,μ(x$\rightsquigarrow $z)≤μ[(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $z)]。

(2) ⇒(3)。设u=xz,由引理1(10)、(4)、(8)可得:

$ \begin{aligned} &\mu\{(x \rightarrow z) \rightarrow[(x \rightarrow y) \vee(y \rightarrow z)]\}= \\ &\mu\{u \rightarrow[(x \rightarrow y) \vee(y \rightarrow z)]\} \geqslant \\ &\mu\{[u \rightarrow(x \rightarrow y)] \vee[u \rightarrow(y \rightarrow z)]\} \geqslant \\ &\mu\{[u \rightarrow(x \rightarrow y)] \vee(y \rightarrow z)\}= \\ &\mu\{[(u \otimes x) \rightarrow y] \vee(y \rightarrow z)\} \geqslant \\ &\mu[(u \otimes x) \rightarrow z]=\mu[u \rightarrow(x \rightarrow z)]=\mu(1) 。\end{aligned} $

因此μ{(xz)→[(xy)∨(yz)]}=μ(1),同理可得μ{(x$\rightsquigarrow $z)[(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $z)]}=μ(1)。

(3) ⇒(1)。令x=z,则结论成立。

定理6  设μ是非交换剩余格L的模糊滤子,则对∀x, y, zL, 以下条件等价:

(1) μ是模糊PMTL滤子;

(2) μ{[(xy)$\rightsquigarrow $z]→{[(yx)$\rightsquigarrow $z]→z}}=μ{[(x$\rightsquigarrow $y)→z]$\rightsquigarrow ${[(y$\rightsquigarrow $x)→z]$\rightsquigarrow $z}}=μ(1);

(3) μ[(xy)$\rightsquigarrow $z]≤μ{[(yx)$\rightsquigarrow $z]→z}, μ[(x$\rightsquigarrow $y)→z]≤μ{[(y$\rightsquigarrow $x)→z]$\rightsquigarrow $z}。

证明  (1)⇒(2)。已知μ是模糊PMTL滤子。由引理1(8)、(12)、(7)、(1)、(3)可得:

$ \begin{aligned} &\mu\{[(x \rightarrow y) \rightsquigarrow z] \rightarrow\{[(y \rightarrow x) \rightsquigarrow z] \rightarrow z\}\}= \\ &\mu\{\{[(x \rightarrow y) \rightsquigarrow z] \otimes[(y \rightarrow x) \rightsquigarrow z]\} \rightarrow z\} \geqslant \\ &\mu\{\{[(x \rightarrow y) \rightsquigarrow z] \wedge[(y \rightarrow x) \rightsquigarrow z]\} \rightarrow z\}= \\ &\mu\{\{[(x \rightarrow y) \vee(y \rightarrow x)] \rightsquigarrow z\} \rightarrow z\} \geqslant \\ &\mu[(x \rightarrow y) \vee(y \rightarrow x)]=\mu(1) 。\end{aligned} $

因此μ{[(xy)$\rightsquigarrow $z]→{[(yx)$\rightsquigarrow $z]→z}}=μ(1),同理可得μ{[(x$\rightsquigarrow $y)→z]$\rightsquigarrow ${[(y$\rightsquigarrow $x)→z]$\rightsquigarrow $z}}=μ(1)。

(2) ⇒(3)。由引理4(3)可得。

(3) ⇒(1)。令z=(xy)∨(yx),则μ[(xy)$\rightsquigarrow $z]=μ{(xy)$\rightsquigarrow $[(xy)∨(yx)]}≥u{[(xy)$\rightsquigarrow $(xy)]∨[(xy)$\rightsquigarrow $(yx)]}=μ(1)。从而μ[(xy)$\rightsquigarrow $z]=μ(1)。由定理6(3)得μ{[(yx)$\rightsquigarrow $z]→z}=μ(1),又由引理1(10)、(7)得μ{{(yx)$\rightsquigarrow $[(xy)∨(yx)]}→[(xy)∨(yx)]}≤μ[(xy)∨(yx)]。从而μ[(xy)∨(yx)]=μ(1)。同理,令z=(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x),可得μ[(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x)]=μ(1)。故μ是模糊PMTL滤子。

4 非交换剩余格上的模糊同余关系

定义11  设L为非交换剩余格,定义映射θ: L×L→[0, 1]。若满足对∀x, y, zL,下列条件成立:

(1) θ(1, 1)=θ(x, x);

(2) θ(x, y)=θ(y, x);

(3) θ(x, z)≥θ(x, y)∧θ(y, z);

(4) θ(xz, yz)∧θ(zx, zy)≥θ(x, y);

(5) θ(xz, yz)∧θ(zx, zy)≥θ(x, y), θ(x$\rightsquigarrow $z, y$\rightsquigarrow $z)∧θ(z$\rightsquigarrow $x, z$\rightsquigarrow $y)≥θ(x, y)。则称θL上的模糊同余关系。

定义12  设θL上的模糊同余关系。定义模糊集θx: θx(y)=θ(x, y),称模糊集θx是由模糊同余关系θ诱导出的关于x的一个模糊同余类。称L/θ={θx|xL}是由模糊同余关系θ诱导出的模糊商集。

引理5  若θL上的模糊同余关系,则对∀x, yL, θ(1, 1)≥θ(x, y)。

证明  设θL上的模糊同余关系,则由定义11知θ(1, 1)=θ(x, x),θ(x, x)≥θ(x, y)∧θ(y, x)=θ(x, y)。因此θ(1, 1)≥θ(x, y)。

引理6  若θL上的模糊同余关系,则θ1L的模糊滤子。

证明  设θL上的模糊同余关系,则由引理5得:θ1(1)=θ(1, 1)≥θ(1, x)=θ1(x)。根据定义11可知,对∀x, yLθ(1, y)≥θ(1, xy)∧θ(xy, y),又θ(xy, y)=θ(xy, 1→y)≥θ(x, 1),则θ(1, y)≥θ(1, xy)∧θ(x, 1),即θ(1, y)≥θ(1, x)∧θ(1, xy)。由定义12得:对∀x, yL, θ1(y)≥θ1(x)∧θ1(xy)。综上由引理3知θ1L的模糊滤子。

引理7  设μ是非交换剩余格L的模糊正规滤子,则θμ(x, y)=μ(xy)∧μ(yx)或θμ(x, y)=μ(x$\rightsquigarrow $y)∧μ(y$\rightsquigarrow $x)是L的模糊同余关系。

证明  根据引理4容易验证θμ是模糊同余关系。

μ是非交换剩余格L的模糊正规滤子,则对∀xL,由θμ诱导出的关于x的模糊同余类记为μx。由θμ诱导出的模糊商集记为L/μ

引理8  设μ是非交换剩余格L的模糊正规滤子,则对∀x, yLμx=μyμ(xy)=μ(yx)=μ(1)⇔μ(x$\rightsquigarrow $y)=μ(y$\rightsquigarrow $x)=μ(1)。

证明  先证第一个等价。必要性:若μ是非交换剩余格L的模糊正规滤子,μx(y)=θxx(y)=θμ(x, y)=μ(xy)∧μ(yx)。因为μx=μy,则μx(x)=μy(x),从而μ(1)=μ(xy)∧μ(yx),即μ(xy)=μ(yx)=μ(1)。

充分性:因为μ(xy)=μ(yx)=μ(1),由μ(xz)≥μ(xy)∧μ(yz)和μ(yz)≥μ(yx)∧μ(xz),可得μ(xz)=μ(yz)。类似地有μ(zx)=μ(zy)。从而μx(z)=μy(z),因此μx=μy

第二个等价由μ是模糊正规滤子易得。

推论4  设μ是非交换剩余格L的模糊正规滤子,则对∀x, yL, μx=μyx~μμ(1)yx~μμ(1)y定义为对∀x, yL, xyμμ(1)yxμμ(1)x$\rightsquigarrow $yμμ(1), y$\rightsquigarrow $xμμ(1)

μ是非交换剩余格L的模糊滤子,对μx, μyL/μ,定义μxμy=μxy, μxμy=μxy, μxμy=μxy, μxμy=μxy, μx$\rightsquigarrow $μy=μx$\rightsquigarrow $y

定理7  设μ是非交换剩余格L的模糊正规滤子,则L/μ=(L/μ, ∧, ∨, ⊗, →, $\rightsquigarrow $, μ0, μ1)是非交换剩余格。

证明  首先说明在L/μ上的运算是合理的。设μx=μs, μy=μt,则由推论4知,x~μμ(1)s, y~μμ(1)t。根据~μμ(1)的定义可知~μμ(1)是个同余关系,则xy~μμ(1)st,则μxy=μst。同理有μxy=μst, μxy=μst, μxy=μst, μx$\rightsquigarrow $y=μs$\rightsquigarrow $t

现证L/μ是非交换剩余格。显然,L/μ满足定义1(1)、(2)。下证L/μ满足定义1(3)。定义L/μ上的序关系≤满足:μxμy当且仅当μxμy=μy。由引理8知μxμyμ(xy)=μ(1)⇔μ(x$\rightsquigarrow $y)=μ(1)。设μx, μy, μzL/μ,有以下式子成立:

$ \begin{aligned} &\mu^{x} \otimes \mu^{y} \leqslant \mu^{z} \Leftrightarrow \mu^{x \otimes y} \leqslant \mu^{z} \Leftrightarrow \\ &\mu[(x \otimes y) \rightarrow z]=\mu(1) \Leftrightarrow \\ &\mu[x \rightarrow(y \rightarrow z)]=\mu(1) \Leftrightarrow \\ &\mu[y \rightsquigarrow(x \rightsquigarrow z)]=\mu(1) \Leftrightarrow \\ &\mu^{x} \leqslant \mu^{y \rightarrow z} \Leftrightarrow \mu^{y} \leqslant \mu^{x \rightsquigarrow z}, \end{aligned} $

μxμyμzμxμyμzμyμx$\rightsquigarrow $μz。因此L/μ=(L/μ, ∧, ∨, ⊗, →, $\rightsquigarrow $, μ0, μ1)是非交换剩余格。

定理8  设μ是非交换剩余格L的模糊正规滤子,则以下条件等价:

(1) μL的模糊PMTL滤子;

(2) L/μ是伪MTL代数。

证明  (1)⇒(2)。若μL的模糊PMTL滤子,则μ((xy)∨(yx))=μ(1)且μ((x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x))=μ(1),由引理8得μ(xy)∨(yx)=μ1=μ(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x),即(μxμy)∨(μyμx)= μ1=(μx$\rightsquigarrow $μy)∨(μy$\rightsquigarrow $μx)。又由定理7知L/μ是非交换剩余格,从而L/μ是伪MTL代数。

(2) ⇒(1)。若L/μ是伪MTL代数,则(μxμy)∨(μyμx)=μ1=(μx$\rightsquigarrow $μy)∨(μy$\rightsquigarrow $μx),即μ(xy)∨(yx)=μ1=μ(x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x),从而μ((xy)∨(yx))=μ(1)且μ((x$\rightsquigarrow $y)∨(y$\rightsquigarrow $x))=μ(1)。故μL的模糊PMTL滤子。

5 总结

本文在非交换剩余格上引入了模糊PMTL滤子的概念,通过研究其特征和性质,获得了这类模糊滤子的一系列等价条件,提出了非交换剩余格上模糊同余和模糊商代数的定义,证明了由模糊PMTL滤子生成的模糊商代数是伪MTL代数。相关结果丰富了非交换剩余格上的滤子理论。

参考文献
[1]
DILWORTH R P. Non-commutative residuated lattices[J]. Transactions of the American mathematical society, 1939, 46(3): 426-444. DOI:10.2307/1989931 (0)
[2]
FLONDOR P, GEORGESCU G, IORGULESCU A. Pseudo-t-norms and pseudo-BL algebras[J]. Soft computing, 2001, 5(5): 355-371. DOI:10.1007/s005000100137 (0)
[3]
DINOLA A, GEORGESCU G, IORGULESCU A. Pseudo-BL algebras. Ⅰ[J]. Multiple-valued logic, 2002, 8(5): 673-714. (0)
[4]
LIU L Z, LI K T. Boolean filters and positive implicative filters of residuated lattices[J]. Information sciences, 2007, 177(24): 5725-5738. DOI:10.1016/j.ins.2007.07.014 (0)
[5]
朱华, 赵建彬, 徐扬. 剩余格蕴涵代数中n-重素滤子的研究[J]. 郑州大学学报(理学版), 2008, 40(1): 19-22.
ZHU H, ZHAO J B, XU Y. The n-fold prime filter of residuated lattice implication algebras[J]. Journal of Zhengzhou university (natural science edition), 2008, 40(1): 19-22. (0)
[6]
BUSNEAG D, PICIU D. Semi-G-filters, Stonean filters, MTL-filters, divisible filters, BL-filters and regular filters in residuated lattices[J]. Iranian journal of fuzzy systems, 2016, 13(1): 145-160. (0)
[7]
KADJI A, LELE C, TONGA M. Some classes of pseudo-residuated lattices[J]. Afrika matematika, 2016, 27(7/8): 1147-1178. (0)
[8]
GHORBANI S. Obstinate, weak implicative and fantastic filters of non commutative residuated lattices[J]. Afrika matematika, 2017, 28(1/2): 69-84. (0)
[9]
RASOULI S, RADFAR A. PMTL filters, RL filters and PBL filters in residuated lattices[J]. Soft computing, 2017, 29(6): 551-576. (0)
[10]
RASOULI S, ZARIN Z. N-fold Heyting, Boolean and pseudo-MV filters in residuated lattices[J]. Afrika matematika, 2018, 29(5): 911-928. (0)
[11]
ZADEH L A. Fuzzy sets[J]. Information and control, 1965, 8(3): 338-353. DOI:10.1016/S0019-9958(65)90241-X (0)
[12]
薛占熬, 袁艺林, 辛现伟, 等. 多粒度广义L-模糊可变精度粗糙集[J]. 郑州大学学报(理学版), 2016, 48(3): 82-89.
XUE Z A, YUAN Y L, XIN X W, et al. Multi-granulation generalized L-fuzzy variable precision rough set[J]. Journal of Zhengzhou university (natural science edition), 2016, 48(3): 82-89. (0)
[13]
朱翔, 廖祖华. 格的模糊子集的模糊理想度[J]. 郑州大学学报(理学版), 2019, 51(2): 107-112.
ZHU X, LIAO Z H. The measure of fuzzy ideals of lattices[J]. Journal of Zhengzhou university (natural science edition), 2019, 51(2): 107-112. (0)
[14]
郝加兴, 吴洪博. 基于非交换剩余格的模糊蕴涵滤子及其性质[J]. 山东大学学报(理学版), 2010, 45(10): 61-65, 70.
HAO J X, WU H B. Fuzzy implicative filters of non-commutative residuated lattices and their properties[J]. Journal of Shandong university (natural science), 2010, 45(10): 61-65, 70. (0)
[15]
王伟, 周曼曼, 孙大宝, 等. 非交换剩余格的子正蕴涵滤子[J]. 模糊系统与数学, 2015, 29(6): 32-39.
WANG W, ZHOU M M, SUN D B, et al. On fuzzy sub positive implicative filters of non-commutative residuated lattice[J]. Fuzzy systems and mathematics, 2015, 29(6): 32-39. (0)
[16]
刘莉君, 王树勋, 刘丽华. 非交换剩余格上模糊极滤子的特征与性质[J]. 西南大学学报(自然科学版), 2019, 41(8): 58-63.
LIU L J, WANG S X, LIU L H. The characteristics of fuzzy fantastic filters on the non-commutative residuated lattice[J]. Journal of southwest university (natural science edition), 2019, 41(8): 58-63. (0)
[17]
刘莉君. 非交换剩余格上模糊滤子的等价刻画[J]. 模糊系统与数学, 2019, 33(2): 23-28.
LIU L J. The characterizations of fuzzy filters on the non-commutative residuated lattice[J]. Fuzzy systems and mathematics, 2019, 33(2): 23-28. (0)
[18]
CIUNGU L C. Other non-commutative multiple-valued logic algebras[M]. Cham: Springer International Publishing, 2014: 107-134. (0)
[19]
LIU L Z, LI K T. Fuzzy Boolean and positive implicative filters of BL-algebras[J]. Fuzzy sets & systems, 2005, 152(2): 333-348. (0)
[20]
WANG W, XIN X L. On fuzzy filters of pseudo-BL-algebras[J]. Fuzzy sets & systems, 2011, 162(1): 27-38. (0)