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Pullbacks de categorías

Deje $\mathfrak{Cat}$ ser la 2-categoría de categorías pequeñas, functors, naturales y transformaciones. Considere el siguiente diagrama en $\mathfrak{Cat}$: $$\mathbb{D} \stackrel{F}{\longrightarrow} \mathbb{C} \stackrel{G}{\longleftarrow} \mathbb{E}$$

Hay varios conceptos de retroceso se podría investigar en $\mathfrak{Cat}$:

  • El ordinario retroceso en el subyacente de 1 categoría $\textbf{Cat}$: estos existen y son únicos, por ordinario resumen tonterías. Explícitamente, $\mathbb{D} \mathbin{\stackrel{1}{\times}_\mathbb{C}} \mathbb{E}$ tiene objetos de pares $(d, e)$ tal que $F d = G e$ (mal!) y las flechas son pares $(k, l)$ tal que $F k = G l$. Esta es, evidentemente, un mal concepto: no es estable en equivalencia. Por ejemplo, tome $\mathbb{C} = \mathbb{1}$: a continuación, obtenemos un producto ordinario; pero si $\mathbb{C}$ es el intervalo de la categoría $\mathbb{I}$,$\mathbb{1} \simeq \mathbb{I}$, sin embargo, si elijo $F$$G$, de modo que sus imágenes son distintos, tenemos $\mathbb{D} \mathbin{\stackrel{1}{\times}_\mathbb{C}} \mathbb{E} = \emptyset$, e $\emptyset \not\simeq \mathbb{D} \times \mathbb{E}$ en general.

  • La estricta 2-pullback es una categoría $\mathbb{D} \mathbin{\stackrel{s}{\times}_\mathbb{C}} \mathbb{E}$ y dos functors $P : \mathbb{D} \mathbin{\stackrel{s}{\times}_\mathbb{C}} \mathbb{E} \to \mathbb{D}$, $Q : \mathbb{D} \mathbin{\stackrel{s}{\times}_\mathbb{C}} \mathbb{E} \to \mathbb{E}$ tal que $F P = G Q$, con la siguiente universal de los bienes (si no me equivoco): para todas las $K : \mathbb{T} \to \mathbb{D}$ $L : \mathbb{T} \to \mathbb{E}$ tal que $F K = G L$, no es un functor $H : \mathbb{T} \to \mathbb{D} \mathbin{\stackrel{s}{\times}_\mathbb{C}} \mathbb{E}$ tal que $P H = K$$Q H = L$, e $H$ es único a la igualdad; si $K' : \mathbb{T} \to \mathbb{D}$ $L' : \mathbb{T} \to \mathbb{E}$ son otros dos functors tal que $F K' = G L'$ $H' : \mathbb{T} \to \mathbb{D} \mathbin{\stackrel{s}{\times}_\mathbb{C}} \mathbb{E}$ satisface $P H' = K'$ $Q H' = L'$ y no son naturales transformaciones $\beta : K \Rightarrow K'$$\gamma : L \Rightarrow L'$, entonces existe una única transformación natural $\alpha : H \Rightarrow H'$ tal que $P \alpha = \beta$$Q \alpha = \gamma$. Por lo $\mathbb{D} \mathbin{\stackrel{s}{\times}_\mathbb{C}} \mathbb{E} = \mathbb{D} \mathbin{\stackrel{1}{\times}_\mathbb{C}} \mathbb{E}$ obras, y, en particular, la estricta 2-pullbacks son malos.

  • El pseudo 2-pullback es una categoría $\mathbb{D} \times_\mathbb{C} \mathbb{E}$, tres functors $P : \mathbb{D} \times_\mathbb{C} \mathbb{E} \to \mathbb{D}$, $Q : \mathbb{D} \times_\mathbb{C} \mathbb{E} \to \mathbb{E}$, $R : \mathbb{D} \times_\mathbb{C} \mathbb{E} \to \mathbb{C}$, y dos naturales isomorphisms $\phi : F P \Rightarrow R$, $\psi : G Q \Rightarrow R$, la satisfacción de las siguientes característica universal: para todos los functors $K : \mathbb{T} \to \mathbb{D}$, $L : \mathbb{T} \to \mathbb{E}$, $M : \mathbb{T} \to \mathbb{C}$, y natural isomorphisms $\theta : F K \Rightarrow M$, $\chi : G L \Rightarrow M$, no hay una única functor $H : \mathbb{T} \to \mathbb{D} \times_\mathbb{C} \mathbb{E}$ natural y isomorphisms $\tau : K \Rightarrow P H$, $\sigma : L \Rightarrow Q H$, $\rho : M \Rightarrow R H$ tal que $\phi H \bullet F \tau = \rho \bullet \theta$ $\psi H \bullet G \sigma = \rho \bullet \chi$ (además de algunos axiomas de coherencia no he comprendido); y algunas más universal de los bienes naturales de las transformaciones.

    Considerando los casos de $\mathbb{T} = \mathbb{1}$$\mathbb{T} = \mathbb{2}$, parece que $\mathbb{D} \times_\mathbb{C} \mathbb{E}$ puede ser llevado a ser de las siguientes categorías: sus objetos son quintuples $(c, d, e, f, g)$ donde $f : F d \to c$ $g : G e \to c$ son isomorphisms, y sus morfismos son triples $(k, l, m)$ donde $k : d \to d'$, $l : e \to e'$, $m : c \to c'$ hacer la evidente diagrama en $\mathbb{C}$ viaje. Los functors $P, Q, R$ son evidentes proyecciones, y las naturales transformaciones $\phi$ $\psi$ también están dadas por las proyecciones.

    Pregunta. Esto parece satisfacer la necesaria propiedades universales. Es mi construcción correcta?

    Pregunta. ¿Cuáles son las propiedades de esta construcción? Es estable bajo las equivalencias, en el sentido de que $\mathbb{D}' \times_{\mathbb{C}'} \mathbb{E}' \simeq \mathbb{D} \times_\mathbb{C} \mathbb{E}$ cuando hay una equivalencia entre el$\mathbb{D}' \stackrel{F'}{\longrightarrow} \mathbb{C}' \stackrel{G'}{\longleftarrow} \mathbb{E}'$$\mathbb{D} \stackrel{F}{\longrightarrow} \mathbb{C} \stackrel{G}{\longleftarrow} \mathbb{E}$?

  • Por último, existe el no-estricta 2-pullback, que según tengo entendido tiene la misma característica universal como el pseudo 2-pullback pero con "único functor" se sustituye por "functor único hasta el isomorfismo".

    Pregunta. Es esto correcto?

Pregunta General. Donde puedo encontrar una buena explicación de estricta 2-límites / pseudo 2-límites / bilimits y sus relaciones, con el consentimiento explícito construcciones de hormigón 2-categorías tales como $\mathfrak{Cat}$? Hasta ahora sólo he encontrado definiciones sin ejemplos. (Hay un libro de texto, pero aún así...?)

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Michal R. Przybylek Puntos 1157

Zhen, yo no estoy seguro de entender tu pregunta.

  1. Cada stict 2-límite es, obviamente, un 1-límite de la 1 de la categoría, por lo que estos no son realmente diferentes conceptos (2 límite es fortalecer versión de un límite; por CIERTO, desde el Gato es de 2-completa y luego cada 1-en el límite de Gato es automáticamente un 2-límite).

  2. Su construnction de un 2-pseudo pullback está bien. Sin embargo, es fácil comprobar que no es estable en virtud de la equivalencia de categorías ([Añadido] en el sentido de que: $C$ es un límite de $F$ $D$ es equivalente a $C$ no implica que $D$ es un límite de $F$). Todos los mencionados límites se definen en términos de "estricto" adjunctions (o, más adecuadamente, en términos de estricta propiedades universales), es decir, hay un isomorfismo natural: $$\Delta(C) \rightarrow F \approx C \rightarrow \mathit{lim}(F)$$ Para obtener un concepto de que es estable bajo las equivalencias, usted tiene que reemplazar este isomorfismo natural natural equivalencia de categorías (además de tal vez algunos adicionales de la coherencia de las ecuaciones). Por supuesto, cada estricta 2-límite es también un "débil" 2-límite en el anterior sentido (porque cada isomorfismo es una equivalencia), así que de nuevo en una completa 2-categoría usted no recibirá nada de nuevo.

[Agregado] 3. Deje $\mathbb{W}$ 2 categoría y $X$ 1 categoría. Hay tres tipos de 2-cateogrical conos en $\mathbb{W}$ de la forma de $X$:

  • $\mathit{Cone}$ --- los objetos son estrictas functors $X \rightarrow \mathbb{W}$, 1-morfismos son estrictas natural transformaciones entre functors, y 2-morfismos son modificaciones entre las naturales transformaciones

  • $\mathit{PseudoCone}$ --- los objetos son pseudo functors $X \rightarrow \mathbb{W}$, 1-morfismos son pseudo natural transformaciones entre functors, y 2-morfismos son modificaciones entre las naturales transformaciones

  • $\mathit{LaxCone}$ --- los objetos son laxas functors $X \rightarrow \mathbb{W}$, 1-morfismos son laxas natural transformaciones entre functors, y 2-morfismos son modificaciones entre las naturales transformaciones

Un límite de una estricta functor $F \colon X \rightarrow \mathbb{W}$ es un 2-representación de: $$\mathit{Cone}(\Delta(-), F)$$ donde $\Delta$ es lo habitual en la diagonal functor. Un pseudolimit de $F$ es una representación de: $$\mathit{PseudoCone}(\Delta(-), F)$$ Y laxa límite es una representación de: $$\mathit{LaxCone}(\Delta(-), F)$$ En cada caso si tomamos equivalente functors, luego de recibir representaciones equivalentes. Sin embargo, en cada caso, la noción de equivalente functors es diferente. Tal vez tu problema es que estás usando la equivalencia de $\mathit{PseudoCone}$ en el contexto de $\mathit{Cone}$

[Añadido^2] Me he perdido una de sus preguntas:


Por último, existe el no-estricta 2-pullback, que según tengo entendido tiene la misma característica universal como el pseudo 2-pullback pero con "único functor" se sustituye por "functor único hasta el isomorfismo".


Si por un no-estricto retroceso que significa una débil (pseudo)pullback en el anterior sentido, a continuación, el universal de la propiedad es mucho más sutil --- no basta con decir que no es un functor $f \colon X \rightarrow \mathit{Lim}(F)$ que es único hasta un 2-isomorfismo (al igual que en la definición de un límite que no se diga que no es un objeto que es único a 1-isomorfismo), se dice que por cada cono $\alpha \colon \Delta(X) \rightarrow F$ existe $f \colon X \rightarrow \mathit{Lim}(F)$ tal que para cualquier cono $\beta$ $X$ con su $g \colon X \rightarrow \mathit{Lim}(F)$ y cada familia de 2-morfismos $\tau \colon \alpha \rightarrow \beta$ que es compatible con $F$ existe un único 2-morfismos $f \rightarrow g$ que todo los viajes.

Sin embargo, si por un no-estricto retroceso que significa una lax pullback, a continuación, la construcción es similar a la construcción de un pseudopullback --- sin requisito de que su $f$ $g$ son isomorphisms.

Tiene también preguntó:


Donde puedo encontrar una buena explicación de estricta 2-límites / pseudo 2-límites / bilimits y sus relaciones, con el consentimiento explícito construcciones de hormigón 2-categorías tales como $\mathfrak{Cat}$? Hasta ahora sólo he encontrado definiciones sin ejemplos. (Hay un libro de texto, pero aún así...?)


No sé de cualquier buen libro de texto, pero puede proporcionar usted con dos ejemplos.

No es un simple procedimiento general para construir strict/pseudo/lax límites y colimits en $\mathbf{Cat}$. Usted debe darse cuenta de que para dar una mónada es dar una lax functor $T \colon 1 = 1^{op} \rightarrow \mathbf{Cat}$. A continuación, el lax colimit de $T$ es el Kleisli categoría para la mónada $T$, y el de lax límite de $T$ es el Eilenberg-Moore categoría para la mónada $T$. Esta idea puede ampliarse un poco más: usted puede pensar de una lax functor $\Phi \colon \mathbb{C}^{op} \rightarrow \mathbf{Cat}$ como de una especie de "multimonad". A continuación, su multi-Kleisli resolución está dada por la Grothendieck construcción $\int \Phi$ (esta construcción da un fibration precisamente al $\Phi$ es un pseudofunctor). Y de manera similar a su multi-Eilenberg-Moore categoría está dada por una adecuada colección de (ordinario) álgebras. En la construcción si imponer una reguirement en cartesiana morfismos / álgebras de ser isomorphisms, a continuación, obtener una pseudocolimit / pseudolimit de $\Phi$, y si imponer identidades en lugar de isomorphisms de obtener una colimit / límite.

Lo que es más, la Grothendieck construcción de obras para el bicategory de los distribuidores; y debido a que hay una dualidad en el bicategory de los distribuidores que usted puede construir (lax/pseudo/estrictos límites en este bicategory a través de la Grothendieck la construcción.

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