28.函子對結(jié)構(gòu)的保持和生成

回顧一下函子的性質(zhì),他是一種保持范疇結(jié)構(gòu)的映射,從定義域范疇到陪域范疇。

在這種基礎(chǔ)上,可以根據(jù)函子對更高級結(jié)構(gòu)的保持而定義出保持某種結(jié)構(gòu)的函子,比如保持積結(jié)構(gòu)的函子,保持等值子結(jié)構(gòu)的函子,以及保持極限的函子,這些定義都是其實(shí)說了同一件事,當(dāng)定義域范疇中存在某種結(jié)構(gòu)時,這種結(jié)構(gòu)經(jīng)函子映射到陪域范疇時同樣是陪域范疇的這種結(jié)構(gòu)。

就像各種保持運(yùn)算的映射一樣,可以這樣表示F(A\times B)=F(A)\times F(B),類似于群同態(tài)對群乘法的保持f(ab)=f(a)f(b)。一個重要的例子就是遺忘函子,U:Grp\to Set,這個函子顯然是保持積結(jié)構(gòu)的,兩群直積,經(jīng)函子作用后就是兩群的基礎(chǔ)集的笛卡爾積,所以,積結(jié)構(gòu)經(jīng)函子作用后仍然是積結(jié)構(gòu)。

上面的是函子對結(jié)構(gòu)的正向保持作用,自然我們就考慮到了函子對結(jié)構(gòu)的反向保持作用,也就是說,對于陪域范疇中的某種結(jié)構(gòu),總能在定義域范疇中找到同種結(jié)構(gòu),經(jīng)函子作用后正好是陪域范疇中的這個結(jié)構(gòu)。就像連續(xù)映射的定義一樣,對于f:X\to Y,Y中的開集的逆象一定是X中的開集。這種作用被稱為生成。

對結(jié)構(gòu)的生成應(yīng)該是比較奇妙的性質(zhì),因?yàn)橐话愣际乔巴坪螅苌儆泻笸魄啊?/p>

同樣我們考慮遺忘函子U:Grp\to Set,已知,集合上有層級結(jié)構(gòu),或者說是一種序結(jié)構(gòu),通過空集和冪集映射,我們就能構(gòu)造出這樣的序,通常也被稱為序數(shù),前面的幾個元素可以表示為

\phi \\ \lbrace \phi \rbrace \\ \{ \phi,\{\phi \rbrace \rbrace
\\ \lbrace \phi,\lbrace \phi \rbrace , \{ \phi,\{\phi \rbrace \rbrace \rbrace

后一個序數(shù)總包含前面所有的序數(shù)。所以基于集合包含關(guān)系,全體序數(shù)構(gòu)成一個全序關(guān)系。可以簡寫為0,1,2,3...

這樣的結(jié)構(gòu)就可以構(gòu)造出一個極限0\to 1\to 2\to 3\to ...,形式上就是一個序列極限。

根據(jù)前面學(xué)到的函子的生成關(guān)系,就得到了群的這樣的序列極限。

G_0\to G_1 \to G_2\to ...

對于有限序數(shù)而言,他的極限就和第一個無限序數(shù)\omega 有關(guān),對應(yīng)的就可以定義一個G_{\o}。于是,群和群同態(tài)所組成的這樣的群序列,就是由集合和冪集映射構(gòu)成的這種序列結(jié)構(gòu)生成出來的。

后面部分寫的很吃力,看來對這部分還沒有理解透徹。

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