ブール代数

ブール代数（ブールだいすう、）またはブール束（ブールそく、）とは、ジョージ・ブールが19世紀中頃に考案した代数系の一つである。ブール代数の研究は束の理論が築かれるひとつの契機ともなった。ブール論理の演算はブール代数の一例であり、現実の応用例としては、組み合わせ回路（論理回路）はブール代数の式で表現できる。
定義.
ブール代数（ブール束）とは束論における可補分配束（complemented distributive lattice）のことである。
集合 "L" と "L" 上の二項演算 ∨（結び（join）と呼ぶ），∧（交わり（meet）と呼ぶ）の組 〈 L; ∨, ∧ 〉 が以下を満たすとき分配束（distributive lattice）と呼ぶ。
さらに "L" の特別な元 0, 1 と単項演算 ¬ について、以下が成り立つとき組 〈 L; ∨, ∧, ¬, 0, 1 〉 を可補分配束（ブール束）と呼ぶ。
典型的な例は、台集合として特別な２つの元 0, 1 のみの２点集合 {0, 1} からなるものであり、コンピュータの動作原理の理論としても知られている。
この代数の上では排他的論理和 (xor) や否定論理積(nand)など応用上重要な演算子が ∧、 ∨、 ¬ の組み合わせで記述される(∧ または ∨ も ¬ と残りの1つの組み合わせで記述される。)。
ブール環.
任意の元 "x" に対して 積の冪等則"x"2 = "x" を満たす単位的環 "B" をブール環（boolean ring）という。
このとき単位的環の公理から
さらに
が導かれ、それらと冪等則により
を得る。つまり(乗法が)冪等的かつ単位的な環は加法に関して全ての元の位数が高々2であるような可換環となる。したがって
とおけば "B" はブール代数となる。
また "B" がブール代数のとき
とおけば "B" はブール環となる。
この対応はブール代数とブール環の間の自然な一対一対応を定めるので、しばしばこの2つは同一視される。