Demi-groupe

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Un demi-groupe est un ensemble muni d'une loi de composition interne binaire associative.

S'il possède un élément neutre, on aura affaire à un monoïde. Si la loi est commutative, ce sera un demi-groupe commutatif et un semi-groupe si l'opération est régulière.

Malheureusement une certaine confusion règne dans la terminologie et provient, en partie du moins, du fait que l'équivalent anglais de demi-groupe est semigroup et cancellation semigroup pour semi-groupe. De plus, les analystes parlent de semi-groupes d'opérateurs même s'il s'agit plutôt de demi-groupes du point de vue algébrique alors que Bourbaki (Algèbre, chapitre 1, § 1, n° 3) utilise le terme monoïde pour demi-groupe et certains celui de magma associatif.

[modifier] Exemples

  1. Tout idéal propre d'un anneau (c'est-à-dire sans l'élément neutre de l'anneau), pour la partie multiplicative, est un demi-groupe et non un monoïde.
  2. Tout ensemble ordonné dans lequel toute paire d'éléments possède une borne inférieure interprétée comme le produit de ces deux éléments, on obtient ainsi un demi-groupe commutatif dont tout élément est idempotent. La réciproque est vraie: soit S un tel demi-groupe et posons aRb si a.b = a, alors S est partiellement ordonné par R et toute paire d'éléments possède une borne inférieure.
  3. Évidemment, tout exemple de monoïde et semi-groupe.

[modifier] Sous-demi-groupe

Un sous-demi-groupe d'un demi-groupe S est un sous-ensemble de S fermé sous l'opération de S.

Ainsi l'ensemble 2N des nombres pairs, ou multiples de 2, est un sous-demi-groupe du demi-groupe commutatif N des nombres naturels avec opération la multiplication: à noter que N est un monoïde avec neutre 1 alors que 2N n'est qu'un demi-groupe.