El volumen que aquí presentamos esta organizado en 6 capítulos. En el primero se describen resultados conocidos que facilitar´an la lectura de la tesis, el mismo no tiene pretenciones de originalidad. El Capítulo II está organizado en siete secciones. Comenzamos señalando las motivaciones para el estudio de operadores simétricos en las álgebras de De Morgan pseudocomplementadas modales, a las que denominamos S-álgebras. Posteriormente, determinamos las álgebras generadoras de esta variedad y mostramos que es semisimple. A continuación, estudiamos las álgebras finitas y finitamente generadas lo que nos permitió afirmar que es una variedad localmente finita. También determinamos la estructura de las S-álgebras libres con n, (n < !) generadores libres y exhibimos el número de elementos de la misma en función del número de generadores. Completamos el capítulo determinando las condiciones necesarias y suficientes para la existencia de epimorfismos entre S-álgebras finitas. Para ello, debimos realizar un estudio minucioso del espectro primo de las S-álgebras, en particular, probamos que el mismo se puede descomponer como una suma cardinal especial. A partir de estos resultados contabilizamos el número de epimorfimos que es posible definir entre álgebras finitas y mostramos dicho número en casos particulares como las mpM-álgebras, las álgebras de Lukasiewicz-Moisil de orden 3 y las álgebras de Boole. Finalizamos el capítulo describiendo el retículo de las subvariedades de la variedad de las S-álgebras. En el Capítulo III, introducimos y estudiamos las mpM-´algebras enriquecidas con un automorfismo de periodo k, donde k 2 IN, k 2 a las que llamamos Ck-álgebras. Los resultados de este capítulo son la generalización natural de los obtenidos en el capítulo anterior para de las S-álgebras, que son el caso k = 2. Comenzamos presentando las propiedades m´as importantes de esta nueva estructura. Posteriormente, establecemos una correspondencia entre conguencias y c-filtros, (i.e.: ciertos filtros especiales del álgebra) lo que permite determinar la familia de ultrafiltros asociada a cada c-filtro maxinal. Por otra parte, determinamos las condiciones necesarias y suficientes para que una congruencia sea maximal, lo que fue posible considerando una nueva operaci´on binaria, la implicación cíclica, y caracterizando a las congruencias por medio de los sistemas deductivos asociados a está implicación. Además, las propiedades que verifica esta implicación nos permitió mostrar que la variedad de las Ck-álgebras es semisimple. Por otra parte, estudiando el espectro primo de una Ck-álgebra y utilizando técnicas diferentes al caso k = 2, ya que la estructura de las Ck-álgebras es mucho más complejo que de las S-álgebras, determinamos las álgebras generadoras de la variedad. También, mostramos que la variedad es finitamente generada y localmente finita. Por último, determinamos el cardinal de la Ck-álgebra libre con un conjunto de n (n < !) generadores libres en funci´on de los parámetros k y n y verificamos este resultado para los casos k = 1 y k = 2 mostrando que ellos coninciden con los ya obtenidos en [61] y en el Capítulo II de esta tesis, respectivamente. En el Capítulo IV, definimos las mpM-álgebras monádicas (o M-álgebras). A cada álgebra de esta nueva clase ecuacional, la tratamos como un par formado por una mpM- álgebra y un cuantificador existencial. En primer lugar, exhibimos propiedades y mostramos la relación existente entre estas álgebras y otras estructuras conocidas. Además, a partir de una familia especial de sub´algebras de una mpM-álgebra determinamos como obtener todos los cuantificadores que la transforman en unaM-álgebra. A continuación, iniciamos un estudio topológico de las mismas, asociando a cada M-álgebra un espacio compacto, Hausdorff y totalmente disconexo en el orden, enriquecido con una relación de equivalencia, al estilo de las dualidades de Halmos-Priestley. Esta primera representación nos permitió realizar un estudio exhaustivo de las congruencias. En particular, mostramos que existe un isomorfismo entre el retículo de ciertos subconjuntos abiertos, cerrados e involutivos del espacio asociado a una M-álgebra y el retículo de las M−congruencias principales de la misma. Además, probamos que las congruencias principales y booleanas coinciden y en el caso finito determinamos su cardinal. Luego, mostramos que las congruencias principales quedan también determinadas por ciertos filtros especiales del álgebra, completando el estudio de las mismas. Finalmente, terminamos el capíıtulo señalando que, a diferencia de lo que ocurre en otras clases de álgebras, aquí, no siempre, es posible definir la estructura monádica partir de la k-cíclica. En el Capítulo V, continuamos el estudio de las M-álgebras y presentamos una segunda representación topológica la que nos permitió determinar las álgebras generadoras (finitas o infinitas) de la variedad. Primeramente, profundizamos el estudio del espectro primo de lasM-álgebras, lo que nos permitió obtener una nueva representación topológica para estas álgebras considerando la categoría de los sm-espacios y las sm-funciones. Dicha dualidad cuenta con la ventaja de brindar más información que la primera, sobre el efecto de la relación de equivalencia en el espacio. Por otro lado, probamos que las condiciones que se le piden a los q-espacios (ver [9]) resultan adecuadas para que el espacio cociente sea un espacio de Priestley con la topología de identificación y que la proyección canónica sea una función continua que preserva el orden. Además, mostramos que este resultado se tralada a las espacios de De Morgan monádicos ([62, p.84]) y a los sm-espacios, lo que es fundamental para el estudio subsiguiente. Por otra parte, utilizamos conceptos de topología general tales como convergencia y acomulación de redes (suceciones de Moore- Smith) y el teorema de extensión de funciones continuas para espacios T3, entre otros, para determinar las M-álgebras generadoras de cardinalidad arbitraria. Finalmente, teniendo en cuenta algunos de los resultados precedentes, analizamos la relación entre las álgebras de De Morgan monádicas ([62]) y las álgebras tetravalentes modales monádicas ([74]). En particular, probamos que toda álgebra tetravalente modal equipada con un cuantificador especial es álgebras de De Morgan monádicas una simple. Luego, estamos en condiciones de decir que el retículo de las subvariedades de álgebras de De Morgan monádicas es mucho más complejo que el retículo de las subvariedades de los Q-retículos distributivos acotados introducidos por Cignoli en [9]. Finalmente, en el Capítulo VI introducimos las MV -álgebras con dos cuantificadores que conmutan las cuales, como ya dijimos, son una generalización natural de las álgebras cilíndricas de dimensión dos libre de elementos diagonales. El tramtamiento de estas álgebras esta dado en términos de implicación y negación. Este hecho nos permite simplificar los resultados establecidos por Di Nola y Grigolia [18] en cuanto a la caracterización de los cuantificadores por medio de subálgebras relativamente completas especiales. Además, probamos que esta nueva variedad tiene la propiedad de extensión de congruencias y que es a congruencias distributivas. Por otra parte, desarollamos una dualidad topológica para estas álgebras y como aplicación de la misma, caracterizamos a las congruencias por medio de ciertos subconjuntos cerrados del espacio asociado a un álgebra. Además, estudiamos la variedad generada por cadenas de longitud n + 1 (n < !)y, entre otras resultados, probamos que se trata de una subvariedad semisimple y caracterizamos sus miembros subdirectamente irreducibles. Finalmente, a partir de un álgebra funcional especial determinamos un conjunto importante de las álgebras simples y exhibimos la totalidad de ellas en el caso finito. / This volume is organized in six chapters. In Chapter I all the results presented are well-known, but they were included either to facilitate the reading or to fix the notations needed throughout the remainder chapters and it has no pretensions of originality. Chapter II is organized in seven sections. We start pointing out the motivations for the study of symmetric operators in modal pseudocomplemented De Morgan algebras, which we called S-algebras. Subsequently, we determine the generating algebras of this variety and we show that it is semisimple. Furthermore, we study the finite and the finitely generated S-algebras which allows us to assert that this variety is locally finite. We also determine the structure of the free S-algebras with n (n < !) free generators and we exhibit a formula to calculate the cardinal number of these algebras in terms of the number of its free generators. On the other hand, we establish necessary and sufficient conditions for the existence of epimorphisms between finite S-algebras. To do this, we make a thorough study of the prime spectrum of the S-algebras. In particular, we prove that it can be decomposed as a special cardinal sum. From these results we compute the number of epimorphims which can be defined between finite algebras. In addition, we show that number in the particular cases of mpM-algebras, Lukasiewicz- Moisil algebras of order 3 and Boolean algebras. We conclude the chapter describing the lattice of subvarieties of the variety of the S–algebras. In Chapter III, we introduce and study the mpM-algebras enriched with an automorphism of period k, where k 2 IN, k 2. We called them Ck-algebras. The results of this chapter are a natural generalization of those obtained in the previous chapter for S- algebras, because they are Ck-algebras when k = 2. First, we present the most important properties of this new structure. Then, we establish a correspondence between the family of congruences and the family of c-filters (ie: certain special filters of the algebra) which allows us to determine a family of ultrafilters associated with each maxinal c-filter. Moreover, we determine necessary and sufficient conditions for a congruence to be a maximal one. This result follows by considering a new binary operation called cyclical implication and characterizing the congruences by means of the deductive systems associated with this implication. In addition, the properties verified by this implication allow us to show that the variety of Ck-algebras is semisimple. On the other hand, we determine the algebras which generate this variety by applying different techniques of the ones used when k = 2 because the structure of Ck-algebras is much more complex than the S-algebras. Besides, we prove that the variety of Ck-algebras is finitely generated and locally finite. Finally, we obtain the cardinal number of the free Ck-algebra with a set of n (n < !) free generators in terms of the parameters k and n and we also verify this result for the case k = 1 and k = 2, showing that they coincide with those already obtained in [61] and in Chapter II of this thesis, respectively. Chapter IV is devoted to monadic mpM-algebras (or M-algebras). Each algebra of this new variety is considered as a pair consisting of an mpM-algebra and an existential quantifier. First, we obtain some properties and show the relationship between these algebras and others well-known structures. Moreover, from a special family of subalgebras of an mpM-algebra we determine how to get all the quantifiers that transform it into an M-algebra. Next, we started a topological study of this variety associating to each M- algebra a compact, Hausdorff and totally order-disconnected topological space enriched with an equivalence relation, such as the Halmos-Priestley’s dualities. This first duality allowed us to do an extensive study of the congruences. In particular, we show that there is an isomorphism between the lattice of certain open, closed and involutive subsets of the associated space of an M-algebra and the lattice of the principal M-congruences of it. Furthermore, we prove that the principal and Boolean congruences coincide and we calculate the number of them in the case of finite algebras. Besides, we show that the principal congruences are also determined by certain special filters of the algebra. Thus the study of the congruences is completed. Finally, we ended the chapter by noting that, unlike what happens in other classes of algebras, here it is not always possible to define the monadic structure from the k-cycle one. In Chapter V, we continue the study of the M-algebras and we present a second topological representation which allowed us to determine the generating algebras (finite or infinite) of this variety. First, we go in depth in the study of the prime spectrum of the M-algebras, in order to obtain a new topological representation for these algebras considering the category of the sm-spaces and the sm-functions. This duality has the advantage of providing more information than the first on the effect of the equivalence relation in the space. On the other hand, we prove that the conditions that verify the q-spaces (see [9]) are suitable for the quotient space to be a Priestley space with the identification topology, and for the canonical projection to be a continuous function that preserves the order. Moreover, we show that this result is transferred to the monadic De Morgan spaces ([62, p.84]) and to the sm-spaces, which is fundamental for subsequent study. Furthermore, we use among others, general topological concepts as the convergence and accumulation for nets (Moore-Smith sequences) and the extension theorem for the continuous functions in T3-spaces, in order to determine the M-algebras of an arbitrary cardinality which generates this variety. Finally, taking into account some of the previous results, we analyzed the relationship between monadic De Morgan algebras ([62]) and monadic tetravalent modal algebras ([74]). In particular, we prove that all tetravalent modal algebra with a special quantifier is a simple monadic De Morgan algebra. Hence, we can assert that the lattice of the subvarieties of monadic De Morgan algebras is much more complex than the lattice of the subvarieties of Q-distributive lattices introduced by Cignoli in [9]. Finally, in Chapter VI we introduce the MV -algebras with two quantifiers which commute. These algebras are a natural generalization of cylindric algebras of dimension two free of diagonal elements. The study of them is done in terms of implication and negation. This fact allows us to simplify the results established by Di Nola and Grigolia ([18]) with respect to the characterization of quantifiers by means of special relatively complete subalgebras. Besides, we prove that this new variety has the congruence extension property and distributive congruences. Furthermore, we develop a topological duality for these algebras which allows us to characterize the congruences by means of certain closed subsets of the space associated with them. In addition, we study the variety generated by chains of length n + 1 (n < !) and, among other results, we prove that it is a semisimple subvariety and we characterize their subdirectely irreducible members. Finally, from a special functional algebra we determine an important set of simple algebras and we show all of them in the finite case.

Las álgebras de De Morgan pseudocomplementadas fueron consideradas por primera vez por A. Romanowska ([66]) quien las denominó pM−álgebras y caracterizó las álgebras subdirectamente irreducibles finitas. Posteriormente, H. Sankappanavar ([67, 68]) continuó con el estudio de las pM−álgebras examinando las congruencias y caracterizando todas las subdirectamente irreducibles. Por otra parte, A. V. Figallo y P. Landini ([23, 21]) con el propósito de presentar distintas axiomáticas para las álgebra tetravalente modales ([42, 43]), mostraron que las pM−álgebras que verifican la condición adicional x V~x<_xV x* admiten una estructura de álgebra tetravalente modal y las denominaron álgebras de De Morgan pseudocomplementadas modales ó mpM−álgebras, para abreviar. En esta tesis hacemos un estudio detallado de la variedad de las mpM−álgebras. Al volumen lo hemos organizado en cuatro capítulos. En el Capítulo I, damos las definiciones básicas y hacemos un repaso de los resultados más importantes de álgebra universal. También hemos incluído una breve exposición sobre la teoría de la dualidad de Priestley para los retículos distributivos acotados y para las p−álgebras ([60, 61, 63]). Por último, describimos la dualidad de W. Cornish y P. Fowler ([18, 19]) para las álgebras de De Morgan. Todos estos temas los hemos incluido tanto para facilitar la lectura como para fijar los conceptos que utilizaremos en los capítulos posteriores. En el Capítulo II, comenzamos el estudio de las mpM−álgebras. En él abordamos el problema de caracterizar los miembros subdirectamente irreducibles de esta variedad para lo cual determinamos, en primer lugar, una dualidad topológica para estas álgebras la que nos permitió caracterizar al retículo de las congruencias. Cabe señalar que esta dualidad es utilizada fuertemente a lo largo de todo el trabajo. Además, probamos que las mpM−álgebras constituyen una variedad localmente finita, semisimple, residualmente pequeña y residualmente finita. En la última sección de este capítulo obtenemos, con técnicas algebraicas, otras caracterizaciones de las congruencias a partir de ciertos subconjuntos especiales del álgebra. Algunos de los resultados anteriores fueron expuestos en la Reunión Anual de Comunicaciones Científicas de la UMA en el 2004 y el 2006. En el Capítulo III, y con el propósito de obtener una mayor informaci´on sobre la variedad mpM de las mpM−álgebras, hacemos un estudio detallado de las congruencias principales. En primer lugar, indicamos dos descripciones de las mismas por medio de ciertos subconjuntos del espacio asociado lo que nos permitió concluir que ellas constituyen un álgebra de Boole. A continuación mostramos, entre otros resultados, que mpM es discriminadora lo cual nos proporcionó numerosas propiedades de las mpM−congruencias en general. Posteriormente, probamos que las congruencias principales y booleanas coinciden y esta afirmación hizo posible determinar el número de congruencias de las mpM−álgebras finitas. Finalizamos este caíıtulo determinando el polinomio discriminador ternario para esta variedad y estableciendo una descripci´on ecuacional de las congruencias principales. Cabe mencionar que algunos de los temas investigados en esta unidad fueron presentados en el XIII Simposio Latinoamericano de Lógica Matemática, Oaxaca, Méjico en el 2006 y en la Reunión Anual de Comunicaciones Científicas de la UMA en el 2007. El Capítulo IV consta de dos secciones. En la primera, nos abocamos al estudio de las propiedades de las mpM−álgebras finitas y finitamente generadas. En la segunda, determinamos la estructura de las mpM−álgebras libres con un conjunto finito de generadores libres y finalmente, indicamos la fórmula que nos permite calcular el cardinal de álgebra libre con un conjunto finito de generadores libres en función del número de generadores de la misma. En la Reunión Anual de Comunicaciones Cienificas de la UMA del 2008 fueron expuestos parte de los resultados anteriores. Alguno de los temas de esta tesis han sido aceptados para su publicación en ([24]). / De Morgan pseudocomplemented algebras were first considered by A. Romanowska ([66]) who called them pM−algebras and characterized the finite subdirectly irreducible algebras. Later on, H. Sankappanavar ([67, 68]) continued studying pM−algebras by examining congruences and characterizing all the subdirectly irreducible algebras. On the other hand, A. V. Figallo and P. Landini ([23, 21]), with the aim of presenting different axiomatic for tetravalent modal algebras ([42, 43]), they proved that pM−algebras verifying the additional condition x_V~ x < _ xVx* admit a tetravalent modal algebra structure. Hence, they called them De Morgan pseudocomplemented modal algebras, or mpM−algebras, for short. Our aim in this thesis is to study in deep the variety mpM of mpM−algebras. More precisely, we have organized this work in four chapters. In Chapter I, basic definitions are provided and we do also a review of the most important results in universal algebra. Furthermore, we have also included a brief discussion on Priestley’s dualities for bounded distributive lattices and p−algebras ([60, 61, 63]). Finally, we describe W. Cornish and P. Fowler’s duality ([18, 19]) for De Morgan algebras. These topics have been included not only to simplify the reading but also to fix the notations and the definitions that we will use in this volume. In Chapter II, we began the study of mpM−algebras. Here, we boarded the problem of characterizing the subdirectly irreducible members of this variety. To this aim, we determine a topological duality for these algebras which allowed us to characterize the congruence lattice.We must point out that this duality is strongly used throughout all this work. Furthermore, we prove that mpM−algebras constitute a locally finite, semisimple, residually small and residually finite variety. In the last section of this chapter we obtain, by means of algebraic techniques, other characterizations of the congruences by means of special subsets of the algebra. Some of the above results were presented in the Annual Meeting of the Uni´on Matemática Argentina in 2004 and 2006. In Chapter III, and in order to obtain more information on the variety mpM, we carried out a detailed study of the principal congruences. First, we indicate two descriptions of them by means certain subsets of the associated space to an mpM−algebra, which allowed us to conclude that they constitute a Boolean algebra. Next we show, among other results, that mpM is a discriminator variety which also provided us many properties of mpM−congruences. Later on, we prove that principal and Boolean congruences coincide and this statement allows us to determine the number of congruences in the finite mpM−algebras. By the end of this chapter, we determine the ternary discriminator polynomial for this variety and we also establish an equational description of the principal congruences. It is worth mentioning that some of the topics presented in this chapter were previously discussed at the XIII Latin American Symposium on Mathematical Logic, Oaxaca, Mexico, and in the Annual Meeting of the Unión Matem´atica Argentina in 2006 and 2007 respectively. Chapter IV consists of 2 sections. In the first one, we focus our study on the properties of finite and finitely generated mpM−algebras. In the second one, we determine the structure of the free mpM−algebras with a finite set of free generators. Finally, we indicate a formula which allows us to calculate the cardinal number of the free mpM−algebras in terms of the number of the free generators of the algebras. Some of the results of this chapter were presented at the Annual Meeting of the Uni´on Matem´atica Argentina in 2008, Some of the topics of this thesis have been accepted for publication in ([24]).

El objetivo de esta tesis es abordar distintos problemas algebraicos acerca de algunas subvariedades de las álgebras de De Morgan Heyting y de las álgebras pseudocomplementadas de Kleene utilizando dualidades topológicas tipo Priestley correspondientes a dichas variedades. Se investiga la sucesión de subvariedades SDHn de las álgebras de De Morgan Heyting caracterizadas por la identidad xn(1*) = x(n+1)(1*) definidas por H.P. Sankappanavar en [26]. Se obtienen condiciones necesarias y sufi- cientes sobre el espacio de filtros primos para que un álgebra de De Morgan Heyting pertenezca a la variedad SDH1 y se caracterizan las álgebras subdirectamente irreducibles y simples de dicha variedad. Todos estos resultados son extendidos para las álgebras finitas en el caso general SDHn. La clase de las álgebras de Boole es un ejemplo familiar de álgebras de Heyting y es bien conocido que existe una correspondencia entre las subálgebras de un álgebra de Boole y ciertas relaciones de equivalencia definidas sobre su espacio Booleano (ver, por ejemplo [13]). En esta tesis se extiende esta correspondencia tanto para la clase de las álgebras de Heyting como para la clase de las álgebras de De Morgan Heyting, es decir, se caracterizan las subálgebras de las álgebras de Heyting y de De Morgan Heyting definiendo ciertas relaciones de equivalencia sobre los espacios topológicos de sus respectivas representaciones tipo Priestley. Como caso particular de este resultado, se obtiene la caracterización para subálgebras maximales de las álgebras de Heyting finitas dada por M. Adams en [2]. Se estudian las álgebras subdirectamente irreducibles en la variedad PCDM de las álgebras pseudocomplementadas de De Morgan a través de sus pm-espacios. Se introduce la noción de body de un álgebra L 2 PCDMy se caracteriza completamente Body(L) cuando L es subdirectamente irreducible, directamente indescomponible o simple. Como consecuencia de esto, en el caso particular de las álgebras pseudocomplementadas de Kleene, surgen naturalmente tres subvariedades de la misma para las cuales se determinan identidades que las caracterizan. Se define la subvariedad BPK, de particular interés ya que sus álgebras subdirectamente irreducibles son suma ordinal de álgebras de Boole y cadenas, realizándose un estudio de la misma. Se determina completamente el reticulado de sus subvariedades y se encuentran bases ecuacionales para cada una de ellas. Una de estas subvariedades, llamada BPK0 es aquella cuyos miembros subdirectamente irreducibles son de la forma B B, donde B es un álgebra de Boole. La última parte de la tesis está destinada al estudio de la variedad BPK0 resolviéndose problemas tales como la obtención de las álgebras libres con una cantidad finita de generadores libres y la descripción completa del reticulado de cuasivariedades junto con una base de cuasi-identidades para cada cuasivariedad. / The objective of this thesis is to study several algebraic problems regarding some subvarieties of De Morgan Heyting algebras and pseudocomplemented Kleene algebras using the corresponding Priestley dualities as a main tool. We focus on the sequence of subvarieties SDHn, which consist of the De Morgan Heyting algebras characterized by the identity xn(1*) =x(n+1)(1*), as defined by H. P. Sankappanavar in [26]. We give necessary and suficient conditions on the space of prime filters for a De Morgan Heyting algebra to belong to the variety SDH1. We also characterize the subdirectly irreducible and simple members of this variety. These results are all further extended for finite algebras in the general case of the varieties SDHn. The class of Boolean algebras is a familiar example of Heyting algebras and it is well known that there exists a correspondence between subalgebras of a Boolean algebra and certain equivalence relations on its Boolean space (see, for example, [13]). In this thesis, we extend this correspondence both for the class of Heyting algebras and for the class of De Morgan Heyting algebras, that is, we characterize the subalgebras of a Heyting algebra and a De Morgan Heyting algebra by defining certain equivalence relations on their respective Priestley spaces. The characterization of maximal subalgebras in finite Heyting algebras given by M. Adams in [2] follows now as a special case of our characterization. We also study the subdirectly irreducible members of the variety PCDM of pseudocomplemented De Morgan algebras in terms of their pm-spaces. We introduce the notion of body of an algebra L 2 PCDM and characterize completely the body of L when L is subdirectly irreducible, directly indecomposable or simple. As a consequence of this, in the case of pseudocomplemented Kleene algebras, three special subvarieties arise naturally, for which we give explicit identities that characterize them. We also define the variety BPK which is of particular interest because its subdirectly irreducible algebras are ordinal sums of Boolean algebras and chains. We study this variety in depth. We determine the whole subvariety lattice and find explicit equational bases for each of the subvarieties. The subdirectly irreducible members of one of these subvarieties, called BPK0, are of the form B B, where B is a Boolean algebra. The last part of this thesis is devoted to the study of this variety: we characterize the finitely generated free algebras and give a full description of the quasivariety lattice as well as the corresponding quasi-equational basis for each of the quasivarieties.