Определение 1
Если
𝐶
– класс
𝐿
-структур, то мы говорим, что элемент
𝑀
из
𝐶𝛥
-
позитивно экзистенциально замкнут в
𝐶
, если каждый
𝛥
-гомоморфизм из
𝑀
в любой
элемент из
𝐶
является
𝛥
-погружением. Класс всех
𝛥
-позитивно экзистенциально
замкнутых моделей обозначим через
(𝐸
Δ
)
+
; если
𝐶 = 𝑀𝑜𝑑 𝑇
для некоторой теории
𝑇
, то
под
𝐸
T
,
(𝐸
Δ
)
+
мы понимаем, соответственно, класс экзистенциально замкнутых и
𝛥
-
позитивно экзистенциально замкнутых моделей данной теории. При
𝛥 = 𝐿
мы получим
класс позитивно экзистенциально замкнутых моделей данной теории и обозначим его
𝐸
+
.
В дальнейшем на протяжении всей статьи
Δ = 𝐵
+
(𝐴𝑡)
и в случае, когда
рассматриваемая теория не является йонсоновской в силу рассматриваемой позитивности
(так как, вообще говоря,
𝑛
-погружение не совпадает с
𝑛
-вложением), мы будем вместо
семантической модели, рассматриваемой теории, использовать универсальную область из
работы [2].
Δ = 𝐵
+
(𝐴𝑡)
, согласованное с вышестоящими определениями, удовлетворяет
минимальному фрагменту из работы [2] и согласовано с определением
∂𝑃𝑀
-теории.
Пусть
0 ≤ 𝑛 ≤ 𝜔
.
Π
+
-формулой будем называть формулу языка
𝐿
+
, пренексная
нормальная форма которой имеет
𝑛
перемен кванторов и начинается с квантора
∀
.
Аналогично,
Σ
+
-формулой будем называть формулу языка
𝐿
+
, пренексная нормальная
форма которой имеет
𝑛
перемен кванторов и начинается с квантора
∂
.
Определение 2
Модель
𝐴
теории
𝑇
будем называть позитивно экзистенциально
замкнутой относительно
𝛴
n
-формул, если
∀𝜑(𝑥) ∈ 𝛴
+
,
∀𝑎 ∈ 𝐴
, для всякой модели
𝐵 ⊃ 𝐴
из того, что
𝐵 ⊨ 𝜑(𝑎)
следует, что
𝐴 ⊨ 𝜑(𝑎)
.
Множество всех позитивно экзистенциально замкнутых относительно
Σ
n
-формул
моделей теории
𝑇
будем обозначать через
n
𝐸
+
.
Определение 3
Будем говорить, что теория
𝑇
допускает
∂
n
𝐽𝐸𝑃
, если для любых
двух
𝐴, 𝐵 ∈
n
𝐸
+
существует
𝐶 ∈
n
𝐸
+
и
𝛥
-гомоморфизмы
1
: 𝐴 →
Δ
𝐶
,
2
: 𝐵 →
Δ
𝐶
.
T
T
Определение 4
Говорим, что теория
𝑇
допускает
∂
n
𝐴𝑃
, если для любых
𝐴, 𝐵, 𝐶 ∈
Университеттің 85 жылдығына арналған «Қазіргі заманғы математика:
проблемалары және қолданыстары» III халықаралық Тайманов оқуларының
материалдар жинағы, 25 қараша, 2022 жыл
372
T
T
n+2
n
𝐸
+
таких, что
1
: 𝐴 →
Δ
𝐶
,
𝑔
1
: 𝐴 →
Δ
𝐵
, где
1
, 𝑔
1
-
𝛥
-гомоморфизмы, существует
𝐷 ∈
n
𝐸
+
и
2
: 𝐶 →
Δ
𝐷
,
𝑔
2
: 𝐵 →
Δ
𝐷
, где
2
, 𝑔
2
-
𝛥
-гомоморфизмы, такие, что
2
∘
1
=
𝑔
2
∘ 𝑔
1
.
Определение 5
Пусть
0 ≤ 𝑛 ≤ 𝜔
. Теория
𝑇
называется экзистенциально
позитивной Мустафинской (
∂𝑃𝑀
-теорией), если
1)
теория
𝑇
имеет бесконечные модели,
2)
теория
𝑇
является
Π
+
-аксиоматизируемой,
3)
теория
𝑇
допускает
∂
n
𝐽𝐸𝑃
,
4)
теория
𝑇
допускает
∂
n
𝐴𝑃
.
Определение 6
∂𝑃𝑀
-теорию при
𝑛 = 0
будем называть
∂𝑃𝐽
-теорией.
В дальнейшем все определения понятий, касающихся йонсоновских теорий (в
обычном смысле), считаются известными и их можно извлечь, например, из [1].
Если
∂𝑃𝐽
-теория не йонсоновская в классическом смысле, то под еѐ семантической
моделью мы будем понимать любую еѐ универсальную область
𝑈
(как в [2]), а под
центром
𝑇
∗
будем понимать следующее множество предложений
𝑇
0
= 𝑇
∀∂
(𝑈)
.
Факт 1
([4]) Индуктивная теория
𝑇
является йонсоновской тогда и только тогда,
когда существует семантическая модель теории
𝑇
.
Определение 7
Если
∂𝑃𝐽
-теория
𝑇
является йонсоновской, то еѐ семантической
моделью назовем
𝑇
-
∂𝑃𝐽
-универсальную
𝑇
-
∂𝑃𝐽
-однородную модель теории
𝑇
мощности
𝜅
,
где
𝜅
– фиксированный недостижимый кардинал.
Определение 8
∂𝑃𝐽
-йонсоновская теория
𝑇
называется совершенной, если еѐ
семантическая модель
𝐶
является насыщенной моделью теории
𝑇(𝐶)
.
Теорема 1
([1]) Пусть
𝑇
совершенная йонсоновская теория. Тогда следующие
условия эквивалентны:
1)
𝑇
∗
- модельный компаньон
𝑇
;
2)
𝑀𝑜𝑑(𝑇
∗
) = 𝐸
T
= 𝐸
T
∗
;
3)
𝑇
∗
= 𝑇
ƒ
= 𝑇
0
,
где
𝑇
∗
= 𝑇(𝐶)
– центр теории
𝑇
(
𝐶
– семантическая модель теории
𝑇
),
𝑇
0
–
оболочка Кайзера (максимальная
∀∂
-теория, взаимно модельно совместная с
𝑇
),
𝑇
ƒ
=
𝑇(𝐹
T
)
, где
𝐹
T
– класс генерических моделей
𝑇
(в смысле конечного форсинга Робинсона).
Легко заметить, что позитивная робинсоновская теория в смысле [2, 3] является
обобщением понятия оболочки Кайзера
𝑇
0
для йонсоновской теории
𝑇
. Из теоремы 1
следует, что в случае, когда
Δ = 𝐵(𝐴𝑡)
и
∂𝑃𝐽
-теория совершенна, понятие семантической
модели и универсальной области совпадают.
Определение 9
Пусть
𝐴
некоторая бесконечная модель сигнатуры
𝜎
.
𝐴
называется
∂𝑃𝐽
-моделью, если множество предложений
𝑇
∀∂
+
(𝐴)
является
∂𝑃𝐽
-теорией.
В дальнейшем теорию
𝑇
∀∂
+
(𝐴)
будем обозначать через
∀∂
+
(𝐴)
.
Следующий результат обобщает предложение 1 из [5].
Лемма 1
Пусть
𝑇
–
∂𝑃𝐽
-теория, полная для экзистенциальных предложений. Тогда
любая бесконечная модель теории
𝑇
является
∂𝑃𝐽
-моделью.
Определение 10
Модели
𝐴
и
𝐵
будем называть
∂𝑃𝐽
-эквивалентными и обозначать
𝐴 ≡
∂PJ
𝐵
, если для любой
∂𝑃𝐽
-теории
𝑇𝐴 ⊨ 𝑇 ⇔ 𝐵 ⊨ 𝑇
.
Следующий результат обобщает теорему 1 из [5].
Лемма 2
Пусть
𝐴
и
𝐵
модели сигнатуры
𝜎
. Тогда следующие условия
эквивалентны:
1)
𝐴 ≡
∂PJ
𝐵
,
2)
∀∂
+
(𝐴) = ∀∂
+
(𝐵)
.
Определение 11
Две
∂𝑃𝐽
-теории
𝑇
1
и
𝑇
2
называются
∂𝑃𝐽
-косемантичными
Университеттің 85 жылдығына арналған «Қазіргі заманғы математика:
проблемалары және қолданыстары» III халықаралық Тайманов оқуларының
материалдар жинағы, 25 қараша, 2022 жыл
373
T
T
T
T
(
𝑇
1
⋈
∂PJ
𝑇
2
), если они имеют общую семантическую модель, в случае, когда
𝑇
1
и
𝑇
2
йонсоновские теории; и имеют общую универсальную область, в случае, когда они не
йонсоновские.
Определение 12
([1]) Модели
𝐴
и
𝐵
модели сигнатуры
𝜎
называются
∂𝑃𝐽
-
косемантичными (
𝐴 ⋈
∂PJ
𝐵
), если для любой
∂𝑃𝐽
-теории
𝑇
1
такой, что
𝐴 ⊨ 𝑇
1
, найдется
∂𝑃𝐽
-теория
𝑇
2
,
∂𝑃𝐽
-косемантичная с
𝑇
1
, такая, что
𝐵 ⊨ 𝑇
2
. И наоборот.
Лемма 3
Для любых моделей
𝐴
и
𝐵
верны следующие импликации:
𝐴 ≡ 𝐵 ⇒ 𝐴 ≡
∂PJ
𝐵 ⇒ 𝐴 ⋈
∂PJ
𝐵
.
Если
∂𝑃𝐽
-теория
𝑇
является йонсоновской, то с
𝐸
T
мы работаем как с классом
моделей некоторой йонсоновской теории. Если же
∂𝑃𝐽
-теория
𝑇
не является
йонсоновской, то в качестве
𝐸
T
мы будем рассматривать класс еѐ позитивно
экзистенциально замкнутых моделей
𝐸
+
. Такой подход для класса
𝐸
T
- класса
экзистенциально замкнутых моделей произвольной универсальной теории
𝑇
был
рассмотрен в [6].
Так как относительно йонсоновских теорий возможны два случая: совершенный и
несовершенный, то мы будем придерживаться следующего. Хорошо известно из [1], что
если йонсоновская теория
𝑇
совершенна, то класс еѐ экзистенциально замкнутых моделей
𝐸
T
элементарен и совпадает с
𝐸
T
∗
, где
𝑇
∗
- еѐ центр. В противном случае, т.е. если теория
𝑇
несовершенна, мы поступаем как в [6], т.е. вместо
𝐸
T
работаем с классом
𝐸
+
. Когда
рассматривается произвольная
∂𝑃𝐽
-теория
𝑇
, то класс
𝐸
+
рассматривается как расширение
𝐸
T
(оба класса всегда существуют), и в зависимости от совершенности и несовершенности
теории
𝑇
теоретико-модельные свойства класса
𝐸
+
представляют особый интерес. Для
любой теории
𝑇
будем обозначать через
𝑇
∀
+
теорию, аксиомы которой являются
позитивные универсальные следствия теории
𝑇
.
Лемма 4
Пусть
𝑇
1
и
𝑇
2
-
∂𝑃𝐽
-теории, причем
𝐶
1
- семантическая модель
𝑇
1
,
𝐶
2
-
семантическая модель
𝑇
2
. Если
(𝑇
1
)
∀
+
= (𝑇
2
)
∀
+
, то
𝑇
1
⋈
∂PJ
𝑇
2
.
Теорема 2
Пусть
𝑇
1
и
𝑇
2
-
∂𝑃𝐽
-теории, причем
𝐶
1
- семантическая модель
𝑇
1
,
𝐶
2
-
семантическая модель
𝑇
2
. Тогда эквивалентны следующие условия:
1)
𝐶
1
⋈
∂PJ
𝐶
2
,
2)
𝐶
1
≡
∂PJ
𝐶
2
,
3)
𝐶
1
= 𝐶
2
.
Определение 13
([7]) Пусть
𝐴
- непустое множество,
〈𝑆;⋅, 𝑒〉
– моноид.
Алгебраическая система
〈𝐴; 〈𝑓
α
: 𝛼 ∈ 𝑆〉〉
с унарными операциями
𝑓
α
,
𝛼 ∈ 𝑆
, назовается
полигоном над
𝑆
, если выполняются следующие условия.
𝑓
e
(𝑎) = 𝑎
для всех
𝑎 ∈ 𝐴
;
𝑓
αβ
(𝑎) = 𝑓
α
(𝑓
β
(𝑎))
для всех
𝑎 ∈ 𝐴
и всех
𝛼, 𝛽 ∈ 𝑆
.
Пусть
𝑎 ∈ 𝐴
, тогда
𝑆
a
= {𝑓
α
(𝑎): 𝛼 ∈ 𝑆}
; если
𝑎¯
– кортеж элементов из
𝐴
, то
𝑆
a¯
=
⋃
a
i
∈a¯
𝑆
a
i
. Множество
𝐶
a
= {𝑏 ∈ 𝐴: 𝑏 ∈ 𝑆
a
или
𝑎 ∈ 𝑆
b
}
называется компонентой.
Предложение 1
([7]) Если
𝑇
теория полигонов и для любого
𝑓: 𝑆
a
⋍ 𝑆
b
существует
𝑔 ⊃ 𝑓
такой, что
𝑔: 𝐶
a
⋍ 𝐶
b
, тогда
𝑇
допускает элиминацию кванторов.
Всюду в дальнейшем будем рассматривать полигоны над группой
𝐺
и
соответственно теории полигонов над группой.
Теорема 3
([7]) Пусть теория
𝑇
полигонов имеет бесконечную модель. Тогда
(1)
𝑇
индуктивна;
(2)
если
𝑇
обладает свойством совместного вложения, то она также обладает
свойством амальгамирования;
(3)
если
𝑇
полна, то она допускает элиминацию кванторов и является примитивом.
Теорема 4
([7]) 1) Каждая
𝛼
-йонсоновская теория полигонов совершенна и
|