Podręcznik

1. Algebra Boole’a

1.3. Dwuelementowa algebra Boole’a

Jeśli algebra Boole’a (A, \cup, \cap, -, 1, 0) ma dokładnie 2 elementy (a ściślej zbiór A ma dokładnie 2 elementy), to nazywamy ją dwuelementową algebrą Boole’a.

Niech X będzie dowolnym, ustalonym, niepustym zbiorem, A=\{\varnothing,X\}, a działania \cup, \cap, - zwykłymi działaniami teoriomnogościowymi sumy iloczynu i uzupełnienia zbioru a ponadto niech 0 \stackrel{df}{=} \varnothing,\ 1 \stackrel{df}{=}X. Tak zdefiniowana algebra jest, jak łatwo sprawdzić, dwuelementową algebrą Boole'a.
Niech A=\{0,1\}. Rozważmy algebrę (\{0,1\},+,\cdot,\bar{},0,1). Wprowadzamy w zbiorze \{0,1\} następujące działania: "+", "\cdot", "\bar{}".

"+" - nazywamy sumą logiczną (lub dysjunkcją)
"\cdot" - nazywamy mnożeniem logicznym (lub koniunkcją)
"\bar{}" - nazywamy negacją

Suma logiczna (dysjunkcja) +, iloczyn logiczny (\{0,1\},+,\cdot,\bar{},0,1) (koniunkcja) i negacja są zdefiniowane tabelkami:

\begin{array}{ c|c|c } + & 0 & 1\\ \hline 0 & 0 & 1\\ \hline 1 & 1 & 1 \end{array} \qquad \begin{array}{ c|c|c } \cdot & 0 & 1\\ \hline 0 & 0 & 0\\ \hline 1 & 0 & 1 \end{array} \qquad \begin{array}{ c|c|c } \bar{} & 0 & 1\\ \hline & 1 & 0 \end{array}

Łatwo można sprawdzić, że tak zdefiniowana algebra (\{0,1\},+,\cdot,\bar{},0,1) jest algebrą Boole’a, tzn. spełnione są w niej wszystkie aksjomaty algebry Boole’a. Oczywiście jest to 2-elementowa algebra Boole’a. Mówiąc 2-elementowa algebra Boole’a, mamy z reguły na myśli ten konkretny przykład. Oczywiście wszystkie podane dotychczas ogólne własności algebry Boole’a pozostają prawdziwe jeśli pamiętamy o odpowiedniości

"+" odpowiada "\cup"
"\cdot" odpowiada "\cap"
"\bar{}" odpowiada "-"

Fakt: Istnieje jedna tylko z dokładnością do izomorfizmu 2^n elementowa algebra Boole’a. W szczególności istnieje tylko jedna (z dokładnością do izomorfizmu) 2-elementowa algebra Boole’a.