Полугруппа с условием конечности
Полугру́ппа с усло́вием коне́чности, полугруппа, обладающая некоторым свойством таким, что всякая конечная полугруппа обладает этим свойством (такое свойство называется условием конечности). В определении свойства могут фигурировать элементы полугруппы, её подполугруппы и т. п.
Примеры условий конечности: периодичность, локальная конечность, финитная аппроксимируемость, конечная порождённость, конечная определённость. Исследования конечно определённых полугрупп в значительной степени ведутся с точки зрения алгоритмических проблем. Наиболее известное условие, при котором конечная порождённость полугруппы влечёт её конечную определённость, – коммутативность (теорема Редеи). Всякая счётная полугруппа вложима в полугруппу с двумя порождающими, а также в полугруппу с тремя идемпотентными порождающими (Рastijn. 1977).
Целый ряд условий конечности формулируется в терминах решётки подполугрупп (например, условие минимальности для подполугрупп). Полугруппа тогда и только тогда удовлетворяет условию минимальности для подполугрупп, когда периодическая, имеет лишь конечное число классов кручения, в каждом классе кручения наибольшая подгруппа удовлетворяет условию минимальности для подгрупп, а разность конечна (Шеврин. 1965). Аналогичное строение имеют полугруппы конечного ранга (конечность ранга означает, что минимальное число порождающих каждой конечно порождённой подполугруппы полугруппы не превосходит фиксированного числа), полугруппы конечной ширины (конечность ширины для означает, что из любого конечного множества её элементов можно выделить подмножество, порождающее ту же подполугруппу, что и , мощность которого не превосходит фиксированного числа), периодические полугруппы с условием максимальности для подполугрупп и др. (см. Шеврин. Одна общая теорема ... 1974; Шеврин. К теории периодических полугрупп. 1974).
Инверсная полугруппа удовлетворяет условию минимальности для инверсных подполугрупп тогда и только тогда, когда она обладает главным рядом (см. в статье Идеальный ряд полугруппы), каждый фактор которого есть полугруппа Брандта с конечным числом идемпотентов, все максимальные подгруппы которой удовлетворяют условию минимальности для подгруппы. Аналогичные описания получены для условия максимальности, конечности ранга и др. (Ершова. 1977).
Из условий конечности, формулируемых в терминах частично упорядоченного множества идеалов полугруппы, наиболее известны условия минимальности , , для главных левых, правых, двусторонних идеалов (эти условия часто определяются в терминах , и -классов, см. Отношения эквивалентности Грина). Аналогично определяется условие для -классов. Конъюнкция условий и эквивалентна конъюнкции условий и , в остальном эти условия независимы; в частности, полугруппа с условиями и не обязательно удовлетворяет условиям и . Вместе с тем полупростая (см. в статье Главный фактор полугруппы) полугруппа с условием или удовлетворяет условию . Для регулярных полугрупп все четыре условия эквивалентны; всякая полугруппа с условием будет квазипериодической. Конечно порождённая полугруппа с условием или , все подгруппы которой конечны, сама конечна (Hotzel. 1979).
Полугруппа с условием минимальности для правых конгруэнций является периодической, удовлетворяет условию и двойственному условию максимальности для главных левых идеалов; если при этом все её подгруппы конечны, то сама полугруппа конечна (Hotzel. 1979). В инверсных полугруппах условие минимальности для правых конгруэнций эквивалентно условию минимальности для левых конгруэнций, а также тому, что полугруппа имеет лишь конечное число идемпотентов и удовлетворяет условию минимальности для подгрупп (Kozhukhov. 1980). Изучен ряд свойств полугрупп с условием максимальности для односторонних конгруэнций. Коммутативная полугруппа удовлетворяет условию минимальности (максимальности) для конгруэнций тогда и только тогда, когда она имеет главный ряд и удовлетворяет условию минимальности для подгрупп (Kozhukhov. 1980) (конечно порождена).