13.9. Definíció

Homomorfizmus, izomorfizmus, beágyazás

Legyen AA és BB két, valamilyen műveletekkel és/vagy relációkkal ellátott halmaz, amely műveletek és relációk összepárosíthatók egymással olymódon, hogy minden AA-n értelmezett művelet (illetve reláció) pontosan egy BB-n értelmezett művelettel (illetve relációval) áll párban, és minden BB-n értelmezett művelet (illetve reláció) pontosan egy AA-n értelmezett művelet (illetve reláció) párja. Tegyük fel továbbá, hogy egy ilyen párosítás mellett létezik egy valamilyen közöttük lévő f:ABf:A\to B függvény (vagy leképezés), amelyre teljesülnek az alábbiak:

1.
Minden AA-n értelmezett * művelet és a – fenti párosítás szerinti – neki megfelelő BB-n értelmezett \circledast művelet esetén tetszőleges AA-beli aa és bb elemekre teljesül, hogy f(ab)=f(a)f(b)f(a*b)=f(a)\circledast f(b).
2.
Minden AA-n értelmezett \sim reláció és a – fenti párosítás szerinti – neki megfelelő BB-n értelmezett \simeq reláció, valamint tetszőleges AA-beli aa és bb elemek esetén aba\sim b akkor és csak akkor teljesül, ha f(a)f(b)f(a)\simeq f(b) is teljesül.

Ekkor a két halmaz közötti ff függvényt (vagy leképezést) homomorfizmusnak nevezzük.

Amennyiben BB minden eleme legalább egy AA-beli elemhez hozzá van rendelve ff által, akkor ff-et szürjektív homomorfizmusnak (vagy ráképezésnek) nevezzük. Ez a szituáció látható a 13.9. ábrán.

Szürjektív homomorfizmus (ráképzés)
13.9. ábra: Szürjektív homomorfizmus (ráképzés)

Amennyiben BB minden eleme legfeljebb egy AA-beli elemhez van hozzárendelve ff által, akkor ff-et injektív homomorfizmusnak (vagy beágyazásnak) nevezzük. Ez a szituáció látható a 13.10. ábrán.

Injektív homomorfizmus (beágyazás)
13.10. ábra: Injektív homomorfizmus (beágyazás)

Amennyiben BB minden eleme pontosan egy AA-beli elemhez van hozzárendelve ff által, akkor ff-et bijektív homomorfizmusnak (vagy izomorfizmusnak) nevezzük. Ez a szituáció látható a 13.11. ábrán.

Bijektív homomorfizmus (izomorfizmus)
13.11. ábra: Bijektív homomorfizmus (izomorfizmus)