Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет Misha Verbitsky ([info]tiphareth)
@ 2008-04-07 10:40:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Настроение: tired
Музыка:МОПР -- Боссановости
Entry tags:math, mccme

Лекции по топологии (13-14)

Лекции по топологии (13-14),
для сегодняшнего занятия.анафема!
Теория категорий, и теорема Маршалла Стоуна о представимости
булевых алгебр вполне несвязными, компактными, хаусдорфовыми
пространствами.

Ну, немножечко условно-досрочно
настоящая математика, наконец.

Буду донельзя признателен за любые замечания,
комментарии и исправления.

Прошлые выпуски:

Лекции
[ 0 | 1-2 | 3-4 | 5 | 6 | 7-8 | 9 | 10 | 11-12 ]

Листочки
[ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 ]

Ведомости
[ 1,2,3 | 4,5,6 | 7,8 ]

Посты с обновлениями и комментариями почтенной публики.
[ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 ]

Привет



(Читать комментарии) - (Добавить комментарий)


[info]furia-krucha.livejournal.com
2008-04-08 14:28 (ссылка)
14.12 это на самом деле определение изоморфизма категорий. Эквивалентность подразумевает, что композиции эквивалентны (в смысле 14.9) единичным функторам, а не равны им, как следует из 14.7

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2008-04-09 02:24 (ссылка)
Колоссальное спасибо, да,
конечно же

собственно, для того и вводил эквивалентность функторов.

Поправил!

Такие дела
Миша

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]posic.livejournal.com
2008-04-09 16:05 (ссылка)
Какая еще эквивалентность функторов? Эквивалентны бывают категории, а функторы бывают изоморфны (изоморфизм функторов -- частный случай морфизма функторов).

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2008-04-09 16:12 (ссылка)

http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_transformation

If F and G are functors between the categories C and D, then a natural transformation η from F to G associates to every object X in C a morphism ηX : F(X) → G(X) in D called the component of η at X, such that for every morphism f : X → Y in C we have ηY o F(f) = G(f) o ηX.

If, for every object X in C, the morphism ηX is an isomorphism in D, then η is said to be a natural isomorphism (or sometimes natural equivalence or isomorphism of functors). Two functors F and G are called naturally isomorphic or simply isomorphic if there exists a natural isomorphism from F to G.

Так что, у меня изначально было правильно или нет?
Запутался окончательно.



(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]posic.livejournal.com
2008-04-09 16:43 (ссылка)
Я не знаю, что было изначально. Есть понятие морфизма (естественного преобразования) функторов. Частным случаем его является понятие изоморфизма функторов. Две категории эквивалентны, если между ними существует пара функторов в ту и другую сторону, такая что обе композиции изоморфны тождественным функторам (не равны, но изоморфны).

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2008-04-09 17:53 (ссылка)
Изначально было гпупое

\определение
Функтор $F:\; \cac_1 \arrow \cac_2$ называется
{\бф эквивалентностью категорий}, если
он задает изоморфизм в категории всех категорий.
\ео

сейчас там, кажется, правильное

\определение
Функтор $F:\; \cac_1 \arrow \cac_2$ называется
{\бф эквивалентностью категорий}, если
найдутся функторы $G, G':\; \cac_2 \arrow \cac_1$
такие, что $F\circ G$ эквивалентен тождественному
функтору на $\cac_1$, а $G' \circ F$ эквивалентен
тождественному функтору на $\cac_2$.
\ео

(потом я немедленно применял это к изоморфизму
категорий "булевы кольца - булевы алгебры", что
меня и сбило).

Убедить студентов, что словом "категории"
можно (и нужно) пользваться, стоит больших
моральных усилий.

Такие дела
Миша

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]kaledin
2008-04-10 00:52 (ссылка)
>изоморфизму категорий

Ponyatiya "izomorfizm kategorij" ne byvaet.

T.e. formal'no ono byvaet, Postnikov dazhe che-to takoe pisal gde-to, gde u nego voznik imenno izomorfizm. No ehto iz-za idotizma v osnovaniyam. Na samom dele kategoriya ehto neopredelyaemoe iznachal'noe ponyatie, i izomorfizma u nikh ne byvaet. A ob'ekty i funktory ne byvayut ravny.

I kategorii ne obrazuyut kategoriyu razumeetsya, oni obrazuyut 2-kategoriyu, esli uzh nuzhno kak-to ehto nazyvat'.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


(Анонимно)
2008-04-10 02:38 (ссылка)
Объясните пожалуйста, что это означает: "kategoriya ehto neopredelyaemoe iznachal'noe ponyatie".

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]kaledin
2008-04-10 22:53 (ссылка)
Nu kak, byvayut teoremy, a byvayut aksiomy; tochno tak zhe byvayut opredeleniya, a byvayut neopredelyaemye ponyatiya. V klassicheskoj matematike takovoe rovno odno ("mnozhestvo").

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


(Анонимно)
2008-04-11 06:16 (ссылка)
Большое спасибо. Очень красивые и полезные замечания во всей дискуссии.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]posic.livejournal.com
2008-04-10 19:43 (ссылка)
Я могу объяснить, что такое изоморфизм категорий. Вот имеется категория, объектами которой являются множества с какой-то структурой, ну и другая аналогичная. И имеется функтор, сопоставляющий множеству со структурой другое множество с другой структурой. Тогда такой функтор может оказаться эквивалентностью категорий. Если же эквивалентностью категорий является функтор, сопоставляющий множеству со структурой то же самое множество с другой структурой, то это изоморфизм категорий.

Например, "булевы кольца - булевы алгебры" (если я правильно понимаю, о чем идет речь) -- действительно, изоморфизм категорий, поскольку это эквивалентные структуры на одном и том же множестве. А категория векторных пространств и противоположная к ней категория -- эквивалентны, но не изоморфны (двойственное векторное пространство). Примерно так.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]kaledin
2008-04-10 22:52 (ссылка)
>Если же эквивалентностью категорий является функтор, сопоставляющий множеству со структурой то же самое множество с другой структурой, то это изоморфизм категорий.

Da ya ponimayu. U Postnikova bylo to zhe samoe (algebry Lie vs. "gruppalgebry Lie", chto znachilo chto-to vektornoe pr-vo so strukturoj formal'noj gruppy v okrestnosti 0"). No ehto teoretiko-mnozhestvennyj podkhod. My konechno pol'zuemsya imenno im, potomu chto len' propisyvat' kategornyj bez osoboj nuzhdy; no moral'no govorya, luchshe ne. T.e. esli mozhno izbegat', to luchshe izbegat'. Tipa gigiena.

Grothendieck, chto zabavno, pisal sovershenno ne tak -- on dobavil k aksiomam teorii mnozhestv sushchestvovanie universa, i vse opredelyal strogo teoretiko-mnozhestvenno, uvelichivaya pri neobkhodimosti univers.

No ehto naverno potomu, chto u nego byla cel' zapisat' konkretnuyu matematiku, a ne perepisat' osnovaniya.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]posic.livejournal.com
2008-04-10 23:23 (ссылка)
Возможно, у Гротендика была цель переписать основания алгебраической геометрии, но не основания математики в целом. Хотя мне кажется, что если бы существовали сколько-нибудь удобные теоретико-категорные основания математики, то Гротендик бы их, вероятно, придумал.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2008-04-10 23:47 (ссылка)
Насчет Гротендика не скажу, но идея переписать
основания на основании категорий безусловно популярная
и не самая дурацкая, возможно.

Насчет этого есть например вот тут
http://arxiv.org/find/math/1/au:+Rodin/0/1/0/all/0/1
и там по ссылкам: Makkai, Lawvere и т. д.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]posic.livejournal.com
2008-04-11 00:02 (ссылка)
Идея популярная, но не то, чтобы дурацкая, а, как представляется, едва ли осуществимая.

Упоминание герменевтики наводит на мысль об Алане Сокале. Настраивает на веселый лад, в общем.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]kaledin
2008-04-11 00:08 (ссылка)
>если бы существовали сколько-нибудь удобные теоретико-категорные основания математики

Nu, ehto k seredine 60kh primerno stalo ponyatno, kak i chto, a emu togda uzhe ne bylo nuzhno. Da i ne stoit ono togo -- proshche, chem s mnozhestvami, ne poluchitsya, poluchitsya tol'ko blizhe k intuicii; a ehto nedostatochnyj povod vse nafig perekraivat'.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]tiphareth
2008-04-11 10:35 (ссылка)
>on dobavil k aksiomam teorii mnozhestv >sushchestvovanie universa

Что равносильно существованию строго недостижимого кардинала

>uvelichivaya pri neobkhodimosti univers

Это как раз ненужно, он строго недостижим
по-любому, так что увеличивать некуда.

http://en.wikipedia.org/wiki/Grothendieck_universe

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2008-04-11 11:03 (ссылка)
>строго недостижимого кардинала

Пардон, сильно недостижимого

(Ответить) (Уровень выше)


[info]kaledin
2008-04-12 00:45 (ссылка)
>Это как раз ненужно

Ehto mozhet byt'. No voobshche-to vozmozhnost' ego storgo uvelichit' ehto chast' aksiom, esli ya pravil'no pomnyu, i vo vsekh izvestnykh mne stat'yakh, gde ehto delo voobshche ispol'zuyut, "uvelichit' univers" ehto sovershenno banal'naya operaciya, tipa kak "shrinking the open subset U if necessary, we may..."

(Ответить) (Уровень выше)


[info]posic.livejournal.com
2008-04-10 20:29 (ссылка)
"конечномерных векторных пространств", конечно.

Что касается категории всех категорий, то я бы сказал, проблема с этим в том, что без пояснения непонятно, что это значит. Морфизмами в этой категории могут быть функторы или классы изоморфизма функторов; в зависимости от этого, изоморфизм в категории всех категорий будет изоморфизмом категорий или эквивалентностью категорий.

(Ответить) (Уровень выше)


(Анонимно)
2008-04-10 02:54 (ссылка)
> Убедить студентов, что словом "категории"
> можно (и нужно) пользваться, стоит больших
> моральных усилий.

Это наверное от того, что студенты ещё не увидели красивых примеров где без теории категорий по-настоящему не обойтись. Иначе с вашей стороны не потребовалось бы никаких усилий по убеждению студентов в этом вопросе.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]posic.livejournal.com
2008-04-10 19:53 (ссылка)
\определение
Функтор $F:\; \cac_1 \arrow \cac_2$ называется
{\бф эквивалентностью категорий}, если
найдутся функторы $G, G':\; \cac_2 \arrow \cac_1$
такие, что $F\circ G$ эквивалентен тождественному
функтору на $\cac_1$, а $G' \circ F$ эквивалентен
тождественному функтору на $\cac_2$.
\ео


Впервые вижу такое определение, хотя оно и эквивалентно привычным мне. Обычно предполагается, что G=G'. Вот еще одно полезное определение, или, если хочешь, критерий: функтор является эквивалентностью категорий, если он биективен на морфизмах между любой парой объектов и сюръективен на классах изоморфизма объектов.

Чтобы убедить студентов в интересности/полезности категорий, я бы рассказал про универсальные объекты -- представимые функторы -- сопряженные функторы, с соответствующими примерами.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2008-04-10 21:27 (ссылка)
Спасибо, да.

>представимые функторы -- сопряженные функторы

Ну да, разумеется, но не в курсе про топологии
для первокурсников.

Кстати, у Эйленберга - Мак Лэйна первые сколько-то
лет не было представимых и сопряженных функторов,
их поначалу интересовала только функториальность.

Я расскажу теорему Стоуна (эквивалентность булевых колец
с категорией компактных, хаусдорфовых, вполне несвязных
пространств), а затем буду невозбранно пользоваться тем,
что фундаментальная группа - функтор на категории
отмеченных пространств. Кончится все это тем,
что категория мономорфизмов G \arrow \pi_1(M)
эквивалентна категории связных накрытий M.

Все это вполне делается без категорий, но
с категориями проще.

Такие дела
Миша

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]posic.livejournal.com
2008-04-10 23:28 (ссылка)
Кончится все это тем, что категория мономорфизмов G \arrow \pi_1(M) эквивалентна категории связных накрытий M.

Такая формулировка не выглядит особенно удачной -- что является морфизмами в категории мономорфизмов G \to \pi_1(M)? Ведь сопряженные подгруппы (мономорфизмы с разными образами) определяют изоморфные накрытия. Классическая формулировка такова: категория связных накрытий эквивалентна категории множеств с транзитивным действием \pi_1(M).

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2008-04-10 23:42 (ссылка)
Ага, так правильнее. Спасибо! Да.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]kaledin
2008-04-11 00:05 (ссылка)
>их поначалу интересовала только функториальность.

Naskol'ko ya ponimayu, ikh interesovalo sformulirovat' gomomorfizm Gurevicha.

Nu tipa chto on yavlyaetsya estestvennym preobrazovaniem. Tol'ko chtob opredelit' estestvennoe preobrazovanie, nado opredelit' kategoriyu i funktor.

Moral' ponyatnaya: abstrakcii bez konkretnykh primerov ne k dobru.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2008-04-11 01:18 (ссылка)
>ikh interesovalo sformulirovat' gomomorfizm Gurevicha

Само собой. И доказать изоморфизм сингулярных когомологий,
симплициальных, чеховских и всех прочих.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]roma.livejournal.com
2008-04-11 09:09 (ссылка)
a chto vse-taki takoe ekvivalentnost' funktorov?

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2008-04-11 10:31 (ссылка)
Естественное преобразование функторов, задающее изоморфизм на обьектах

(Ответить) (Уровень выше)


[info]tiphareth
2008-04-11 10:31 (ссылка)
http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_transformation

If F and G are functors between the categories C and D, then a natural transformation η from F to G associates to every object X in C a morphism ηX : F(X) → G(X) in D called the component of η at X, such that for every morphism f : X → Y in C we have ηY o F(f) = G(f) o ηX.

If, for every object X in C, the morphism ηX is an isomorphism in D, then η is said to be a natural isomorphism (or sometimes natural equivalence or isomorphism of functors). Two functors F and G are called naturally isomorphic or simply isomorphic if there exists a natural isomorphism from F to G.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]kaledin
2008-04-12 00:42 (ссылка)
>sometimes natural equivalence

Actually, never. Ehto sovershenno idiotskaya terminologiya, nikogda ne videl -- naverno chto-to tipa intergrala Kurstok-Vajnshtejna, ili kak on tam. Izomorfizm funktorov on i est' izomorphizm funktorov. Obratimoe otobrazhenie tipa.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2008-04-12 00:50 (ссылка)
Не, используется дохуя где.
Насколько я понимаю, это терминология Мак Лэйна.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]kaledin
2008-04-12 02:00 (ссылка)
Tam v poiske v osnovnom "weak equivalence", ehto sovershenno drugoe.

>это терминология Мак Лэйна

Could be. No krajne neudachnaya, ne ispol'zovalas' ni v Rossii, ni vo Francii nikogda, i luchshe ne. Zachem? Putanica odna. U kategorij byvaet ehkvivalentnost', u ob'ektov byvaet izomorfizm. Chetkaya i yasnaya ierarkhiya. Funktory ehto ponyatnoe delo ob'ekty.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]posic.livejournal.com
2008-04-11 11:56 (ссылка)
Это Миша так называет изоморфизм функторов.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]roma.livejournal.com
2008-04-13 18:44 (ссылка)
aga, ponjatno :)

(Ответить) (Уровень выше)


(Читать комментарии) -