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¿Cómo hace uno para charaterize functionhood (etc.) en la categoría de relaciones?

Pregunta: ¿Cómo puedo completar la siguiente frase: "Para todos los $\mathsf{Rel}$-flechas $f : X \rightarrow Y$, $f$ es una función fib ..."?

Por supuesto, esto es fácil de hacer: "Para todos los $\mathsf{Rel}$-flechas $f : X \rightarrow Y$, $f$ es una función fib para todos los $x \in X$ existe únicas $y \in Y$ tal que $(x,y) \in f$." Sin embargo, yo estoy buscando algo más categoría de la teoría de la en "espíritu".

Yo también estoy interesado en las variantes de la frase: reemplazar "función" con inyección/surjection/función parcial/total de relación, etc.

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Aleksandr Levchuk Puntos 1110

En primer lugar, uno debe recordar que $\textbf{Rel}$ es una alegoría y, en particular, de 2 categoría. Por tanto, hay una noción de contigüidad en $\textbf{Rel}$. Es tradicional para decir que un mapa en una alegoría es una de morfismos con un derecho adjuntos. Entonces, ¿qué hace esta noción nos dan en $\textbf{Rel}$? Bueno, supongamos $\phi : X \to Y$ tiene un derecho adjoint $\psi : Y \to X$. Eso significa que $\textrm{id}_X \le \psi \circ \phi$$\phi \circ \psi \le \textrm{id}_Y$. Así, para cada una de las $x$ existe $y$ tal que $\phi (x, y)$$\psi (y, x)$; y para cada una de las $x, y, y'$ si $\psi (y, x)$$\phi (x, y')$,$y = y'$. Podemos deducir así que $\phi$ es una total relación funcional, y por otra parte $\psi (y, x) \equiv \phi (x, y)$. Por lo que un mapa en $\textbf{Rel}$ es lo que esperamos: la relación inducida por una función.

De manera más general:

  • $\phi : X \to Y$ representa una inyección si tiene derecho adjoint $\psi : Y \to X$ e $\psi \circ \phi = \textrm{id}_X$.
  • $\phi : X \to Y$ representa un surjection si tiene un derecho adjoint $\psi : Y \to X$ e $\phi \circ \psi = \textrm{id}_Y$.
  • $\phi : X \to Y$ representa una función parcial si $\phi \circ \phi^{\circ} \le \textrm{id}_Y$.
  • $\phi : X \to Y$ que representa un total relación si $\textrm{id}_X \le \phi^{\circ} \circ \phi$.

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