مصنف الكائنات الفرعية

في المجال الرياضي لنظرية الفئات ، يُعد مصنف الكائنات الفرعية كائنًا خاصًاΩأوميغامن فئة بحيث، بشكل غير رسمي، العناصر الفرعية لأي عنصرX{\displaystyle X}تتوافق مع التشكلات منX{\displaystyle X}لΩأوميغاوهذا يوفر نظيراً لمجموعة القيم المنطقية{0،1}{\displaystyle \{0,1\}}في فئات أخرى غير فئة المجموعات .

يُستخدم مُصنِّف الكائنات الفرعية بشكل أساسي في نظرية التوبوس ، حيث يُعرَّف التوبوس الأولي بأنه فئة تحتوي على مُصنِّف كائنات فرعية ومتطلبات إضافية مُحدَّدة. في اللغة الداخلية للتوبوس الأولي، يُستخدم مُصنِّف الكائنات الفرعية لتفسير قيم الصواب، ومن هنا جاء الاسم البديل "كائن قيم الصواب".

مقدمة

يتركX{\displaystyle X}أن تكون مجموعة. مجموعة جزئيةYX{\displaystyle Y\subseteq X}ويمكن وصفها بشكل مكافئ بواسطة دالة المؤشر الخاصة بها

χY:X{0،1}x{1 لو xY0 لو xY{\displaystyle {\begin{aligned}\chi _{Y}:X&\to \{0,1\}\\x&\mapsto {\begin{cases}1{\text{ إذا كان }}x\in Y\\0{\text{ إذا كان }}x\notin Y\end{cases}}\end{aligned}}}

بشكل غير رسمي، مجموعات فرعية منX{\displaystyle X}يمكن تحديدها بالوظائفX{0،1}{\displaystyle X\to \{0,1\}}. مصنف الكائنات الفرعيةΩأوميغامن فئةج{\displaystyle {\mathcal {C}}}هو عنصر يؤدي دورًا مشابهًا لـ{0،1}{\displaystyle \{0,1\}}ينطبق على فئة المجموعات : العناصر الفرعية لكائن ماX{\displaystyle X}يمكن تحديدها باستخدام التشكلات منX{\displaystyle X}إلى مصنف الكائنات الفرعية. لاستعادة المجموعة الفرعية باستخدام دالة المؤشرχ{\displaystyle \chi }بطريقة "قاطعة تمامًا"، يمكن للمرء أن يتخذ قرارًا بالتراجع

Y{1}Xχ{0،1}{\displaystyle {\begin{array}{lcl}&Y&\rightarrow &\{1\}&\\&\downarrow &&\downarrow \\&X&{\underset {\chi }{\rightarrow }}&\{0,1\}&\\\end{array}}}

أين الوظيفة من{1}{\displaystyle \{1\}}ل{0،1}{\displaystyle \{0,1\}}هي خريطة التضمين . في الواقع، المجموعة الفرعيةY:={xX|χ(x)=1}{\displaystyle Y:=\{x\in X\mid \chi (x)=1\}}، مزودة بخريطة التضمينYX{\displaystyle Y\to X}(والخريطة الفريدة والثابتة)Y{1}{\displaystyle Y\to \{1\}}) هو هذا التراجع لأنه يتمتع بالخاصية الشاملة الصحيحة حيث أن الخريطة إلىX{\displaystyle X}مما يعطي الدالة الثابتة 1 عند تركيبها معχ{\displaystyle \chi }هو نفسه خريطة إلىY{\displaystyle Y}وصفٌ قاطعٌ لـ "Y{\displaystyle Y}هي المجموعة الجزئية ذات الدالة المميزةχ{\displaystyle \chi }"الأمر هو أن الرسم البياني أعلاه يمثل تراجعًا."

تعريف

للتعريف العام، نبدأ بفئة C لها كائن نهائي ، نرمز له بـ 1. الكائن Ω من C هو مصنف كائنات فرعية لـ C إذا وُجد تشاكل

1 → Ω

بالخاصية التالية:

لكل أحادي الشكل j : UX يوجد شكل وحيد χ j : X → Ω بحيث يكون المخطط التبادلي التالي
هو مخطط سحب للخلف — أي أن U هي نهاية المخطط:

يُطلق على التشكل χ j اسم التشكل المصنف للكائن الفرعي الذي يمثله j .

أمثلة أخرى

حزم من المجموعات

تُعرَّف فئة حزم المجموعات على الفضاء الطوبولوجي X بمصنف فرعي Ω، والذي يمكن وصفه كما يلي: لأي مجموعة مفتوحة U من X ، فإن Ω( U ) هي مجموعة جميع المجموعات الجزئية المفتوحة من U. الكائن النهائي هو الحزمة 1 التي تُسند العنصر الأحادي {*} إلى كل مجموعة مفتوحة U من X. يُعطى التشكل η:1 → Ω بواسطة عائلة الدوال ηU  :1( U ) → Ω( U ) المعرفة بـ ηU (*) = U لكل مجموعة مفتوحة U من X. بالنظر إلى حزمة F على X وحزمة فرعية j : GF ، فإن التشكل المصنف χ j  : F → Ω يتم إعطاؤه بواسطة عائلة الخرائط χ j,U  : F ( U ) → Ω( U )، حيث χ j,U ( x ) هو اتحاد جميع المجموعات المفتوحة V من U بحيث يكون تقييد x على V (بمعنى الحزم) موجودًا في j V ( G ( V )).

بشكل تقريبي، يكون التأكيد داخل هذا النطاق صحيحًا أو خاطئًا بشكل متغير، وقيمته الحقيقية من وجهة نظر مجموعة فرعية مفتوحة U هي المجموعة الفرعية المفتوحة من U حيث يكون التأكيد صحيحًا.

حزم مسبقة

بالنظر إلى فئة صغيرةج{\displaystyle C}، فئة الحزم المسبقةSهـتجoص{\displaystyle \mathrm {Set} ^{C^{op}}}(أي فئة الدوال التي تتكون من جميع الدوال المتغيرة عكسيًا من ج{\displaystyle C}لSهـت{\displaystyle \mathrm {مجموعة} }) لديه مصنف فرعي للكائنات يتم تحديده بواسطة الدالة التي ترسل أيجج{\displaystyle c\in C}إلى مجموعة المناخل علىج{\displaystyle c}يتم بناء التشكلات التصنيفية بشكل مشابه تمامًا لتلك الموجودة في مثال حزم المجموعات أعلاه.

المواضيع الأولية

يندرج كلا المثالين أعلاه ضمن الحقيقة العامة التالية: كل طوبولوجيا أولية ، تُعرَّف بأنها فئة ذات حدود محدودة وكائنات ذات قوى ، لها بالضرورة مُصنِّف كائنات فرعية. [ 1 ] المثالان أعلاه هما طوبولوجيات غروتينديك ، وكل طوبولوجيا غروتينديك هي طوبولوجيا أولية.

يحتوي شبه الكائن على كائن يكاد يكون مصنفًا للكائنات الفرعية؛ فهو يصنف فقط الكائنات الفرعية القوية.

ملحوظات

  1. ^ بيديتشيو وثولين (2004) ص.8

مراجع