Freyd, Abelian Categories

Podobne dokumenty
Geometria Algebraiczna

Geometria Algebraiczna, Jesie«2016

Egzamin z wykªadu monogracznego. Teoria kategorii w podstawach informatyki semestr zimowy 2011/12. Poj cia, terminologia i notacja:

Matematyka dyskretna

Niezbyt formalny i niezbyt intuicyjny wst p do algebry abstrakcyjnej

Topologia Algebraiczna - Pomocnik studenta. 1. Język teorii kategorii

Elementy Teorii Kategorii

Podstawy matematyki dla informatyków

2 Podstawowe obiekty kombinatoryczne

Wektory w przestrzeni

Ciaªa i wielomiany. 1 Denicja ciaªa. Ciaªa i wielomiany 1

Indeksowane rodziny zbiorów

Relacj binarn okre±lon w zbiorze X nazywamy podzbiór ϱ X X.

AM II /2019 (gr. 2 i 3) zadania przygotowawcze do I kolokwium

2. L(a u) = al( u) dla dowolnych u U i a R. Uwaga 1. Warunki 1., 2. mo»na zast pi jednym warunkiem: L(a u + b v) = al( u) + bl( v)

Zbiory i odwzorowania

W poprzednim odcinku... Podstawy matematyki dla informatyków. Relacje równowa»no±ci. Zbiór (typ) ilorazowy. Klasy abstrakcji

Wykªad 7. Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych.

Macierze. 1 Podstawowe denicje. 2 Rodzaje macierzy. Denicja

Maszyny Turinga i problemy nierozstrzygalne. Maszyny Turinga i problemy nierozstrzygalne

Twierdzenie Wedderburna Witold Tomaszewski

Wst p do sieci neuronowych, wykªad 14 Zespolone sieci neuronowe

Algebroidy i grupoidy Liego i wspóªczesna teoria Liego

JAO - J zyki, Automaty i Obliczenia - Wykªad 1. JAO - J zyki, Automaty i Obliczenia - Wykªad 1

A = n. 2. Ka»dy podzbiór zbioru sko«czonego jest zbiorem sko«czonym. Dowody tych twierdze«(elementarne, lecz nieco nu» ce) pominiemy.

Twierdzenie 1 (Hindmana). Ustalmy dowolne kolorowanie zbioru liczb naturalnych na sko«czenie wiele kolorów. Wtedy istnieje zbiór niesko«- czony A

Matematyczne podstawy kognitywistyki

PRZYPOMNIENIE Ka»d przestrze«wektorow V, o wymiarze dim V = n < nad ciaªem F mo»na jednoznacznie odwzorowa na przestrze«f n n-ek uporz dkowanych:

Zadania z analizy matematycznej - sem. II Rachunek ró»niczkowy funkcji wielu zmiennych

Przekroje Dedekinda 1

Schematy i reguªy wnioskowania w logice rozmytej

Zadania z PM II A. Strojnowski str. 1. Zadania przygotowawcze z Podstaw Matematyki seria 2

Notatki do wykªadu Algebra

istnienie elementu neutralnego dodawania (zera): 0 K a K a + 0 = a, istnienie elementu neutralnego mno»enia (jedynki): 1 K a K a 1 = a,

ELEMENTARNA TEORIA LICZB. 1. Podzielno±

Macierze i Wyznaczniki

Logika intuicjonistyczna

Algorytmy zwiazane z gramatykami bezkontekstowymi

Przeksztaªcenia liniowe

GRUPA PODSTAWOWA I X. GRZEGORZ ZBOROWSKI

Zad. 1 Zad. 2 Zad. 3 Zad. 4 Zad. 5 SUMA. W obu podpunktach zakªadamy,»e kolejno± ta«ców jest wa»na.

Uwaga 1.1 Jeśli R jest relacją w zbiorze X X, to mówimy, że R jest relacją w zbiorze X. Rozważmy relację R X X. Relację R nazywamy zwrotną, gdy:

Programowanie wspóªbie»ne

Automorzmy modeli i twierdzenie EhrenfeuchtaMostowskiego

Zadania z analizy matematycznej - sem. II Ekstrema funkcji wielu zmiennych, twierdzenia o funkcji odwrotnej i funkcji uwikªanej

XVII Warmi«sko-Mazurskie Zawody Matematyczne

1. H.S.M. Coxeter Wst p do geometrii dawnej i nowej. 2. R.Courant, H. Robbins Co to jest matematyka.

Preliminaria logiczne

Estymacja parametru gªadko±ci przy u»yciu falek splajnowych

Ekstremalnie fajne równania

Elementy geometrii w przestrzeni R 3

WST P DO TEORII INFORMACJI I KODOWANIA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2013/14

Metody dowodzenia twierdze«

Zdzisªaw Dzedzej, Katedra Analizy Nieliniowej pok. 611 Kontakt:

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Zadania. 4 grudnia k=1

Twierdzenie Wainera. Marek Czarnecki. Warszawa, 3 lipca Wydziaª Filozoi i Socjologii Uniwersytet Warszawski

c Marcin Sydow Przepªywy Grafy i Zastosowania Podsumowanie 12: Przepªywy w sieciach

Algebra Liniowa 2. Zadania do samodzielnych wicze«wydziaª Elektroniki, I rok Karina Olszak i Zbigniew Olszak

Twierdzenie Choqueta o mierzalno±ci rzutów

Model obiektu w JavaScript

Macierze i Wyznaczniki

Elementy geometrii analitycznej w przestrzeni

1 0 Je»eli wybierzemy baz A = ((1, 1), (2, 1)) to M(f) A A =. 0 2 Daje to znacznie lepszy opis endomorzmu f.

Podstawy modelowania w j zyku UML

Wielomiany. El»bieta Sadowska-Owczorz. 19 listopada 2018

Chcąc wyróżnić jedno z działań, piszemy np. (, ) i mówimy, że działanie wprowadza w STRUKTURĘ ALGEBRAICZNĄ lub, że (, ) jest SYSTEMEM ALGEBRAICZNYM.

1 Klasy. 1.1 Denicja klasy. 1.2 Skªadniki klasy.

Zadania z algebry liniowej - sem. I Struktury algebraiczne

Teoria grup I. Wykªad 8. 1 Elementarna teoria reprezentacji, cz. III. 2. Reprezentacje o tych samych charakterach s równowa»ne.

Maªgorzata Murat. Modele matematyczne.

Re(x 2 y 2 ) Im(x 2 + y 2 ) 2Re(xy) Im(x 2 y 2 ) Re(x 2 + y 2 ) 2Im(xy)

Macierze. Dziaªania na macierzach. 1. Niech b d dane macierze , D = , C = , B = 4 12 A = , F = , G = , H = E = a) Obliczy A + B, 2A 3B,

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Algebra Boole'a i logika cyfrowa

Liczenie podziaªów liczby: algorytm Eulera

Podstawy logiki i teorii zbiorów wiczenia

1 Granice funkcji wielu zmiennych.

Rachunek zda«. Relacje. 2018/2019

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

WST P DO TEORII INFORMACJI I KODOWANIA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2013/14

c Marcin Sydow Planarno± Grafy i Zastosowania Tw. Eulera 7: Planarno± Inne powierzchnie Dualno± Podsumowanie

r = x x2 2 + x2 3.

Wykªad 4. Funkcje wielu zmiennych.

Topologia Algebraiczna - Pomocnik studenta 50 zadań na Egzamin z Topologii Algebraicznej I Semestr zimowy roku akademickiego 2010/2011

c Marcin Sydow Spójno± Grafy i Zastosowania Grafy Eulerowskie 2: Drogi i Cykle Grafy Hamiltonowskie Podsumowanie

LZNK. Rozkªad QR. Metoda Householdera

MiASI. Modelowanie analityczne. Piotr Fulma«ski. 18 stycznia Wydziaª Matematyki i Informatyki, Uniwersytet Šódzki, Polska

Metoda tablic semantycznych. 1 Metoda tablic semantycznych

Matematyka wykªad 1. Macierze (1) Andrzej Torój. 17 wrze±nia Wy»sza Szkoªa Zarz dzania i Prawa im. H. Chodkowskiej

Zadania z z matematyki dla studentów gospodarki przestrzennej UŠ. Marek Majewski Aktualizacja: 31 pa¹dziernika 2006

ARYTMETYKA MODULARNA. Grzegorz Szkibiel. Wiosna 2014/15

Logika dla matematyków i informatyków Wykªad 1

Tomograa komputerowa

(i) Zwykªe dodawanie, odejmowanie, dzielenie i mno»enie w zbiorze A = { 1, 0, 1}.

Kompresja punktów na krzywych eliptycznych

Funkcje wielu zmiennych

Metoda aksjomatyczna

Naukoznawstwo (Etnolingwistyka V)

Czy funkcja zadana wzorem f(x) = ex e x. 1 + e. = lim. e x + e x lim. lim. 2 dla x = 1 f(x) dla x (0, 1) e e 1 dla x = 1

Transkrypt:

Algebra 2, zadania na wiczenia, seria II Króti wst p do ategorii i funtorów. W tej serii jest du»o zada«ale s (z reguªy) ªatwe lub bardzo ªatwe. Najpierw denicje, tóre zapewne Pa«stwo znaj lub pozna ªatwo mog. ródeª jest bardzo du»o, na przyªad: Adame, Herrlich, Stecer, Abstract and concrete categories. Freyd, Abelian Categories Kategoria. Kategoria C to lasa obietów Obj C oraz lasa mor- zmów: dla a»dej pary obietów A, B z Obj C mamy dany zbiór morzmów Mor C (A, B), tóre zapisujemy jao strzaªi Mor C (A, B) f : A B. Mor- zmy mo»na sªada czyli istnieje operacja C : Mor C (A, B) Mor C (B, C) (f, g) g C f Mor C (A, C) Sªadanie morzmów jest ª czne oraz w zbiorze Mor C (A, A) mamy wyró»niony morzm identyczno±ci id A, tóry jest neutralny dla operacji sªadania. Funtor. To homomorzm ategorii Φ : C D, a doªadniej odwzorowanie objetów Φ Obj : Obj C Obj D oraz morzmów: zachowuj ce ierune strzaªe Φ Mor : Mor C (A, B) Mor D (Φ Obj (A), Φ Obj (B)) (czyli funtor owariantny) lub je odwracaj ce Φ Mor : Mor C (A, B) Mor D (Φ Obj (B), Φ Obj (A)) (czyli funtor ontrawariantny). Zaªadamy,»e funtory przeprowadzaj identyczno±ci na identyczno±ci oraz s zgodne ze sªadaniem morzmów. Naturalna transformata funtorów. Zaªó»my,»e mamy dwa owariatne funtory Φ, Ψ : C D. Naturalna transformata funtorów µ : Φ Ψ jest zadana przez las morzmów µ A : Φ Obj (A) Ψ Obj (A), gdzie A C, tóre dla a»dej pary A, B Obj C i f Mor C (A, B) speªniaj warune przemienno±ci Φ Obj (A) µ A Ψ Obj (A) Φ Mor (f) Ψ Mor (f) Φ Obj (B) µ B Ψ Obj (B) Je±li dodatowo a»de µ A jest izomorzmem to mówimy,»e µ jest naturaln równowa»no±ci (lub izomorzmem) funtorów. Taie same denicje stosujemy dla funtorów ontrawariantnych.

Izomorzm i równowa»no± ategorii. Kategorie C i D s izomor- czne o ile istniej funtory Φ : C D i Ψ : D C taie,»e Φ Ψ oraz Ψ Φ s funtorami identyczno±ci na, odpowiednio, D i C. Kategorie C i D s równowa»ne o ile istniej funtory Φ i Ψ taie,»e Φ Ψ oraz Ψ Φ s naturalnie równowa»ne z funtorami identyczno±ci. 1. Poa»,»e zbiory oraz strutury algebraiczne (grupy, grupy abelowe, pier±cienie przemienne, przestrzenie wetorowe nad ustalonym ciaªem itd) i przestrzenie topologiczne wraz z ich odwzorowaniami, odpowiednimi homomorzmami, tworz ategorie. Oznaczamy je Set, Gr, Ab, Ring, Vect, Top itd. Poa»,»e zapominanie o operacjach algebraicznych daje funtor pomi dzy odpowiednimi ategoriami (funtor zapominania). 2. Poa»,»e ategoria z jednym obietem jest monoidem (póªgrup z jedno±ci ) a funtory taich ategorii to ich homomorzmy. 3. Funtor Φ : C D nazywamy wiernym (odpowiednio, peªnym) je±li odwzorowanie na strzaªach Mor C (A, B)) Mor D (Φ Obj (A), Φ Obj (B)) jest injecj (surjecj ). Poa»,»e abelianizacja grupy zadaje funtor owariantny z Gr do Ab. Czy jest to funtor wierny? peªny? 4. Zdeniuj izomorzm obietów oraz odwrotno± morzmu w sposób ategoryjny. 5. Niech (S, ) bedzie zbiorem z cz ±ciowym porz diem. Poa»,»e (S, ) deniuje ategori, tórej obietami s elementy z S a morzmami nierówno±ci pomi dzy nimi. 6. Obiet A nazywamy obietem pocz towym ategorii C je±li ma doªadnie jedno odwzorowanie w a»dy obiet ategorii. Podobnie deniujemy obiet o«cowy ategorii. Poa»,»e obiet pocz towy (o«cowy) w ategorii jest jeden z doªadno±ci do izomorzmu. Zbadaj czy ategorie rozpatrywane w pozostaªych zadaniach maj obiet pocz towy. Czy maj obiet o«cowy? 7. Niech C bedzie ategori z wyró»nionym obietem A. Poa»,»e odwzorowanie B Mor C (A, B) oraz Mor C (B, C) f ( Mor C (A, B) g f g Mor C (A, C) )

deniuje owariantny funtor z C w ategori zbiorów Set. Oznaczmy go h A : B Mor C (A, B). Zdeniuj podobnie funtor ontrawariantny h A : B Mor C (B, A). Poa»,»e morzm A A daje naturaln transformat funtorów h A h A i h A h A. 8. Lemat Yonedy. Dla danej ategorii C deniujemy jej ategori funtorów Ĉ, w tórej obietami s funtory ontrawariantne C Set a morzmami naturalne transformaty taich funtorów. Rozpatrzmy funtor Φ : C Ĉ tai,»e Φ Obj (A) = h A a na morzmach Φ dziaªa ta ja opisano w poprzednim zadaniu. Poa»,»e Φ jest wierny i peªny. 9. Kontrawariantny funtor C Set nazywamy reprezentowalnym (reprezentowanym przez obiet A w C) je±li jest naturalnie izomorczny funtorowi h A. Poa»,»e owariantny funtor zapominania Ab Set jest naturalnie izomorczny funtorowi h Z. 10. Niech Vect < oznacza ategori przestrzeni wetorowych nad ciaªem wymiaru so«czonego. Rozpatrzmy funtor owariantny podwójnej dualizacji : Vect < Vect <. Znale¹ naturaln transformat funtora identyczno±ci do podwójnej dualizacji i poaza,»e na Vect < jest to równowa»no± funtorów. 11. Niech vect < oznacza ategori, tórej obietami s przestrzenie liniowe n (jeden obiet dla a»dego n 0) za± Mor vect ( n, m ) to macierze n m. Poa»,»e naturalne wªo»enie vect < w Vect < oraz, z drugiej strony, wybór (pewnej) bazy dla a»dej przestrzeni w Vect <, daje równowa»no± tych ategorii. 12. Produt ategoryjny A, B Obj C to obiet D z dwoma morzmami A D B taimi,»e dla dowolnego obietu D, tóry ma morzmy A D B istnieje doªadnie jeden morzm z D do D, tóry daje nast puj cy przemienny diagram D! D A B

Produt D oznaczamy, o ile nie spowoduje to onfuzji, przez A B. Koprodut deniujemy przez odwrócenie strzaªe. Poa»,»e ta zdeniowany produt jest jeden z doªadno±ci do izomorzmu. Poa»,»e produty s przemienne, to jest A B jest izomorczne z B A. Opisz produty i oproduty w ategoriach Set, Top, Ab, Gr, Ring (zauwa»,»e nieoniecznie musz istnie ). 13. Zaªó»my,»e w ategorii C mamy trzy obiety z nast puj cymi dwoma strzaªami A C B. Produtem wªónistym A i B nad C nazywamy obiet D z morzmami A D B, tóre daj nast puj cy diagram przemienny D B A C Ponadto zaªadamy,»e o ile obiet D speªnia powy»szy warune dla D to mamy doladnie jeden morzm D D, tóry mo»na wstawi w nast puj cy diagram przemienny D! D B Ta zdeniowany produt wªónisty (o ile wiemy, gdzie jest zdeniowany) zwyle oznaczamy przez A C B. Ko-produt wªótnisty deniujemy przez odwrócenie strzaªe. Poa»,»e ta zdeniowany produt (i o-produt) jest jeden z doªadno±ci do izomorzmu. Opisz produty i oproduty wªóniste w ategoriach Set, Top, Ab. Poa»,»e je±li ategoria C ma obiet o«cowy Z i istnieje w niej produt A B to produt wªónisty A Z B jest izomorczny z A B. 14. Zªo»enie produtów wªónistych jest produtem wªónistym. Zaªó»my,»e nast puj ce obiety i strzaªi s zdeniwane E A (A C B) A C A C B B E A C

Poa»,»e E A (A C B) jest izomorczne z E C B, gdzie E C to zªo»enie E A C. 15. Zmiana bazy produtu wªónistego. Zaªó»my,»e istnieje produt wªónisty dla A C B. Poa»,»e dowolny morzm C E induuje naturalne odwzorowanie A C B A E B i mamy diagram A C B C A E B C E C gdzie odwzorowanie C C E C jest diagonal czyli odwzorowaniem w produt wªónisty pochodz cym z dwóch opii identyczno±ci C C. Poa»,»e powy»szy diagram te» jest produtem wªónistym.