كائن أسي

في الرياضيات ، وتحديدًا في نظرية الفئات ، يُعدّ الكائن الأسي أو كائن التطبيق تعميمًا فئويًا لفضاء الدوال في نظرية المجموعات . تُسمى الفئات التي تحتوي على جميع المنتجات المنتهية والكائنات الأسية بالفئات المغلقة الديكارتية . قد تمتلك الفئات (مثل الفئات الفرعية من فئة Top ) التي لا تحتوي على منتجات مترافقة قانونًا أسيًا . [ 1 ] [ 2 ]

تعريف

يتركج{\displaystyle \mathbf {C} }لنفترض أن تكون فئة،Z{\displaystyle Z}وY{\displaystyle Y}أن تكون موضوعاتج{\displaystyle \mathbf {C} }ودعج{\displaystyle \mathbf {C} }جميع المنتجات الثنائية معY{\displaystyle Y}. شيءZY{\textstyle Z^{Y}}بالإضافة إلى التشكلهـvأل:(ZY×Y)Z{\textstyle \mathrm {eval} \colon (Z^{Y}\times Y)\to Z}يكون كائنًا أسيًا إذا كان لأي كائنX{\displaystyle X}والتشكلز:X×YZ{\textstyle g\colon X\times Y\to Z}يوجد شكل فريدλز:XZY{\textstyle \lambda g\colon X\to Z^{Y}}( يسمى منقولةز{\displaystyle g}) بحيث يكون المخطط التالي تبادليًا :

خاصية عامة للكائن الأسي
خاصية عامة للكائن الأسي

هذه المهمة الفريدةλز{\displaystyle \lambda g}لكلز{\displaystyle g}يُثبت تماثلًا ( تقابلًا ) بين مجموعات التماثل ،حoم(X×Y،Z)حoم(X،ZY).{\textstyle \mathrm {Hom} (X\times Y,Z)\cong \mathrm {Hom} (X,Z^{Y}).}

لوZY{\textstyle Z^{Y}}موجود لجميع الكائناتZ،Y{\displaystyle Z,Y}فيج{\displaystyle \mathbf {C} }ثم الدالة(-)Y:جج{\displaystyle (-)^{Y}\colon \mathbf {C} \to \mathbf {C} }تعريف على الكائن بواسطةZZY{\displaystyle Z\mapsto Z^{Y}}وعلى الأسهم بواسطة(و:XZ)(وY:XYZY){\displaystyle (f\colon X\to Z)\mapsto (f^{Y}\colon X^{Y}\to Z^{Y})}، هو المرافق الأيمن لدالة الضرب-×Y{\displaystyle -\times Y}ولهذا السبب، فإن التشكلاتλز{\displaystyle \lambda g}وز{\displaystyle g}تُسمى أحيانًا بالدوال المرافقة الأسية لبعضها البعض. [ 3 ]

التعريف المعادل

أو بدلاً من ذلك، يمكن تعريف الكائن الأسي من خلال المعادلات التالية:

  • وجودλز{\displaystyle \lambda g}يضمن وجود العمليةλ-{\displaystyle \lambda -}.
  • تضمن المساواة خاصية التبادلية للمخططات أعلاه.ز:X×YZ، هـvأل(λز×أنادY)=ز{\displaystyle \forall g\colon X\times Y\to Z,\ \mathrm {eval} \circ (\lambda g\times \mathrm {id} _{Y})=g}.
  • فرادةλز{\displaystyle \lambda g}يضمن المساواةح:XZY، λ(هـvأل(ح×أنادY))=ح{\displaystyle \forall h\colon X\to Z^{Y},\ \lambda (\mathrm {eval} \circ (h\times \mathrm {id} _{Y}))=h}.

الملكية العالمية

النمو الأسيZY{\displaystyle Z^{Y}}يُعطى بواسطة تشاكل شامل من دالة الضرب-×Y{\displaystyle -\times Y}إلى الكائنZ{\displaystyle Z}يتكون هذا التشاكل الشامل من كائنZY{\displaystyle Z^{Y}} وتشكلهـvأل:(ZY×Y)Z{\textstyle \mathrm {eval} \colon (Z^{Y}\times Y)\to Z}.

أمثلة

في فئة المجموعات ، كائن أسيZY{\displaystyle Z^{Y}}هي مجموعة جميع الدوالYZ{\displaystyle Y\to Z}[ 4 ] الخريطةهـvأل:(ZY×Y)Z{\displaystyle \mathrm {eval} \colon (Z^{Y}\times Y)\to Z}هي مجرد خريطة التقييم ، التي ترسل الزوج(و،y){\displaystyle (f,y)}لو(y){\displaystyle f(y)}لأي خريطةز:X×YZ{\displaystyle g\colon X\times Y\to Z}الخريطةλز:XZY{\displaystyle \lambda g\colon X\to Z^{Y}}هو الشكل المطبوخ بالكاري منز{\displaystyle g}:

λز(x)=yز(x،y).{\displaystyle \lambda g(x)=y\mapsto g(x,y).\,}

جبر هيتينغح{\displaystyle H}هي مجرد شبكة محدودة تحتوي على جميع الكائنات الأسية. دلالة هيتينغ،YZ{\displaystyle Y\Rightarrow Z}، هو رمز بديل لـZY{\displaystyle Z^{Y}}تؤدي نتائج الإضافة المذكورة أعلاه إلى الاستلزام (⇒ :ح×حح{\displaystyle \Rightarrow :H\times H\to H}) كونه مجاورًا يمينًا للقاء (:ح×حح{\displaystyle \wedge :H\times H\to H}يمكن كتابة هذا الملحق على النحو التالي:(-Y)(Y-){\displaystyle (-\wedge Y)\dashv (Y\Rightarrow -)}أو بشكل أكثر تفصيلاً على النحو التالي: (-Y):حح:(Y-){\displaystyle (-\wedge Y):H{\stackrel {\longrightarrow }{\underset {\longleftarrow }{\top }}}H:(Y\Rightarrow -)}

في فئة الفضاءات الطوبولوجية ، الكائن الأسيZY{\displaystyle Z^{Y}}يوجد بشرط أنY{\displaystyle Y}هو فضاء هاوسدورف مضغوط محليًا . في هذه الحالة، الفضاءZY{\displaystyle Z^{Y}}هي مجموعة جميع الدوال المتصلة منY{\displaystyle Y}لZ{\displaystyle Z}بالإضافة إلى الطوبولوجيا المدمجة المفتوحة . خريطة التقييم هي نفسها كما في فئة المجموعات؛ وهي متصلة بالطوبولوجيا المذكورة أعلاه. [ 5 ] إذاY{\displaystyle Y}إذا لم يكن فضاء هاوسدورف متراصًا محليًا، فقد لا يوجد الكائن الأسي (الفضاء).ZY{\displaystyle Z^{Y}}لا يزال موجودًا، لكنه قد لا يكون كائنًا أُسّيًا لأن دالة التقييم ليست بالضرورة متصلة. لهذا السبب، لا تكون فئة الفضاءات الطوبولوجية مغلقة ديكارتيًا . ومع ذلك، فإن فئة الفضاءات الطوبولوجية المدمجة محليًا ليست مغلقة ديكارتيًا أيضًا، لأنZY{\displaystyle Z^{Y}}لا يشترط أن تكون المساحات صغيرة الحجم محليًا.Z{\displaystyle Z}وY{\displaystyle Y}على سبيل المثال، يتم إعطاء فئة مغلقة ديكارتية من الفضاءات بواسطة الفئة الفرعية الكاملة التي تمتد بواسطة فضاءات هاوسدورف المولدة بشكل مضغوط .

في لغات البرمجة الوظيفية ، التشكلتقييم{\displaystyle \operatorname {eval} }يُطلق عليه غالبًا اسميتقدم{\displaystyle \operatorname {apply} }والتركيب النحويλز{\displaystyle \lambda g}غالباً ما يُكتبكاري(ز){\displaystyle \operatorname {curry} (g)}التشوهتقييم{\displaystyle \operatorname {eval} }لا ينبغي الخلط بينها وبين evalالدالة الموجودة في بعض لغات البرمجة ، والتي تقوم بتقييم التعبيرات المقتبسة.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. قانون أسي للمساحات عند المختبر n
  2. فئة ملائمة من الفضاءات الطوبولوجية في المختبر n
  3. غولدبلات، روبرت (1984). "الفصل 3: الأسهم بدلًا من إبسيلون". توبوي  : التحليل الفئوي للمنطق . دراسات في المنطق وأسس الرياضيات #98 (  طبعة منقحة). نورث هولاند . ص  72. ISBN 978-0-444-86711-7.
  4. ماك لين، سوندرز (1978). "الفصل 4: المرافقات". التصنيفات للرياضي العامل . نصوص الدراسات العليا في الرياضيات. المجلد 5 ( الطبعة الثانية). سبرينغر-فيرلاغ. ص 98. doi : 10.1007/978-1-4757-4721-8_5 . ISBN    978-0387984032.
  5. جوزيف ج. روتمان ، مقدمة في الطوبولوجيا الجبرية (1988)، سبرينغر-فيرلاغ، رقم ISBN 0-387-96678-1(انظر الفصل 11 للاطلاع على الدليل.)

مراجع

  • صفحة ويب تفاعلية تُنشئ أمثلة على الكائنات الأسية وغيرها من البنى التصنيفية. من تأليف جوسلين باين .