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¿Qué es estructura-preservar?

Muy básico de definición de la categoría de la teoría es la definición de morfismos entre los objetos. Si la categoría es un constructo, es decir, una categoría $\mathcal C$ equipada con un fiel functor $U\colon \mathcal C\to Set$, ¿cómo pueden los morfismos ser visto como la estructura de la preservación?

En otras palabras, ¿qué significa exactamente "estructura" preservan el medio? Si tengo dos espacios topológicos, ¿por qué son funciones continuas de la "estructura" preservan las funciones?

Tiene algo que ver con la "topología final" o "topología inicial" de una función continua?

Gracias!

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Christoph Puntos 8263

La definición de una categoría no hablar de la estructura de los objetos. Todo lo que necesita es una clase de objetos, una clase de morfismos y algunos regla para componer morfismos.

Lo que ocurre es que la toma de espacios topológicos como objetos, continua mapas como morfismos y la composición normal de los mapas como la composición de morfismos resulta ser una categoría, es decir,$\mathbf{Top}$. En una categoría, dos objetos son isomorfos si no son mutuamente inversas morfismos entre ellos. En el contexto de los espacios topológicos y continua de los mapas de esto resulta para describir homeomórficos espacios, por lo que "isomorfismo" se traduce a "homeomorphism" en este caso. Por lo que cualquier afirmación que es verdadera en la categoría de la teoría de "isomorfismo" será verdadero en esta categoría de "hasta homeomorphism".

Usted puede también formar una categoría de nuevo a tomar los espacios topológicos como objetos, pero en lugar de continuo mapas de tomar todos los mapas como morfismos. Isomorphisms en esta categoría sólo serán bijective mapas, por lo $S^1$ $\mathbb R$ va a ser isomorfo objetos en esta categoría, pero no en la categoría de espacios topológicos y continua de los mapas. Esta categoría es realmente la categoría de conjuntos, a saber,$\mathbf{Set}$, ya que los morfismos no capturar cualquier características topológicas de los espacios.

Para la mayoría de las estructuras en las matemáticas, tenemos una idea de dos de un tipo de "isomorfo", para espacios topológicos que es homeomórficos espacios para que los grupos es isomorfo grupos, para espacios vectoriales es isomorfo espacios vectoriales. La captura de estos "propiedades estructurales" en una categoría que usted necesita para elegir la clase de morfismos de modo que su definición de "isomorfismo" se convierte en "$A$ $B$ son isomorfos si no son mutuamente inversas morfismos entre ellos". Para espacios topológicos que usted necesita para elegir continua mapas para capturar homeomorphism de espacios como el isomorfismo de los objetos.

Otro ejemplo es el homotopy categoría de espacios topológicos $\mathbf{hTop}$: Si queremos que dos espacios topológicos a ser "isomorfo" en nuestra categoría siempre que se homotópica como espacios topológicos, necesitamos una clase diferente de morfismos. Esta vez lo que necesita es de clases de equivalencia de homotópica continua de mapas, con una bien definida la composición de estas clases de equivalencia. Luego tenemos "$A$ $B$ son isomorfos objetos" si y sólo si $A$ $B$ son homotópica espacios, por lo que esta categoría captura la homotopy clase de espacios.

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user3897081 Puntos 11

Creo que de un conjunto estructurado como un conjunto $X$ junto con alguna otra información que me decía cómo $X$ es "estructurado". Por ejemplo, un grupo es un conjunto $G$ junto con su "estructura", que es una operación binaria $+\colon G\times G \to G$, un unario operación $-\colon G \to G$ y un nullary operación $e\colon 1\to G$ que satisfacer el grupo de axiomas. A continuación, una estructura de grupo-la preservación de mapa de $h\colon \langle G;+,-,e\rangle \to \langle G';+',-',e'\rangle$ es un conjunto de mapa de $h\colon G\to G'$ que conserva la estructura, es decir,, $e'=he$, $+'\circ(h\times h)=h\circ+$, y $-'\circ h=h\circ -$. Para estudiar cómo esta estructura se comporta en su conjunto subyacente, nos fijamos en el olvido functor. En el caso de los grupos de, $U\colon \langle G;+,-,e\rangle \mapsto G$, $h\mapsto h$.

Así, en el caso de espacios topológicos, tenemos diferentes maneras de describir la estructura en su conjunto subyacente, sea por la apertura de los conjuntos, conjuntos cerrados, la Kurotowski cierre de operador, o barrio de la descripción (véase Peter Clark notas). Estos formalmente nos dan diferentes categorías, los objetos que se establece equipado con una de estas descripciones como su estructura y las flechas de los mapas del juego, que respetan la estructura (más sobre esto más adelante). Todas ellas están equipadas con un olvidadizo functor, y por otra parte están concretamente isomorfos, es decir, la hay isomorfo functors que el respeto a los desmemoriados functors.

Por ejemplo, si $\mathbf{Top}_{open}$ es de la categoría de los espacios topológicos definido por la apertura de los conjuntos y $\mathbf{Top}_{closed}$ es de la categoría de los espacios topológicos definidos por conjuntos cerrados, es evidente que existe una isomorfismo $F\colon \mathbf{Top}_{open} \to \mathbf{Top}_{closed}$, $\langle X; \tau\rangle\mapsto \langle X; \overline{\tau}\rangle$ en el conjunto de abrir conjuntos de $\tau$ mapa a su conjunto de complementos en $\overline{\tau}$. A continuación, el olvidadizo functors $U\colon \mathbf{Top}_{open}\to \mathbf{Set}$ $U'\colon \mathbf{Top}_{closed}\to \mathbf{Set}$ están relacionados por esta iso, es decir, $U=U'F$. Decimos que son concretamente isomorfo significado de la estructura es esencialmente la misma.

En cuanto a su pregunta acerca de por qué los mapas topológicos se dice que la estructura de la preservación, es porque los mapas respetar la estructura de los espacios topológicos. Si tomamos el conjunto abierto de la definición de espacios topológicos, a continuación, $f\colon \langle X; \tau\rangle \to \langle X';\tau' \rangle$ es un conjunto de mapa de $f\colon X\to X'$ tal que existe una conservación de abrir el conjunto de la estructura, es decir, $f^{-1}\colon \tau'\to \tau$ es un almacén de poset mapa.

Resulta que hay topológico-como construcciones y algebraicas-como construcciones, dependiendo de lo que las fibras de la olvidadizo functor se ve como en los objetos.

Por ejemplo, echemos un vistazo a la fibra de $U\colon \mathbf{Top}\to \mathbf{Set}$ a través de un conjunto $X$. Podemos definir un poset de la estructura de la fibra mediante el establecimiento $\langle X;\tau\rangle \leq \langle X;\tau'\rangle$ iff la identidad subyacentes mapa es un mapa continuo $id_X\colon \langle X;\tau\rangle \to \langle X;\tau'\rangle$. Aquí es donde su final y cofinal topologías de venir. Tenemos cada fibra equipado con un almacén de poset estructura con la parte inferior está el cofinal topología en ese conjunto y la parte superior de la final de la topología. Esto es debido a que la identidad de un conjunto con el cofinal topology (topología discreta) es continua y la identidad a un conjunto con el final topology (topología indiscreta) es continua.

En general, topológico-como las estructuras han nondiscrete posets como fibras y algebraicas-como la estructura que tienen discretos posets como fibras donde dos estructuras de $\langle X;S\rangle \leq \langle X;S'\rangle$ si el subyacente mapa de identidad es una estructura de preservar mapa de $id_X\colon \langle X;S\rangle \to \langle X;S'\rangle$. Ver La Alegría de los Gatos para una discusión más detallada http://katmat.math.uni-bremen.de/acc/acc.pdf

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goblin Puntos 21696

Buena pregunta.

En álgebra, "conservación de estructura" es fácil de definir, porque las estructuras algebraicas pueden ser vistas como Funtor preserva el producto de las teorías de Lawvere y homomorphisms entre ellos son sólo las transformaciones naturales.

Sin embargo fuera del álgebra, se convierte mucho más difícil trabajar en lo que es la "correcta" noción de homomorfismo, y a veces hay más de una respuesta "correcta", dependiendo de lo que usted está tratando de hacer.

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