Для установки нажмите кнопочку Установить расширение. И это всё.

Исходный код расширения WIKI 2 регулярно проверяется специалистами Mozilla Foundation, Google и Apple. Вы также можете это сделать в любой момент.

4,5
Келли Слэйтон
Мои поздравления с отличным проектом... что за великолепная идея!
Александр Григорьевский
Я использую WIKI 2 каждый день
и почти забыл как выглядит оригинальная Википедия.
Статистика
На русском, статей
Улучшено за 24 ч.
Добавлено за 24 ч.
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
.
Лео
Ньютон
Яркие
Мягкие

Из Википедии — свободной энциклопедии

Функтор — особый тип отображений между категориями. Его можно понимать как отображение, сохраняющее структуру. Функторы между малыми категориями являются морфизмами в категории малых категорий. Совокупность всех категорий не является категорией в обычном смысле, так как совокупность её объектов не является классом. Один из способов преодолеть подобные теоретико-множественные трудности — добавление в ZFC независимой от неё аксиомы о существовании недостижимых кардиналов[en].

Впервые функторы начали рассматривать в алгебраической топологии, в которой топологическим пространствам сопоставляются алгебраические объекты (например, фундаментальная группа), а непрерывным отображениям — гомоморфизмы между этими объектами. Впоследствии функторы получили распространение во многих областях математики и используются для того, чтобы связывать между собой различные категории.

Термин «функтор» был позаимствован математиками из работ философа Рудольфа Карнапа[1], при этом у Карнапа слово «функтор» относилось к лингвистическому понятию[2].

Определение

(Ковариантный) функтор из категории в категорию  — это отображение, которое:

  • сопоставляет каждому объекту объект
  • сопоставляет каждому морфизму в категории морфизм в категории . Это сопоставление должно обладать следующими свойствами:
    • ,
    • .

Таким образом, функтор должен сохранять тождественные морфизмы и структуру композиции морфизмов.

Аналогичным образом, контравариантный функтор — это отображение, обращающее стрелки (то есть сопоставляющее морфизму морфизм ), сохраняющее тождественные морфизмы и удовлетворяющее равенству:

.

Также контравариантный функтор можно определить как ковариантный функтор из двойственной категории . Некоторые авторы предпочитают записывать все выражения ковариантно, и вместо слов «контравариантный функтор из в » говорят «функтор из в » (или, иногда, «функтор из в »).

Бифункторы и мультифункторы

Бифунктор — это функтор от двух аргументов. Естественный пример — функтор Hom, он ковариантен по одному аргументу и контравариантен по другому.

Формально бифункторы определяются как функторы из категории произведения. Например, функтор имеет вид .

Мультифунктор — это обобщение понятия бифунктора на переменных.

Примеры

Для задания функтора нужно определить действие его не только на объектах категории, но и (что более важно) на морфизмах: существуют различные функторы, действующие одинаково на объектах, например, тождественный функтор и антитождественный функтор, обращающий стрелки.

  • Пусть  — подкатегория в категории . В таком случае определён функтор вложения , действующий на объектах и морфизмах как соответствующие вложения классов.
  • Постоянный функтор: функтор, отображающий каждый объект категории в фиксированный объект категории , а каждый морфизм  — в тождественный морфизм этого объекта.
  • Эндофункторами называют любые функторы из категории в себя.
  • Предпучки: пусть  — топологическое пространство, тогда открытые подмножества образуют частично упорядоченное множество по отношению включения, обозначаемое . Как и любому частично упорядоченному множеству, можно сопоставить категорию, добавляя единственный морфизм тогда и только тогда, когда . Контравариантные функторы из называются предпучками. Например, существует функтор в категорию действительных алгебр, сопоставляющий открытому множеству алгебру вещественнозначных непрерывных функций на нём.
  • Фундаментальная группа: каждому топологическому пространству с отмеченной точкой можно сопоставить фундаментальную группу , элементы которой — классы эквивалентности петель с точностью до гомотопии. Если  — морфизм пространств с отмеченной точкой (непрерывное отображение, переводящее отмеченную точку первого пространства в отмеченную точку второго), каждой петле из точки можно сопоставить её образ, являющийся петлёй из точки . Это сопоставление согласуется с классами эквивалентности и с операцией композиции, следовательно, является гомоморфизмом из в . Нетрудно проверить, что выполняются и все остальные свойства ковариантного функтора из категории топологических пространств с отмеченной точкой в категорию групп.
  • Тензорное произведение: если  — категория векторных пространств над фиксированным полем, тензорное произведение двух пространств задаёт функтор , ковариантный по обоим аргументам[3].
  • Функтор сопоставляет полю его абсолютную группу Галуа , а гомоморфизму полей — соответствующий[прояснить] гомоморфизм групп Галуа.

Свойства

  • Функтор переводит коммутативные диаграммы в коммутативные диаграммы.
  • Функтор переводит изоморфизмы в изоморфизмы.
  • Композиция двух функторов тоже является функтором. Композиция функторов является ассоциативной операцией (там, где она определена), поэтому функторы между малыми категориями удовлетворяют всем свойствам морфизмов в категории.

Категория из одного объекта — то же самое, что моноид: морфизмы в ней соответствуют элементам моноида, а операция композиции морфизмов — операции, определённой в моноиде. Функторы между категориями с одним объектом взаимно однозначно соответствуют гомоморфизмам моноидов; следовательно, в некотором смысле функтор является обобщением понятия гомоморфизма моноидов на «моноиды, в которых операция композиции определена не всюду».

Связь с другими категорными понятиями

Пусть и  — категории. Множество всех морфизмов можно считать множеством объектов другой категории: категории функторов. Морфизмы в этой категории — естественные преобразования функторов.

Функторы довольно часто задают при помощи универсальных свойств, примеры включают в себя тензорные произведения, произведения групп, множеств или векторных пространств, прямые и обратные пределы. Также универсальные конструкции часто задают пару сопряжённых функторов.

Примечания

  1. Маклейн, 2004, с. 42.
  2. Carnap R. The Logical Syntax of Language. — Routledge & Kegan Paul, 1937. — P. 13—14.
  3. Hazewinkel M., Gubareni N. M., Kirichenko V. V. . Algebras, Rings and Modules. Vol. 1. — Dordrecht: Springer Science & Business Media, 2004. — 380 p. — (Mathematics and Its Applications, vol. 575). — ISBN 978-1-4020-2690-4. — P. 99—100.

Литература

  • Букур И., Деляну А. . Введение в теорию категорий и функторов. — М.: Мир, 1972. — 259 с.
  • Маклейн С. . Глава 2. Конструкции в категориях // Категории для работающего математика. — М.: Физматлит, 2004. — 352 с. — ISBN 5-9221-0400-4. — С. 43—67.
  • Цаленко М. С., Шульгейфер Е. Г. . Основы теории категорий. — М.: Наука, 1974. — 256 с.

Ссылки

  • Marquis, Jean-Pierre. Category Theory (англ.). Stanford Encyclopedia of Philosophy. — Включает в себя очень полный список литературы. Дата обращения: 30 июля 2013. Архивировано 13 августа 2013 года.
Эта страница в последний раз была отредактирована 23 ноября 2021 в 10:51.
Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.
Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License. Нетекстовые медиаданные доступны под собственными лицензиями. Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. WIKI 2 является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).