6.范疇的例子-2


給定一個范疇,經(jīng)常使用的構造新范疇的手段是范疇中的圖。

a.固定范疇C中的一個對象I,對于I上的箭頭可以定義新范疇C/I:

對象是以對象I為值域的所有箭頭,也就是所有指向I的箭頭。這里其實有些不清楚的地方,一個對象就是一個態(tài)射,由A到I之間有許多個態(tài)射,也就是有許多個對象。

態(tài)射是滿足上面的交換圖的箭頭,其中f,g是對象,h是f,g之間的態(tài)射,即滿足f=g\circ h的態(tài)射h。

復合運算就是基礎范疇C中的復合。

值得注意的是,當限制范疇C為集合范疇時,范疇C/I的對象就可以等同為集合I索引的集族,因為首先f是一個映射,滿足單值性,所以I的逆象必定包含集合A,有的i對應一個a,有的對于多個,有的沒有對應,所以總結(jié)為,每個I中的元素對應于A元素所成的空集,單點集,多點集,整體上就是I索引了一個集族。

于是范疇C/I就是I索引的集合族以及映射族。

感覺有點難理解啊,尤其是映射的映射。映射族大概是集族到集族的映射吧。


b.對應的有范疇I/C,對象為所有由I發(fā)出的箭頭,其他的類比可得。就是把上一個例子的箭頭方向反過來了。

箭頭范疇Ar(C),以C中所有箭頭為對象,以箭頭序?qū)ψ鳛閼B(tài)射,并滿足上面的交換圖,復合運算是按照分量定義的,就像向量一樣,互不干擾。

當基礎范疇C是小范疇時,上面構造的三個范疇都是小范疇。

下面是函子的一些例子:

a.遺忘函子,將復雜的結(jié)構消解掉,變?yōu)楹唵蔚慕Y(jié)構,這個很容易理解,因為復雜的結(jié)構可以視為簡單結(jié)構的特例,往往要滿足一些更加苛刻的條件,將這些限制條件去掉就行了。比如,群是滿足群公理的集合,遺忘函子就將群公理遺忘掉,只剩下集合的結(jié)構。

b.如果R是交換環(huán),記Mod_R為R模和R線性映射所成范疇,與R作張量積就產(chǎn)生了一個函子,-\otimes R:Ab\rightarrow Mod_R,從交換群范疇到R模范疇。

這個其實就是向量空間的構造方法,向量空間是特殊的R模。

交換群被映射為新的群,并且具有新運算標量乘法。群同態(tài)被映射為R線性映射。

c.冪集函子,由集合范疇到集合范疇,將集合映射為其冪集,將集合間的映射映射為冪集間的映射。這是怎么映射的呢??

d.可表函子,函子由對象C所表達。將對象映射為態(tài)射集合,將態(tài)射映射為態(tài)射。

e.給出兩個范疇A,B和B中一個對象B,定義對象B的常值函子,任意A中的對象,映射到對象B,任意A中的態(tài)射,映射到B的恒等態(tài)射。這就像常值函數(shù)一樣,只對應一個特定的點。僅僅是因為函子要求兩個對應,所以多出來一個映射對應。


這一節(jié)總算是看完了,這一次的例子更多的是一種數(shù)學構造,所以顯得極為抽象,看不懂也是必然,雖然之前補過一些基礎,但是還是很難理解。只能抽象的去把握,學習急不得,尤其是陌生的東西,必須要花費大量的時間來熟悉,熟悉之后才談的上去理解。

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