2. Notion de monoïde


monoïde et
monoïde libre

Un monoïde est un ensemble E muni d'une opération binaire interne associative ⊕.

Un monoïde libre est un monoïde possèdant un élément neutre ε. Il est parfois noté <E, ⊕, ε>

Par exemple, <N, +, 0> est un monoïde, où N est l'ensemble des entiers naturels. En effet, + est associative et 0 est neutre pour +. De même, <N, *, 1> est un monoïde.


sous-monoïde

Soit <E, ⊕, ε> un monoïde et T une partie de E. <T, ⊕, ε> est un sous-monoïde de <E, ⊕, ε> si c'est un monoïde, c'est-à-dire si ε ∈ T et ∀ t, t'∈ T, t ⊕ t' ∈ T

Par exemple, <P, +, 0> est un sous-monoïde de <N, +, 0>, où P est l'ensemble des entiers naturels pairs.


monoïde engendré

Soit M =<E, ⊕, ε> un monoïde. Pour toute partie A de E on peut définir le plus petit sous-monoïde de M contenant A. On l'appelle le sous-monoïde de M engendré par A.

Par exemple, le sous-monoïde de <N, +, 0> engendré par {3} est l'ensemble des naturels multiples de 3 (de même que celui engendré par {3,6}).

Remarque : Soit M=<E, ⊕, ε> un monoïde et A une partie de M. On peut montrer que le sous-monoïde de M engendré
par A est ∪n=0..∞ An, où A0={ε} et ∀n ∈ N alors An+1 = A ⊕ An = {x ⊕ y | x ∈ A, y ∈ An}

Exercices et tests :

Exercice 2.1. Indiquer si les ensembles suivants sont des monoïdes ? des monoïdes libres ? (N est l'ensemble des entiers naturels, Pair(N) est l'ensemble des entiers pairs et Impair(N) l'ensemble des entiers impairs)

    1. <Pair(N), +, 0>
    2. <Impair(N), +, 0>
    3. <Pair(N), *, 1>
    4. <Impair(N), *, 1>

Solution


mardi, 25/11/03 16:16