العمل الجماعي

تؤثر المجموعة الدورية C 3 المكونة من الدورانات بزوايا 0° و 120° و 240° على مجموعة الرؤوس الثلاثة.

في الرياضيات، فعل مجموعةجي{\displaystyle G}على مجموعةS{\displaystyle S}هي، بشكل عام، عملية تأخذ عنصرًا منجي{\displaystyle G}وعنصر منS{\displaystyle S}وينتج عنصرًا آخر منS.{\displaystyle S.} بصورة أكثر رسمية، هو تماثل زمر منجي{\displaystyle G}إلى مجموعة التشاكل الذاتي لـS{\displaystyle S}(مجموعة جميع التقابلات علىS{\displaystyle S}إلى جانب كون عملية المجموعة عبارة عن تركيب دوال ). يقول المرء أنجي{\displaystyle G}أعمال بشأنS.{\displaystyle S.}

تشكل العديد من مجموعات التحويلات زمرةً عند تركيب الدوال؛ على سبيل المثال، الدوران حول نقطة في المستوى. من المفيد غالبًا اعتبار الزمرة زمرةً مجردة ، والقول بأن لدينا فعلًا زمريًا لهذه الزمرة المجردة يتمثل في إجراء تحويلات زمرة التحويلات. يكمن سبب تمييز الزمرة عن التحويلات في أن زمرة تحويلات بنية ما، بشكل عام، تؤثر أيضًا على بنى أخرى ذات صلة؛ على سبيل المثال، تؤثر زمرة الدوران المذكورة أعلاه أيضًا على المثلثات بتحويلها إلى مثلثات.

إذا أثرت مجموعة على بنية ما، فإنها عادةً ما تؤثر أيضًا على الأشكال المبنية من تلك البنية. على سبيل المثال، تؤثر مجموعة التماثلات الإقليدية على الفضاء الإقليدي وعلى الأشكال المرسومة فيه؛ وتحديدًا، تؤثر على مجموعة جميع المثلثات . وبالمثل ، تؤثر مجموعة تناظرات متعدد السطوح على رؤوسه وحوافه ووجوهه .

يُطلق على تأثير المجموعة على فضاء متجهي اسم تمثيل المجموعة. في حالة الفضاء المتجهي ذي الأبعاد المحدودة، يسمح هذا التمثيل بتحديد العديد من المجموعات كمجموعات فرعية من المجموعة الخطية العامة.GL(ن،ك){\displaystyle \operatorname {GL} (n,K)}، مجموعة المصفوفات القابلة للعكس ذات البعدن{\displaystyle n}فوق حقلك{\displaystyle K}.

المجموعة المتناظرةSن{\displaystyle S_{n}}يتصرف في أي موقع تصوير معن{\displaystyle n}يمكن إيجاد عناصر المجموعة عن طريق تبديل عناصرها. على الرغم من أن مجموعة جميع تباديل مجموعة ما تعتمد شكليًا على تلك المجموعة، فإن مفهوم فعل المجموعة يسمح بدراسة مجموعة واحدة لدراسة تباديل جميع المجموعات التي لها نفس العدد الأصلي .

تعريف

عمل المجموعة اليسارية

لوجي{\displaystyle G}هي مجموعة ذات عنصر محايدهـ{\displaystyle e}، وX{\displaystyle X}هي مجموعة، ثم فعل مجموعة ( يساري )α{\displaystyle \alpha }لجي{\displaystyle G}علىX{\displaystyle X}هي دالة

α:جي×XX{\displaystyle \alpha :G\times X\to X}

والتي تحقق البديهيتين التاليتين : [ 1 ]

هوية:α(هـ،x)=x{\displaystyle \alpha (e,x)=x}
التوافق:α(ز،α(ح،x))=α(زح،x){\displaystyle \alpha (g,\alpha (h,x))=\alpha (gh,x)}

للجميعز{\displaystyle g}وح{\displaystyle h}فيجي{\displaystyle G}وكل شيءx{\displaystyle x}فيX{\displaystyle X}.

المجموعةجي{\displaystyle G}ثم يقال إنه يتصرف بناءً علىX{\displaystyle X}(من اليسار). مجموعةX{\displaystyle X}بالإضافة إلى إجراء منجي{\displaystyle G}يُطلق عليه اسم ( يسار )جي{\displaystyle G}- تعيين .

قد يكون من الملائم من الناحية الرمزية استخدام "تجميع " الحركةα{\displaystyle \alpha }وبالتالي، بدلاً من ذلك، يكون لدى المرء مجموعة من التحويلاتαز:XX{\displaystyle \alpha _{g}:X\rightarrow X}، مع تحول واحدαز{\displaystyle \alpha _{g}}لكل عنصر من عناصر المجموعةزجي{\displaystyle g\in G}ثم تُقرأ علاقات الهوية والتوافق αهـ(x)=x{\displaystyle \alpha _{e}(x)=x} و αز(αح(x))=(αزαح)(x)=αزح(x){\displaystyle \alpha _{g}(\alpha _{h}(x))=(\alpha _{g}\circ \alpha _{h})(x)=\alpha _{gh}(x)} تنص البديهية الثانية على أن تركيب الدوال متوافق مع ضرب الزمر؛ فهما يشكلان مخططًا تبادليًا . ويمكن اختصار هذه البديهية أكثر، وكتابتها على النحو التالي:αزαح=αزح{\displaystyle \alpha _{g}\circ \alpha _{h}=\alpha _{gh}}.

وبناءً على الفهم المذكور أعلاه، من الشائع جداً تجنب الكتابةα{\displaystyle \alpha }بشكل كامل، واستبدالها إما بنقطة، أو بدون أي شيء على الإطلاق. وهكذا،α(ز،x){\displaystyle \alpha (g,x)}يمكن اختصارها إلىزx{\displaystyle g\cdot x}أوزx{\displaystyle gx}وخاصة عندما يكون الفعل واضحًا من السياق. وتكون البديهيات حينها {هـx=xز(حx)=(زح)x{\displaystyle \left\{{\begin{aligned}&e\cdot x=x\\&g\cdot (h\cdot x)=(gh)\cdot x\end{aligned}}\right.}

من هاتين البديهيتين، يتبين أنه لأي قيمة ثابتةز{\displaystyle g}فيجي{\displaystyle G}، الدالة منX{\displaystyle X}إلى نفسها التي ترسم الخرائطx{\displaystyle x}لزx{\displaystyle g\cdot x}هي دالة تقابل ، ودالة التقابل العكسي هي الدالة المقابلة لها.ز-1{\displaystyle g^{-1}}لذلك، يمكن تعريف فعل المجموعة بشكل مكافئ على النحو التالي:جي{\displaystyle G}علىX{\displaystyle X}كتشاكل جماعي منجي{\displaystyle G}في المجموعة المتناظرةطبيعي(X){\displaystyle \operatorname {Sym} (X)}من جميع التقابلات منX{\displaystyle X}[ 2 ] لنفسه.

عمل المجموعة اليمينية

وبالمثل، فإن عمل المجموعة اليمينية لـجي{\displaystyle G}علىX{\displaystyle X}هي دالة

α:X×جيX،{\displaystyle \alpha :X\times G\to X,}

والتي تحقق البديهيات المماثلة: [ 3 ]

هوية: α(x،هـ)=x{\displaystyle \alpha (x,e)=x}
التوافق: α(α(x،ز)،ح)=α(x،زح){\displaystyle \alpha (\alpha (x,g),h)=\alpha (x,gh)}

(معα(x،ز){\displaystyle \alpha (x,g)}غالباً ما يتم اختصارها إلىxز{\displaystyle xg}أوxز{\displaystyle x\cdot g}(عندما يكون الإجراء قيد النظر واضحًا من السياق)

هوية: xهـ=x{\displaystyle x{\cdot }e=x}
التوافق: (xز)ح=x(زح){\displaystyle (x{\cdot }g){\cdot }h=x{\cdot }(gh)}

للجميعز{\displaystyle g}وح{\displaystyle h}فيجي{\displaystyle G}وكل شيءx{\displaystyle x}فيX{\displaystyle X}.

الفرق بين الإجراءات اليسرى واليمنى يكمن في ترتيب تنفيذ المنتجزح{\displaystyle gh}أعمال بشأنx{\displaystyle x}بالنسبة للحركة اليسرى،ح{\displaystyle h}الأفعال أولاً، ثم يتبعهاز{\displaystyle g}ثانيًا. من أجل فعل صحيح،ز{\displaystyle g}الأفعال أولاً، ثم يتبعهاح{\displaystyle h}ثانيًا. بسبب الصيغة(زح)-1=ح-1ز-1{\displaystyle (gh)^{-1}=h^{-1}g^{-1}}يمكن بناء فعل يساري من فعل يميني عن طريق التركيب مع العملية العكسية للمجموعة. كذلك، يمكن بناء فعل يميني لمجموعةجي{\displaystyle G}علىX{\displaystyle X}يمكن اعتبارها فعلًا يساريًا لمجموعة معاكسة لهاجيop{\displaystyle G^{\text{op}}}علىX{\displaystyle X}وبالتالي، لتحديد الخصائص العامة لفعل جماعي واحد، يكفي النظر فقط في الأفعال اليسرى.

الخصائص البارزة للإجراءات

يتركجي{\displaystyle G}كن مجموعة تمثل على مجموعةX{\displaystyle X}يُطلق على هذا الإجراء اسمالمخلص أويسري مفعوله إذازx=x{\displaystyle g\cdot x=x}للجميعxX{\displaystyle x\in X}يشير ذلك إلى أنز=هـجي{\displaystyle g=e_{G}}أو بعبارة أخرى، التشاكل منجي{\displaystyle G}إلى مجموعة التقابلات منX{\displaystyle X}الفعل المقابل هو فعل حقني .

يُطلق على هذا الإجراء اسمحرة (أوشبه منتظمةأوخالية من النقطة الثابتة) إذا كان البيان هوزx=x{\displaystyle g\cdot x=x}بالنسبة للبعضxX{\displaystyle x\in X}يشير ذلك بالفعل إلى أنز=هـجي{\displaystyle g=e_{G}}بمعنى آخر، لا يوجد عنصر غير تافه منجي{\displaystyle G}يُحدد نقطةX{\displaystyle X}هذه خاصية أقوى بكثير من الإخلاص.

على سبيل المثال، يكون تأثير أي زمرة على نفسها بالضرب من اليسار تأثيرًا حرًا. وتستلزم هذه الملاحظة نظرية كايلي التي تنص على أنه يمكن تضمين أي زمرة في زمرة متناظرة (وهي زمرة لانهائية عندما تكون الزمرة لانهائية). قد تؤثر زمرة منتهية بشكل أمين على مجموعة أصغر بكثير من عدد عناصرها (مع ذلك، لا يمكن أن يكون هذا التأثير حرًا). على سبيل المثال، الزمرة الأبيلية الثنائية.(Z/2Z)ن{\displaystyle (\mathbb {Z} /2\mathbb {Z} )^{n}}(من حيث العددية)2ن{\displaystyle 2^{n}}) يتصرف بأمانة على مجموعة من الأحجام2ن{\displaystyle 2n}لكن هذا ليس هو الحال دائمًا، على سبيل المثال المجموعة الحلقيةZ/2نZ{\displaystyle \mathbb {Z} /2^{n}\mathbb {Z} }لا يمكن التصرف بأمانة على مجموعة ذات حجم أقل من2ن{\displaystyle 2^{n}}.

بشكل عام، يمكن أن تختلف أصغر مجموعة يمكن تعريف فعل أمين عليها اختلافًا كبيرًا بالنسبة للمجموعات ذات الحجم نفسه. على سبيل المثال، ثلاث مجموعات بحجم 120 هي المجموعة المتناظرةS5{\displaystyle S_{5}}، المجموعة العشرين وجهيةأ5×Z/2Z{\displaystyle A_{5}\times \mathbb {Z} /2\mathbb {Z} }والمجموعة الحلقيةZ/120Z{\displaystyle \mathbb {Z} /120\mathbb {Z} }أصغر المجموعات التي يمكن تعريف الإجراءات المخلصة عليها لهذه المجموعات هي بحجم 5 و 7 و 16 على التوالي.

خصائص التعدية

فعلجي{\displaystyle G}علىX{\displaystyle X}يُطلق عليه اسممتعدية إذا كانت لأي نقطتينx،yX{\displaystyle x,y\in X}يوجدزجي{\displaystyle g\in G}لهذا السبب.زx=y{\displaystyle g\cdot x=y}.

الإجراء هومتعدٍ ببساطة (أومتعدٍ بشدة، أو(عادي ) إذا كان متعديًا وحرًا. هذا يعني أنه بالنظر إلىx،yX{\displaystyle x,y\in X}يوجد واحد فقطزجي{\displaystyle g\in G}بحيثزx=y{\displaystyle g\cdot x=y}. لوX{\displaystyle X}يتم التأثير عليه بشكل متعدٍ من قبل مجموعةجي{\displaystyle G}عندئذٍ يُطلق عليه اسم الفضاء المتجانس الرئيسي لـجي{\displaystyle G}أوجي{\displaystyle G}-torsor.

بالنسبة لعدد صحيحن1{\displaystyle n\geq 1}، والفعل هون{\displaystyle n}- متعدٍ إذاX{\displaystyle X}لديه على الأقلن{\displaystyle n}العناصر، ولأي زوج منن{\displaystyle n}-tuples(x1،...،xن)،(y1،...،yن)Xن{\displaystyle (x_{1},\ldots ,x_{n}),(y_{1},\ldots ,y_{n})\in X^{n}}مع إدخالات متميزة ثنائياً (أيxأناxج{\displaystyle x_{i}\neq x_{j}}،yأناyج{\displaystyle y_{i}\neq y_{j}}متىأناج{\displaystyle i\neq j}) يوجدزجي{\displaystyle g\in G}بحيثزxأنا=yأنا{\displaystyle g\cdot x_{i}=y_{i}}لأنا=1،...،ن{\displaystyle i=1,\ldots ,n}بمعنى آخر، التأثير على مجموعة فرعية منXن{\displaystyle X^{n}}إن عملية إنشاء صفوف بدون إدخالات مكررة هي عملية متعدية.ن=2،3{\displaystyle n=2,3}يُطلق على هذا غالبًا اسم التعدي المزدوج، أو الثلاثي. وتُعدّ فئة الزمر المتعدية من الدرجة الثانية (أي الزمر الجزئية لزمرة متناظرة منتهية يكون تأثيرها متعديًا من الدرجة الثانية) والزمر المتعدية المتعددة بشكل أعم، من الفئات التي دُرست جيدًا في نظرية الزمر المنتهية.

الفعل هوبشكل حادن{\displaystyle n}- متعدٍ عندما يكون الإجراء على الصفوف بدون إدخالات متكررة فيXن{\displaystyle X^{n}}هو فعل متعدٍّ بشكل حاد.

أمثلة

تأثير المجموعة المتناظرة لـX{\displaystyle X}هو فعل متعدٍ، في الواقعن{\displaystyle n}-متعدٍ لأين{\displaystyle n}حتى عدد عناصرX{\displaystyle X}. لوX{\displaystyle X}له عدديةن{\displaystyle n}، يكون عمل المجموعة المتناوبة(ن-2){\displaystyle (n-2)}-متعدي ولكن ليس(ن-1){\displaystyle (n-1)}-متعدٍ.

تأثير المجموعة الخطية العامة للفضاء المتجهيV{\displaystyle V}في موقع التصويرV{0}{\displaystyle V\setminus \{0\}}إن تأثير المتجهات غير الصفرية متعدٍ، ولكنه ليس متعديًا من الدرجة الثانية (وينطبق الأمر نفسه على تأثير المجموعة الخطية الخاصة إذا كان بُعدV{\displaystyle V}هو على الأقل 2). إن تأثير المجموعة المتعامدة للفضاء الإقليدي على المتجهات غير الصفرية ليس متعدياً، لكن تأثيرها على كرة الوحدة متعدٍ.

خصائص التجانس

بالنسبة لعدد صحيحن1{\displaystyle n\geq 1}، فعلجي{\displaystyle G}علىX{\displaystyle X}يُطلق عليه اسمن{\displaystyle n}-متجانس إذاX{\displaystyle X}لديه على الأقلن{\displaystyle n}العناصر، ولأي زوج منن{\displaystyle n}- مجموعات فرعيةS،تيX{\displaystyle S,T\subseteq X}يوجدزجي{\displaystyle g\in G}بحيثزS=تي{\displaystyle gS=T}بمعنى آخر، الفعل على مجموعةن{\displaystyle n}- مجموعات فرعية منX{\displaystyle X}هو فعل متعدٍ. [ 4 ]

الفعل هوبشكل حادن{\displaystyle n}-متجانس عندما يكون التأثير علىن{\displaystyle n}- مجموعات فرعية منX{\displaystyle X}هو فعل متعدٍّ بشكل حاد.

أنن{\displaystyle n}- الفعل المتعدي هو أيضًان{\displaystyle n}-متجانس. بما أن المجموعات الجزئية من النوع 1 والمجموعات المرتبة من النوع 1 والنقاط متكافئة، فإن مفاهيم التجانس من النوع 1 والتعدي من النوع 1 والتعدي تتطابق.

مجموعة تعملن{\displaystyle n}-بشكل متجانس على مجموعةX{\displaystyle X}لم{\displaystyle m}تعمل العناصر أيضًا (م-ن){\displaystyle (m-n)}-بشكل متجانس، كمازS=تي{\displaystyle gS=T}يشير إلىز(XS)=Xتي{\displaystyle g\left(X\setminus S\right)=X\setminus T}.

أمثلة

تأثير المجموعة المتناظرة لـX{\displaystyle X}يكونن{\displaystyle n}متجانس لأين{\displaystyle n}حتى عدد عناصرX{\displaystyle X}وكذلك هو الحال بالنسبة لعمل المجموعة المتناوبة، وهو(ن-1){\displaystyle (n-1)}متجانس (لأنه متعدٍ، وبالتالي متجانس من الدرجة الأولى) دون أن يكون(ن-1){\displaystyle (n-1)}-متعدٍ.

أفعال بدائية

فعلجي{\displaystyle G}علىX{\displaystyle X}يُطلق عليه اسم بدائي إذا لم يكن هناك تقسيم لـX{\displaystyle X}محفوظة بواسطة جميع عناصرجي{\displaystyle G}بصرف النظر عن التقسيمات التافهة (التقسيم إلى قطعة واحدة وثنائيتها ، والتقسيم إلى عناصر مفردة ).

الخصائص الطوبولوجية

افترض أنX{\displaystyle X}هو فضاء طوبولوجي وفعلجي{\displaystyle G}يتم ذلك عن طريق التشاكلات المتماثلة .

الحركة تتجول إذا كان كلxX{\displaystyle x\in X}يوجد حييو{\displaystyle U}بحيث يكون عددها محدودًازجي{\displaystyle g\in G}مع(زيو)يو{\displaystyle (g\cdot U)\cap U\neq \emptyset }[ 5 ]

وبشكل أعم، نقطةxX{\displaystyle x\in X}تُسمى نقطة انقطاع بالنسبة لفعلجي{\displaystyle G}إذا كانت هناك مجموعة فرعية مفتوحةيوx{\displaystyle U\ni x}بحيث يكون عددها محدودًازجي{\displaystyle g\in G}مع(زيو)يو{\displaystyle (g\cdot U)\cap U\neq \emptyset }مجال عدم استمرارية الفعل هو مجموعة جميع نقاط عدم الاستمرارية. أو بعبارة أخرى، هو أكبرجي{\displaystyle G}مجموعة فرعية مفتوحة مستقرةΩX{\displaystyle \Omega \subset X}بحيث يكون فعلجي{\displaystyle G}علىΩ{\displaystyle \Omega }[ 6 ] في سياق ديناميكي، يُطلق على هذا أيضًا اسم مجموعة متجولة .

يكون الفعل غير متصل بشكل صحيح إذا كان لكل مجموعة جزئية مضغوطةكX{\displaystyle K\subset X}عددهم محدودزجي{\displaystyle g\in G}بحيث(زك)ك{\displaystyle (g\cdot K)\cap K\neq \emptyset }وهذا أقوى بكثير من التجوال؛ على سبيل المثال، فعلZ{\displaystyle \mathbb {Z} }علىR2{(0،0)}{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}\backslash \{(0,0)\}}مقدم منن(x،y)=(2نx،2-نy){\displaystyle n\cdot (x,y)=(2^{n}x,2^{-n}y)}هو متجول وحر ولكنه ليس غير متصل بشكل صحيح. [ 7 ]

إن تأثير تحويلات سطح المجموعة الأساسية لفضاء متصل محليًا ببساطة على غطاء شامل هو تأثير متجول وحر. ويمكن وصف هذه التأثيرات بالخاصية التالية: كلxX{\displaystyle x\in X}يوجد حييو{\displaystyle U}بحيث(زيو)يو={\displaystyle (g\cdot U)\cap U=\emptyset }لكلزجي{هـجي}{\displaystyle g\in G\backslash \{e_{G}\}}[ 8 ] تُسمى الأفعال التي تتمتع بهذه الخاصية أحيانًا بالأفعال غير المتصلة بحرية ، وتُسمى أكبر مجموعة جزئية يكون فيها الفعل غير متصل بحرية بالمجموعة المنتظمة الحرة . [ 9 ]

فعل جماعيجي{\displaystyle G}في مساحة محلية صغيرةX{\displaystyle X}يُطلق عليها اسم مجموعة متراصة إذا وُجدت مجموعة جزئية متراصةأX{\displaystyle A\subset X}بحيثX=جيأ{\displaystyle X=G\cdot A}بالنسبة لفعل غير متصل بشكل صحيح، فإن التراص المشترك يكافئ تراص فضاء القسمةX/جي{\displaystyle X/G}.

تأثيرات المجموعات الطوبولوجية

والآن افترضجي{\displaystyle G}هي مجموعة طوبولوجية وX{\displaystyle X}فضاء طوبولوجي يؤثر عليه بواسطة التشاكلات الموضعية. ويُقال إن التأثير مستمر إذا كانت الخريطةجي×XX{\displaystyle G\times X\rightarrow X}يكون متصلاً بالنسبة لطوبولوجيا المنتج .

يقال إن هذا الإجراءمناسب إذا كانت الخريطةجي×XX×X{\displaystyle G\times X\rightarrow X\times X}محدد بواسطة(ز،x)(x،زx){\displaystyle (g,x)\mapsto (x,g\cdot x)}صحيح . [ 10 ] هذا يعني أنه بالنظر إلى المجموعات المدمجةك،ك{\displaystyle K,K'}مجموعةزجي{\displaystyle g\in G}بحيث(زك)ك{\displaystyle (g\cdot K)\cap K'\neq \varnothing }متراصة. وعلى وجه الخصوص، هذا يكافئ عدم استمرارية حقيقية إذاجي{\displaystyle G}هي مجموعة منفصلة .

يقال إنها حرة محلياً إذا كان هناك حييو{\displaystyle U}لهـجي{\displaystyle e_{G}}بحيثزxx{\displaystyle g\cdot x\neq x}للجميعxX{\displaystyle x\in X}وزيو{هـجي}{\displaystyle g\in U\setminus \{e_{G}\}}.

يُقال إن الفعل مستمر بقوة إذا كانت الخريطة المداريةززx{\displaystyle g\mapsto g\cdot x}مستمر لكلxX{\displaystyle x\in X}. على عكس ما يوحي به الاسم، فإن هذه الخاصية أضعف من استمرارية الفعل.

لوجي{\displaystyle G}هي جماعة كاذبة وX{\displaystyle X}إذا كان لدينا مشعب قابل للتفاضل ، فإن الفضاء الجزئي للنقاط الملساء للفعل هو مجموعة النقاطxX{\displaystyle x\in X}بحيث تكون الخريطةززx{\displaystyle g\mapsto g\cdot x}سلسة . هناك نظرية متطورة لأفعال زمرة لي ، أي الأفعال السلسة على الفضاء بأكمله.

الإجراءات الخطية

إذا كان g يؤثر بتحويلات خطية على وحدة نمطية فوق حلقة تبديلية ، يُقال إن هذا التأثير غير قابل للاختزال إذا لم تكن هناك وحدات نمطية فرعية ثابتة غير صفرية حقيقية تحت تأثير g . ويُقال إنه شبه بسيط إذا كان يتحلل إلى مجموع مباشر لتأثيرات غير قابلة للاختزال.

المدارات والمثبتات

في المركب المكون من خمسة رباعيات الأوجه ، تكون مجموعة التناظر هي مجموعة العشرين وجهًا (الدورانية) I من الرتبة 60، بينما يكون مثبت رباعي الأوجه المختار هو مجموعة رباعي الأوجه (الدورانية) T من الرتبة 12، ويتم تحديد فضاء المدار I / T (من الرتبة 60/12  =  5) بشكل طبيعي مع رباعيات الأوجه الخمسة - تتوافق المجموعة المشاركة gT مع رباعي الأوجه الذي ترسل إليه g رباعي الأوجه المختار.

لنفترض وجود مجموعة G تؤثر على مجموعة X.مدار العنصر x في X هو مجموعة العناصر في X التي يمكن نقل x إليها بواسطة عناصر G. ويُرمز إلىمدار x بالرمز G x . جيx={زx:زجي}.{\displaystyle G{\cdot }x=\{g{\cdot }x:g\in G\}.}

تضمن الخصائص المميزة للمجموعة أن مجموعة مدارات النقاط ( x في) X تحت تأثير G تُشكل تجزئة لـ X. تُعرَّف علاقة التكافؤ المرتبطة بهذه العلاقة بالقول أن x ~ y إذا وفقط إذا وُجد عنصر g في G بحيث g x = y . تُسمى المدارات حينها فئات التكافؤ في ظل هذه العلاقة؛ يكون العنصران x و y متكافئين إذا وفقط إذا كانت مداراتهما متطابقة، أي G x = G y .

يكون تأثير المجموعة متعديًا إذا وفقط إذا كان له مدار واحد فقط، أي إذا وُجد عنصر x في X بحيث يكون G x = X. ويتحقق هذا إذا وفقط إذا كان G x = X لجميع عناصر x في X (بشرط أن تكون X غير فارغة).

تُكتب مجموعة جميع مدارات X تحت تأثير G على النحو التالي: X / G (أو، بشكل أقل شيوعًا، G \ X )، وتسمىخارج قسمة الفعل. في المسائل الهندسية، قد يُطلق عليه اسمفضاء المدارات ، بينما في الحالات الجبرية قد يُطلق عليه فضاءالمتغيرات المشتركة ، وتُكتب X G ، على عكس الثوابت (النقاط الثابتة)، التي يُرمز لها بـ X G : المتغيرات المشتركة هيخارج قسمةبينما الثوابت هيمجموعة جزئية. يُستخدم مصطلح المتغيرات المشتركة ورموزها بشكل خاص فيعلم التماثل المشترك للمجموعاتوعلمالتماثل للمجموعات، واللذان يستخدمان نفس اصطلاح الرمز العلوي/السفلي.

المجموعات الجزئية الثابتة

لوY{\displaystyle Y}هي مجموعة فرعية منX{\displaystyle X}، ثمجيY{\displaystyle G\cdot Y}يشير إلى المجموعة{زy|زجي،yY}{\displaystyle \{g\cdot y\mid g\in G,y\in Y\}}المجموعة الفرعيةY{\displaystyle Y}يقال إنه ثابت تحتجي{\displaystyle G}لوجيY=Y{\displaystyle G\cdot Y=Y}(وهو ما يعادلجيYY{\displaystyle G\cdot Y\subseteq Y}في هذه الحالة،جي{\displaystyle G}كما يعمل علىY{\displaystyle Y}عن طريق تقييد الإجراء إلىY{\displaystyle Y}المجموعة الفرعيةY{\displaystyle Y}يُطلق عليه اسم ثابت بموجبجي{\displaystyle G}لوزy=y{\displaystyle g\cdot y=y}للجميعز{\displaystyle g}فيجي{\displaystyle G}وكل شيءy{\displaystyle y}فيY{\displaystyle Y}كل مجموعة جزئية ثابتة تحتجي{\displaystyle G}وهو ثابت أيضًا تحتجي{\displaystyle G}ولكن ليس العكس.

كل مدار هو مجموعة جزئية ثابتة منX{\displaystyle X}على أيجي{\displaystyle G}يتصرف بشكل متعدٍ . وعلى العكس من ذلك، فإن أي مجموعة جزئية ثابتة منX{\displaystyle X}هو اتحاد مدارات. فعلجي{\displaystyle G}علىX{\displaystyle X}تكون العلاقة متعدية إذا وفقط إذا كانت جميع العناصر متكافئة، مما يعني وجود مدار واحد فقط.

أجي{\displaystyle G}عنصر ثابت منX{\displaystyle X}يكونxX{\displaystyle x\in X}بحيثزx=x{\displaystyle g\cdot x=x}للجميعزجي{\displaystyle g\in G}مجموعة كل هذهx{\displaystyle x}يُشار إليه بـXجي{\displaystyle X^{G}}وأطلق عليه اسمجي{\displaystyle G}الثوابت لـX{\displaystyle X}. متىX{\displaystyle X}هوجي{\displaystyle G}-وحدة ،Xجي{\displaystyle X^{G}}هي مجموعة التماثل الصفري لـجي{\displaystyle G}بمعاملات فيX{\displaystyle X}، ومجموعات التماثل الأعلى هي الدوال المشتقة من دالةجي{\displaystyle G}الثوابت.

النقاط الثابتة ومجموعات التثبيت الفرعية

منحز{\displaystyle g}فيجي{\displaystyle G}وx{\displaystyle x}فيX{\displaystyle X}معزx=x{\displaystyle g\cdot x=x}يقال إن "x{\displaystyle x}هي نقطة ثابتة لـز{\displaystyle g}أو أنز{\displaystyle g}إصلاحاتx{\displaystyle x}لكلx{\displaystyle x}فيX{\displaystyle X}، المجموعة فرعية من المثبتاتجي{\displaystyle G}بالنسبة إلىx{\displaystyle x}(وتسمى أيضًا مجموعة التناظر أو المجموعة الصغيرة [ 11 ] ) هي مجموعة جميع العناصر فيجي{\displaystyle G}هذا الحلx{\displaystyle x}: جيx={زجي:زx=x}.{\displaystyle G_{x}=\{g\in G:g{\cdot }x=x\}.} هذه مجموعة فرعية منجي{\displaystyle G}، وإن لم يكن ذلك عادةً أمراً طبيعياً. فعلجي{\displaystyle G}علىX{\displaystyle X}تكون مجانية إذا وفقط إذا كانت جميع المثبتات تافهة. النواةشمال{\displaystyle N}من التشاكل مع المجموعة المتناظرة،جيطبيعي(X){\displaystyle G\rightarrow \operatorname {Sym} (X)}، يتم تحديدها من خلال تقاطع المثبتاتجيx{\displaystyle G_{x}}للجميعx{\displaystyle x}فيX{\displaystyle X}. لوشمال{\displaystyle N}إذا كان الأمر تافهاً، يقال إن الفعل أمين (أو فعال).

يتركx{\displaystyle x}وy{\displaystyle y}ليكن عنصرين فيX{\displaystyle X}ودعز{\displaystyle g}ليكن عنصرًا من عناصر المجموعة بحيثy=زx{\displaystyle y=g\cdot x}ثم مجموعتا المثبتاتجيx{\displaystyle G_{x}}وجيy{\displaystyle G_{y}}ترتبط ببعضها البعض من خلالجيy=زجيxز-1{\displaystyle G_{y}=gG_{x}g^{-1}}.

البرهان: بحسب التعريف،حجيy{\displaystyle h\in G_{y}}إذا وفقط إذاح(زx)=زx{\displaystyle h\cdot (g\cdot x)=g\cdot x}تطبيقز-1{\displaystyle g^{-1}}ينتج عن كلا جانبي هذه المساواة(ز-1حز)x=x{\displaystyle (g^{-1}hg)\cdot x=x}؛ إنه،ز-1حزجيx{\displaystyle g^{-1}hg\in G_{x}}.

ويتبع ذلك إدراج معاكس مماثل من خلال أخذحجيx{\displaystyle h\in G_{x}}وx=ز-1y{\displaystyle x=g^{-1}\cdot y}.

يشير ما سبق إلى أن مُثبِّتات العناصر في المدار نفسه مترافقة مع بعضها البعض. وبالتالي، يمكننا ربط كل مدار بفئة ترافق من مجموعة فرعية منجي{\displaystyle G}(أي مجموعة جميع المرافقات للمجموعة الفرعية). ليكن(ح){\displaystyle (H)}تشير إلى فئة الترافق لـح{\displaystyle H}ثم المداريا{\displaystyle O}له نوع(ح){\displaystyle (H)}إذا كان المثبتجيx{\displaystyle G_{x}}من بعض/أيx{\displaystyle x}فييا{\displaystyle O}ينتمي إلى(ح){\displaystyle (H)}يُطلق على نوع المدار الأقصى غالبًا اسم نوع المدار الرئيسي .

نظرية المدار والمثبت

ترتبط المدارات والمثبتات ارتباطًا وثيقًا. بالنسبة لقيمة ثابتة x في X ، لنعتبر التطبيق f  : GX المعطى بالعلاقة gg x . بحسب التعريف، فإن صورة f ( G ) لهذا التطبيق هي المدار G x . الشرط اللازم لعنصرين أن يكون لهما نفس الصورة هو و(ز)=و(ح)زx=حxز-1حx=xز-1حجيxحزجيx.{\displaystyle f(g)=f(h)\iff g{\cdot }x=h{\cdot }x\iff g^{-1}h{\cdot }x=x\iff g^{-1}h\in G_{x}\iff h\in gG_{x}.} بمعنى آخر، f ( g ) = f ( h ) إذا وفقط إذا كان g و h ينتميان إلى نفس المجموعة المشاركة لمجموعة التثبيت G⋅x . بالتالي، فإن الليف f⁻¹ ( { y }) للدالة f على أي y في G⋅x موجود في هذه المجموعة المشاركة ، وكل مجموعة مشاركة من هذا النوع تظهر أيضًا كليف. لذلك، تُنشئ الدالة f تقابلًا بين مجموعة المجموعات المشاركة G / G⋅x لمجموعة التثبيت والمدار G⋅x ، الذي يُرسل gG⋅xg⋅x . [ 12 ] تُعرف هذه النتيجة بنظرية المدار - المثبت .

إذا كانت G محدودة، فإن نظرية المدار-المثبت، بالإضافة إلى نظرية لاغرانج ، تعطي |جيx|=[جي:جيx]=|جي|/|جيx|.{\displaystyle |G\cdot x|=[G\,:\,G_{x}]=|G|/|G_{x}|.} بمعنى آخر، طول مدار x مضروبًا في رتبة مُثبِّته يساوي رتبة المجموعة . وهذا يعني تحديدًا أن طول المدار قاسم لرتبة المجموعة.

مثال
لتكن G زمرة من الرتبة الأولية p تؤثر على مجموعة X تحتوي على k عنصرًا. بما أن كل مدار يحتوي إما على عنصر واحد أو p عنصرًا، فإنه يوجد على الأقل k مدارًا (mod p) بطول 1 وهي عناصر ثابتة تحت تأثير G. وبشكل أدق، فإن k وعدد العناصر الثابتة تحت تأثير G متطابقان (mod p) . [ 13 ]

تعتبر هذه النتيجة مفيدة بشكل خاص لأنه يمكن استخدامها لحساب الوسائط (عادة في الحالات التي تكون فيها X محدودة أيضًا).

رسم بياني مكعب ذو رؤوس مُعَلَّمة
مثال
يمكننا استخدام نظرية المدار-المثبت لحساب التشاكلات الذاتية للرسم البياني . لنفترض الرسم البياني المكعب الموضح، ولنرمز بـ G إلى زمرة التشاكلات الذاتية الخاصة به . عندئذٍ، تؤثر G على مجموعة الرؤوس {1، 2، ...، 8} ، وهذا التأثير متعدٍ كما يتضح من خلال تركيب الدورانات حول مركز المكعب. بالتالي، وفقًا لنظرية المدار-المثبت، فإن | G | = | G 1 | | G1 | = 8 | G1 | . بتطبيق النظرية الآن على المثبت G1 ، يمكننا الحصول على | G1 | = | ( G1 ) 2 | | ( G1 ) 2 | . أي عنصر من G يُثبّت 1 يجب أن يُحوّل 2 إلى إما 2 أو 4 أو 5. كمثال على هذه التشاكلات الذاتية، لننظر إلى الدوران حول المحور القطري المار بالنقطتين 1 و7 بزاوية / 3 ، والذي يُبدّل 2 و4 و5 و 3 و6 و8، ويُثبّت 1 و7. بالتالي، | ( G1 ) ⋅2 | = 3. بتطبيق النظرية للمرة الثالثة، نحصل على | ( G1 ) ⋅2 | = | ( ( G1 ) ⋅3 ||| ( ( G1 ) ⋅3 | ) . أي عنصر من G يُثبّت 1 و 2 يجب أن يُحوّل 3 إلى إما 3 أو 6. انعكاس المكعب في المستوى المار بالنقط 1 و 2 و 7 و 8 هو تشاكل ذاتي يُحوّل 3 إلى 6، وبالتالي | ( ( G1 ) ⋅3 | = 2 . يُلاحظ أيضًا أن (( G1 ) 2 ) 3 يتكون فقط من التشاكل الذاتي المحايد، حيث أن أي عنصر من G يُثبّت الرؤوس 1 و2 و3 يجب أن يُثبّت أيضًا جميع الرؤوس الأخرى، لأنها مُحددة من خلال تجاورها مع 1 و2 و3 . بدمج الحسابات السابقة، يُمكننا الآن الحصول على | G | = 8 × 3 × 2 × 1 = 48.

معضلة بيرنسايد

إحدى النتائج المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بنظرية المدار-المثبت هي ليمّة بيرنسايد : |X/جي|=1|جي|زجي|Xز|،{\displaystyle |X/G|={\frac {1}{|G|}}\sum _{g\in G}|X^{g}|,} حيث X g هي مجموعة النقاط الثابتة بواسطة g . وتكون هذه النتيجة مفيدة بشكل أساسي عندما تكون G و X محدودتين، حيث يمكن تفسيرها على النحو التالي: عدد المدارات يساوي متوسط ​​عدد النقاط الثابتة لكل عنصر من عناصر المجموعة.

خاتم بيرن كايتس

بتثبيت مجموعة G ، تشكل مجموعة الفروق الرسمية للمجموعات G المنتهية حلقة تسمى حلقة بيرنسايد لـ G ، حيث يتوافق الجمع مع الاتحاد المنفصل ، والضرب مع الضرب الديكارتي .

أمثلة

  • اليُعرَّف التأثير التافه لأي مجموعة G على أي مجموعة X بواسطة g x = x لجميع g في G وجميع x في X ؛ أي أن كل عنصر من عناصر المجموعة يُحدث تبديلًا محايدًاعلى X. [ 14 ]
  • في كل زمرة G ، يُعد الضرب من اليسار فعلًا من G على G : g​​x = gx لكل g و x في G. هذا الفعل حر ومتعدٍ (منتظم)، ويشكل أساسًا لإثبات سريع لنظرية كايلي - أن كل زمرة متماثلة مع زمرة جزئية من الزمرة المتناظرة للتباديل للمجموعة G.
  • في كل زمرة G ذات زمرة جزئية H ، يكون الضرب من اليسار فعلًا لـ G على مجموعة المشاركات G / H : g​​aH = gaH لكل g و a في G. وبالتحديد، إذا لم تحتوي H على أي زمر جزئية طبيعية غير تافهة من فإن هذا يُنشئ تماثلًا من G إلى زمرة جزئية من زمرة التبديلات من الدرجة [ G  : H ] .
  • في كل مجموعة G ، يكون الاقتران فعلًا من G على G : g​​x = gxg −1 . ويُستخدم عادةً الترميز الأسي لصيغة الفعل الأيمن: x g = g −1 xg ؛ وهي تحقق ( x g ) h = x gh .
  • في كل مجموعة G مع مجموعة فرعية H ، يكون الاقتران هو تأثير G على مرافقات H : g​​K = gKg −1 لجميع g في G و K مرافقات H.
  • إن تأثير Z على مجموعة X يحدد بشكل فريد ويتم تحديده بواسطة تشاكل ذاتي لـ X ، معطى بواسطة تأثير 1. وبالمثل، فإن تأثير Z / 2 Z على X يكافئ بيانات الانعكاس لـ X.
  • تؤثر المجموعة المتناظرة S n ومجموعاتها الجزئية على المجموعة {1، ...، n } عن طريق تبديل عناصرها
  • تؤثر مجموعة التناظر للمجسم متعدد السطوح على مجموعة رؤوس ذلك المجسم. كما تؤثر أيضًا على مجموعة أوجهه أو مجموعة حوافه.
  • تؤثر مجموعة التناظر لأي شكل هندسي على مجموعة نقاط ذلك الشكل.
  • بالنسبة لفضاء إحداثي V على حقل F مع مجموعة من الوحدات F * ، فإن التطبيق F * × VV المعطى بواسطة a × ( x 1 , x 2 , ..., x n ) ↦ ( ax 1 , ax 2 , ..., ax n ) هو فعل مجموعة يسمى الضرب القياسي .
  • تؤثر مجموعة التشاكل الذاتي لفضاء متجهي (أو رسم بياني ، أو مجموعة، أو حلقة  ...) على الفضاء المتجهي (أو مجموعة رؤوس الرسم البياني، أو المجموعة، أو الحلقة ...).
  • الزمرة الخطية العامة GL( n , K ) وزمرها الجزئية، وخاصة زمر لي الجزئية (بما في ذلك الزمرة الخطية الخاصة SL( n , K ) ، والزمرة المتعامدة O( n , K ) ، والزمرة المتعامدة الخاصة SO( n , K ) ، والزمرة التبادلية Sp( n , K ) ) ، هي زمر لي تؤثر على الفضاء المتجهي Kn . وتُجرى عمليات الزمرة بضرب المصفوفات من الزمر في المتجهات من Kn .
  • تؤثر المجموعة الخطية العامة GL( n , Z ) على Zn بفعل المصفوفات الطبيعية. وتُصنَّف مدارات هذا التأثير بحسب القاسم المشترك الأكبر لإحداثيات المتجه في Zn .
  • تؤثر المجموعة الأفينية بشكل متعدٍ على نقاط الفضاء الأفيني ، وللمجموعة الفرعية V من المجموعة الأفينية (أي الفضاء المتجهي) تأثير متعدٍ وحر (أي منتظم ) على هذه النقاط؛ {{sfnp|Reid|2005|p=170} في الواقع يمكن استخدام هذا لإعطاء تعريف للفضاء الأفيني .
  • الزمرة الخطية الإسقاطية PGL( n +1, K ) ومجموعاتها الفرعية، ولا سيما مجموعات لي الفرعية، وهي مجموعات لي تؤثر على الفضاء الإسقاطي Pn ( K ) . هذا الفضاء هو خارج قسمة تأثير الزمرة الخطية العامة على الفضاء الإسقاطي. ومن الجدير بالذكر بشكل خاص الزمرة PGL(2, K ) ، التي تمثل تناظرات الخط الإسقاطي، وهي متعامدة من الدرجة الثالثة بشكل حاد، وتحافظ على النسبة التبادلية ؛ كما أن زمرة موبيوس PGL(2, C ) ذات أهمية خاصة.
  • تؤثر التماثلات المستوية على مجموعة الصور والأنماط ثنائية الأبعاد، مثل أنماط ورق الجدران . ويمكن توضيح التعريف بشكل أدق بتحديد المقصود بالصورة أو النمط، على سبيل المثال، دالة للموقع بقيم ضمن مجموعة من الألوان. وتُعد التماثلات في الواقع مثالاً على الزمرة الأفينية (الفعل).
  • تشكل المجموعات التي تعمل عليها مجموعة G فئة مجموعات G التي تكون فيها الكائنات مجموعات G والتشاكلات هي تشاكلات مجموعات G: الدوال f : X   Y بحيث يكون g( f ( x ) ) = f ( gx ) لكل g في G.
  • تؤثر زمرة غالوا لامتداد حقل L / K على الحقل L ولكن تأثيرها على عناصر الحقل الجزئي K يكون تافهاً فقط . تتوافق الزمر الجزئية لـ Gal ( L / K ) مع الحقول الجزئية من L التي تحتوي على K ، أي امتدادات الحقول الوسيطة بين L و K.
  • تؤثر المجموعة الجمعية للأعداد الحقيقية ( R ، +) على فضاء الطور للأنظمة " حسنة السلوك " في الميكانيكا الكلاسيكية (وفي الأنظمة الديناميكية الأكثر عمومية ) عن طريق الإزاحة الزمنية : إذا كان t في R و x في فضاء الطور، فإن x يصف حالة النظام، ويتم تعريف t + x على أنه حالة النظام بعد t ثانية إذا كان t موجبًا أو قبل t ثانية إذا كان t سالبًا.
  • تؤثر المجموعة الجمعية للأعداد الحقيقية ( R , +) على مجموعة الدوال الحقيقية لمتغير حقيقي بطرق مختلفة، حيث يكون ( tf )( x ) مساويًا، على سبيل المثال، لـ f ( x + t ) ، أو f ( x ) + t ، أو f ( xe t ) ، أو f ( x ) e t ، أو f ( x + t ) e t ، أو f ( xe t ) + t ، ولكن ليس f ( xe t + t ) .
  • بفرض وجود تأثير المجموعة G على X ، يمكننا تعريف تأثير مستحث لـ G على مجموعة القوى لـ X ، وذلك بوضع gU = { gu  : uU } لكل مجموعة جزئية U من X ولكل g في G. وهذا مفيد، على سبيل المثال، في دراسة تأثير مجموعة ماثيو الكبيرة على مجموعة مكونة من 24 عنصرًا، وفي دراسة التناظر في نماذج معينة من الهندسات المنتهية .
  • تؤثر الكواترنيونات ذات المعيار 1 ( المتجهات )، كمجموعة ضربية، على الفضاء R³: لأي كواترنيون من هذا النوع z = cos α/2 + v sin α/2، فإن التطبيق f(x) = zₓ zₓ* هو دوران عكس عقارب الساعة بزاوية α حول محور يُعطى بواسطة متجه الوحدة v ؛ و z هو نفس الدوران ؛ انظر الكواترنيونات والدوران المكاني . هذا ليس تأثيرًا أمينًا لأن الكواترنيون -1 يُبقي جميع النقاط في مكانها، كما يفعل الكواترنيون 1 .
  • بفرض وجود مجموعتين يساريتين على G ، هما X و Y ، توجد مجموعة يسارية على G، هي YX ، عناصرها عبارة عن دوال متغيرة على G، α  : X × GY ، ولها فعل يساري على G يُعطى بالعلاقة gα = α ∘ (id X × – g ) (حيث يشير " g " إلى الضرب من اليمين في g ). تتميز هذه المجموعة على G بأن نقاطها الثابتة تُقابل دوالًا متغيرة على GY ؛ وبشكل أعم، فهي كائن أُسّي في فئة المجموعات على G.

الإجراءات الجماعية والمجموعات الفرعية

يمكن تمثيل مفهوم فعل المجموعة بواسطة زمرة الفعل G ′ = GX المرتبطة بفعل المجموعة. مثبتات الفعل هي زمر رؤوس الزمرة، ومدارات الفعل هي مكوناتها.

التشاكلات والتماثلات بين مجموعات G

إذا كانت X و Y مجموعتين على G ، فإن التشاكل من X إلى Y هو دالة f  : XY بحيث يكون f ( gx ) = gf ( x ) لكل g في G ولكل x في X. تُسمى تشاكلات المجموعات على G أيضًا بالخرائط المتغيرة أو خرائط G.

تركيب مورفيزمين هو مورفيزم أيضًا. إذا كان المورفيزم f تقابليًا، فإن معكوسه يكون مورفيزمًا أيضًا. في هذه الحالة، يُسمى f تماثلًا ، وتُسمى المجموعتان X و Y على G متماثلتين ؛ عمليًا، لا يمكن التمييز بين المجموعات المتماثلة على G.

بعض الأمثلة على التشاكلات:

  • كل فعل منتظم لـ G يكون متماثلاً مع فعل G على G المعطى بالضرب من اليسار.
  • كل فعل حر في G متماثل مع G × S ، حيث S هي مجموعة ما، و G تؤثر على G × S بالضرب من اليسار على الإحداثي الأول. ( يمكن اعتبار S مجموعة المدارات X / G ).
  • كل فعل متعدٍ في G يكون متماثلاً مع الضرب الأيسر بواسطة G على مجموعة المشاركات اليسرى لبعض الزمر الجزئية H من G. ( يمكن اعتبار H زمرة التثبيت لأي عنصر من مجموعة G الأصلية ).

مع هذا المفهوم للتشكل، تشكل مجموعة جميع مجموعات G فئة ؛ هذه الفئة هي طوبولوجيا غروتينديك (في الواقع، بافتراض منطق كلاسيكي ، ستكون هذه الطوبولوجيا منطقية).

المتغيرات والتعميمات

يمكننا أيضًا دراسة تأثيرات المونويدات على المجموعات، باستخدام نفس البديهيتين المذكورتين أعلاه. مع ذلك، لا يُعرّف هذا التطبيقات التقابلية وعلاقات التكافؤ. انظر تأثير شبه المجموعة .

بدلاً من العمليات على المجموعات، يمكننا تعريف عمليات الزمر والمونيدات على كائنات من فئة عشوائية: نبدأ بكائن X من فئة ما، ثم نُعرّف عملية على X كتشاكل مونيد إلى مونيد التشاكلات الداخلية لـ X. إذا كان لـ X مجموعة أساسية، فيمكن نقل جميع التعريفات والحقائق المذكورة أعلاه. على سبيل المثال، إذا أخذنا فئة الفضاءات المتجهة، نحصل على تمثيلات الزمر بهذه الطريقة.

يمكننا اعتبار المجموعة G فئةً ذات عنصر واحد، حيث يكون كل تشاكل قابلاً للعكس . [ 15 ] وبالتالي، فإن فعل المجموعة (الأيسر) ليس إلا دالة (متغايرة) من G إلى فئة المجموعات ، وتمثيل المجموعة هو دالة من G إلى فئة الفضاءات المتجهة . [ 16 ] ومن ثم، فإن التشاكل بين مجموعات G هو تحويل طبيعي بين دوال فعل المجموعة. [ 17 ] وبالمثل، فإن فعل شبه المجموعة هو دالة من شبه المجموعة إلى فئة المجموعات أو إلى فئة أخرى.

إضافةً إلى التأثيرات المستمرة للمجموعات الطوبولوجية على الفضاءات الطوبولوجية، يُنظر أيضاً في التأثيرات الملساء لمجموعات لي على المشعبات الملساء ، والتأثيرات المنتظمة للمجموعات الجبرية على المتنوعات الجبرية ، وتأثيرات مخططات المجموعات على المخططات . جميع هذه أمثلة على كائنات المجموعات التي تؤثر على كائنات من فئتها المعنية.

انظر أيضاً

الاقتباسات

  1. إي وتشانغ (2010). دورة في الجبر المجرد . ص  144.
  2. وقد تم ذلك، على سبيل المثال، من قبل سميث (2008). مقدمة في الجبر المجرد . ص 253. 
  3. "تعريف: بديهيات فعل المجموعة اليمينية" . ويكي البرهان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 ديسمبر 2021 .
  4. كانتور (1972) ، ص 261.
  5. ثورستون (1997) ، التعريف 3.5.1 (رابعاً).
  6. كابوفيتش (2009) ، ص 73.
  7. ثورستون (1980) ، ص 176.
  8. هاتشر (2002) ، ص 72.
  9. ^ ماسكت (1988) ، II.A.1، II.A.2.
  10. توم ديك (1987) .
  11. بروسيسي، كلاوديو (2007). زمر لي: مدخل من خلال الثوابت والتمثيلات . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 5. ISBN  9780387289298تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 فبراير 2017 .
  12. أرتين (2010) ، الاقتراح 6.8.4 في الصفحة 179.
  13. كارتر (2009) ، ص 200.
  14. إي وتشانغ (2010). دورة في الجبر المجرد . ص 145. 
  15. ^ بيروني (2024) ، ص 7-9 
  16. ^ بيروني (2024) ، ص 36-39 
  17. ^ بيروني (2024) ، ص 69-71 

مراجع

  • آرتين، مايكل (2010). الجبر (ملف PDF) . بيرسون للتعليم . رقم ISBN 978-0-132-41377-0.
  • أشباخر، مايكل (2000). نظرية الزمر المنتهية . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-78675-1MR 1777008 . 
  • كارتر، ناثان (2009). نظرية الزمر البصرية (  الطبعة الأولى). الجمعية الرياضية الأمريكية. ISBN 978-0883857571.
  • دوميت، ديفيد؛ ريتشارد فوت (2003). الجبر المجرد (  الطبعة الثالثة). وايلي. ISBN 0-471-43334-9.
  • إي، مينكينغ؛ تشانغ، شو-تي (2010). دورة في الجبر المجرد . وورلد ساينتيفيك. ISBN 978-981-4271-88-2.
  • هاتشر، ألين (2002)، الطوبولوجيا الجبرية ، مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 978-0-521-79540-1، MR 1867354 .
  • كانتور، ويليام م. (1972). " ك - المجموعات المتجانسة " (PDF) . الرياضيات Zeitschrift . 124 : 261 – 265. دوى : 10.1007 / BF01113919 . السيد 0306296 . S2CID 14915120 .  
  • ريد، مايلز (2005). الهندسة والطوبولوجيا . كامبريدج، المملكة المتحدة: نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 9780521613255.
  • روتمان، جوزيف (1995). مدخل إلى نظرية الزمر . نصوص الدراسات العليا في الرياضيات 148 (  الطبعة الرابعة). سبرينغر-فيرلاغ. ISBN 0-387-94285-8.
  • سميث، جوناثان د.هـ. (2008). مقدمة في الجبر المجرد . كتب مدرسية في الرياضيات. مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-1-4200-6371-4.
  • كابوفيتش، مايكل (2009)، المتشعبات الزائدية والمجموعات المنفصلة ، ​​كلاسيكيات بيركهاوزر الحديثة، بيركهاوزر، ص.  xxvii+467، ISBN 978-0-8176-4912-8Zbl 1180.57001 
  • ماسكيت ، برنارد (1988)، المجموعات كلاينية ، Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften، المجلد.  287، سبرينغر-فيرلاغ، الصفحات  XIII+326، Zbl 0627.30039 
  • بيروني، باولو (2024)، مدخل إلى نظرية الفئات ، وورلد ساينتيفيك، doi : 10.1142/9789811286018_0005 ، ISBN 978-981-12-8600-1
  • ثورستون، ويليام (1980)، هندسة وطوبولوجيا الفضاءات ثلاثية الأبعاد ، محاضرات برينستون، ص  175، مؤرشفة من الأصل بتاريخ 27 يوليو 2020 ، تم الاطلاع عليها بتاريخ 8 فبراير 2016
  • ثورستون، ويليام ب. (1997)، الهندسة والطوبولوجيا ثلاثية الأبعاد. المجلد 1 ، سلسلة برينستون الرياضية، المجلد  35، مطبعة جامعة برينستون، الصفحات  x+311، Zbl 0873.57001 
  • توم ديك ، تامو (1987)، مجموعات التحويل ، دراسات دي جرويتر في الرياضيات، المجلد.  8، برلين: والتر دي جرويتر وشركاه، ص.  29، دوى : 10.1515/9783110858372.312 ، ISBN 978-3-11-009745-0، MR 0889050