Grupoid - Vikipedi
İçeriğe atla
Ana menü
Gezinti
  • Anasayfa
  • Hakkımızda
  • İçindekiler
  • Rastgele madde
  • Seçkin içerik
  • Yakınımdakiler
Katılım
  • Deneme tahtası
  • Köy çeşmesi
  • Son değişiklikler
  • Dosya yükle
  • Topluluk portalı
  • Wikimedia dükkânı
  • Yardım
  • Özel sayfalar
Vikipedi Özgür Ansiklopedi
Ara
  • Bağış yapın
  • Hesap oluştur
  • Oturum aç
  • Bağış yapın
  • Hesap oluştur
  • Oturum aç

İçindekiler

  • Giriş
  • 1 Tanımlar
    • 1.1 Grup Teorisinde Grupoid
    • 1.2 Kategori Teorisinde Grupoid
      • 1.2.1 Bağlı Grupoid
  • 2 Örnekler
    • 2.1 Grup Olarak Grupoid
    • 2.2 Lineer Fonksiyonlar
    • 2.3 Topolojik Uzay
    • 2.4 Tanımların denkliği
  • 3 Önermeler
  • 4 Temel gruba geçiş

Grupoid

  • Čeština
  • Deutsch
  • English
  • Español
  • فارسی
  • Français
  • עברית
  • Bahasa Indonesia
  • İtaliano
  • 한국어
  • Nederlands
  • Português
  • Русский
  • Українська
  • 中文
Bağlantıları değiştir
  • Madde
  • Tartışma
  • Oku
  • Değiştir
  • Kaynağı değiştir
  • Geçmişi gör
Araçlar
Eylemler
  • Oku
  • Değiştir
  • Kaynağı değiştir
  • Geçmişi gör
Genel
  • Sayfaya bağlantılar
  • İlgili değişiklikler
  • Kalıcı bağlantı
  • Sayfa bilgisi
  • Bu sayfayı kaynak göster
  • Kısaltılmış URL'yi al
  • Karekodu indir
Yazdır/dışa aktar
  • Bir kitap oluştur
  • PDF olarak indir
  • Basılmaya uygun görünüm
Diğer projelerde
  • Vikiveri ögesi
Görünüm
Vikipedi, özgür ansiklopedi
Bu madde, öksüz maddedir; zira herhangi bir maddeden bu maddeye verilmiş bir bağlantı yoktur. Lütfen ilgili maddelerden bu sayfaya bağlantı vermeye çalışın. (Eylül 2022)

Matematikte, özellikle kategori teorisi ve homotopi teorisinde bir grupoid için (nadiren Brandt grupoidi veya sanal grup olarak da anılır) grup kavramı birden fazla eşdeğer yolla açıklanabilir. Bir grupoid şu iki şekilde genelleştirilir:

  • İkili işlemin yerini alan bir kısmi fonksiyon ilişkisindeki grup;
  • Her morfizmanın ters çevrilebilir olduğu kategorideki grup.

Grupoidler genellikle manifoldlar gibi geometrik nesneler hakkında akıl yürütmek için kullanılır. Heinrich Brandt (1927), Brandt yarı-grupları (Brandt Semigroup) aracılığıyla dolaylı olarak grupoidleri tanıtmıştır.[1]

Tanımlar

[değiştir | kaynağı değiştir]

Bir   f : X → Y {\displaystyle \ f\colon X\to Y} {\displaystyle \ f\colon X\to Y} fonksiyonunu düşünelim. Boş kümeden farklı herhangi bir A ⊆ X {\displaystyle A\subseteq X} {\displaystyle A\subseteq X} alt kümesi için   f : A → Y {\displaystyle \ f\colon A\to Y} {\displaystyle \ f\colon A\to Y} şeklinde tanımlı fonksiyona kısmi fonksiyon denir.

Grup Teorisinde Grupoid

[değiştir | kaynağı değiştir]

Bir   G {\displaystyle \ G} {\displaystyle \ G} grupoidi − 1 : G → G {\displaystyle {}^{-1}\colon G\to G} {\displaystyle {}^{-1}\colon G\to G} şeklinde tanımlı tekli işlem ile   ∗ : G × G → G {\displaystyle \ *\colon G\times G\to G} {\displaystyle \ *\colon G\times G\to G} kısmi fonksiyonu ile tanımlanan ve her a , b , c ∈ G {\displaystyle a,b,c\in G} {\displaystyle a,b,c\in G} için aşağıdaki özellikleri sağlayan bir kümedir.

(i) Bileşim: Eğer ( a ∗ b ) {\displaystyle (a*b)} {\displaystyle (a*b)} ve ( b ∗ c ) {\displaystyle (b*c)} {\displaystyle (b*c)} tanımlı ise ( a ∗ b ) ∗ c {\displaystyle (a*b)*c} {\displaystyle (a*b)*c} = a ∗ ( b ∗ c ) {\displaystyle =a*(b*c)} {\displaystyle =a*(b*c)} ’dir.

(ii) Tersinirlik:   a − 1 ∗ a {\displaystyle \ a^{-1}*a} {\displaystyle \ a^{-1}*a} ve   a ∗ a − 1 {\displaystyle \ a*a^{-1}} {\displaystyle \ a*a^{-1}} tanımlıdır.

(iii) Özdeşlik: Eğer   a ∗ b {\displaystyle \ a*b} {\displaystyle \ a*b} tanımlı ise

• a ∗ b ∗ b − 1 = a {\displaystyle a*b*b^{-1}=a} {\displaystyle a*b*b^{-1}=a},

• a − 1 ∗ a ∗ b = b {\displaystyle a^{-1}*a*b=b} {\displaystyle a^{-1}*a*b=b}.

Ek olarak da

• ( a − 1 ) − 1 = a {\displaystyle (a^{-1})^{-1}=a} {\displaystyle (a^{-1})^{-1}=a}

• ( a ∗ b ) − 1 = b − 1 ∗ a − 1 {\displaystyle (a*b)^{-1}=b^{-1}*a^{-1}} {\displaystyle (a*b)^{-1}=b^{-1}*a^{-1}} özellikleri sağlanır.

Kategori Teorisinde Grupoid

[değiştir | kaynağı değiştir]

Bir grupoid, içindeki her morfizmanın bir izomorfizma olduğu küçük ve bağlantılı bir kategoridir.

Tanımı daha açık bir şekilde görebilmek için rastgele bir kategorik teorisel G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidi alalım. Bu grupoid aşağıdaki özellikleri sağlar.

(i) G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidi, nesnelerden oluşan bir ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} kümesi içermektedir.

(ii) G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidi, her x , y ∈ {\displaystyle x,y\in } {\displaystyle x,y\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} nesneleri için x {\displaystyle x} {\displaystyle x}’ten y {\displaystyle y} {\displaystyle y}’ye tanımlı morfizmaların oluşturduğu bir mor ⁡ ( x , y ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,y)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,y)} kümesini içerir. Bu kümeden alınan bir f {\displaystyle f} {\displaystyle f} morfizması f : x → y {\displaystyle f\colon x\to y} {\displaystyle f\colon x\to y} şeklinde gösterilir.

(iii) Her x ∈ {\displaystyle x\in } {\displaystyle x\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} nesnesi için id x ∈ {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\in } {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)}’dir.

(iv) Her x , y , z ∈ ob ⁡ ( G ) {\displaystyle x,y,z\in \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle x,y,z\in \operatorname {ob} (G)} için x {\displaystyle x} {\displaystyle x}’ten y {\displaystyle y} {\displaystyle y}’ye giden ve y {\displaystyle y} {\displaystyle y}’den z {\displaystyle z} {\displaystyle z}’ye giden morfizmaların bileşkesi şu şekilde tanımlanır:

comp x , y , z {\displaystyle \operatorname {comp} _{x,y,z}} {\displaystyle \operatorname {comp} _{x,y,z}} : {\displaystyle \colon } {\displaystyle \colon } mor ⁡ ( y , z ) × mor ⁡ ( x , y ) → mor ⁡ ( x , z ) {\displaystyle \operatorname {mor} (y,z)\times \operatorname {mor} (x,y)\to \operatorname {mor} (x,z)} {\displaystyle \operatorname {mor} (y,z)\times \operatorname {mor} (x,y)\to \operatorname {mor} (x,z)}öyle ki ( g , f ) ↦ g f {\displaystyle (g,f)\mapsto gf} {\displaystyle (g,f)\mapsto gf}

(v) Her x , y ∈ {\displaystyle x,y\in } {\displaystyle x,y\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} için x {\displaystyle x} {\displaystyle x} nesnesinden y {\displaystyle y} {\displaystyle y} nesnesine giden morfizmaların tersi şu şekilde tanımlanır:

inv : mor ⁡ ( x , y ) → mor ⁡ ( y , x ) {\displaystyle \operatorname {inv} \colon \operatorname {mor} (x,y)\to \operatorname {mor} (y,x)} {\displaystyle \operatorname {inv} \colon \operatorname {mor} (x,y)\to \operatorname {mor} (y,x)}

f ↦ f − 1 {\displaystyle f\mapsto f^{-1}} {\displaystyle f\mapsto f^{-1}}

ve inv {\displaystyle \operatorname {inv} } {\displaystyle \operatorname {inv} } fonksiyonu her f : x → y {\displaystyle f\colon x\to y} {\displaystyle f\colon x\to y}, g : y → z {\displaystyle g\colon y\to z} {\displaystyle g\colon y\to z} ve h : z → w {\displaystyle h\colon z\to w} {\displaystyle h\colon z\to w} morfizmaları için aşağıdaki özellikleri sağlar:

• f id x = f {\displaystyle f\operatorname {id} _{x}=f} {\displaystyle f\operatorname {id} _{x}=f} ve id y ⁡ f = f {\displaystyle \operatorname {id} _{y}f=f} {\displaystyle \operatorname {id} _{y}f=f}.

• ( h g ) f = h ( g f ) {\displaystyle (hg)f=h(gf)} {\displaystyle (hg)f=h(gf)}.

• f f − 1 = {\displaystyle ff^{-1}=} {\displaystyle ff^{-1}=} id y {\displaystyle \operatorname {id} _{y}} {\displaystyle \operatorname {id} _{y}} ve f − 1 f = {\displaystyle f^{-1}f=} {\displaystyle f^{-1}f=} id x {\displaystyle \operatorname {id} _{x}} {\displaystyle \operatorname {id} _{x}}.

Bağlı Grupoid

[değiştir | kaynağı değiştir]

Kategori teorisel bir G grupoidi alalım. Eğer her x , y ∈ G {\displaystyle x,y\in G} {\displaystyle x,y\in G} için mor ⁡ ( x , y ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,y)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,y)} kümesi boş kümeden farklı ise G {\displaystyle G} {\displaystyle G}’ye bağlı grupoid denir.

Örnekler

[değiştir | kaynağı değiştir]

Grup Olarak Grupoid

[değiştir | kaynağı değiştir]

Her grup bir grupoiddir. Örnek olarak ( Z , + {\displaystyle \mathbb {Z} ,+} {\displaystyle \mathbb {Z} ,+}) grubunu düşünelim. Grupoidin grup teorisindeki tanımını kullanarak bu grubun bir grupoid olduğunu gösterelim. Z {\displaystyle \mathbb {Z} } {\displaystyle \mathbb {Z} } kümesini ve + : Z × Z → Z {\displaystyle +\colon \mathbb {Z} \times \mathbb {Z} \to \mathbb {Z} } {\displaystyle +\colon \mathbb {Z} \times \mathbb {Z} \to \mathbb {Z} } operatörünü ele alacağız. Rastgele a , b , c ∈ Z {\displaystyle a,b,c\in \mathbb {Z} } {\displaystyle a,b,c\in \mathbb {Z} } alalım.

(i) Bileşim: ( a + b ) {\displaystyle (a+b)} {\displaystyle (a+b)} ve ( b + c ) {\displaystyle (b+c)} {\displaystyle (b+c)}’nin tanımlı olduğunu biliyoruz. O halde +’nın Z üzerinde bileşim özelliğini sağladığından ( a + b ) + c = a + ( b + c ) {\displaystyle (a+b)+c=a+(b+c)} {\displaystyle (a+b)+c=a+(b+c)} elde edilir.

(ii) Tersinirlik: Her a ∈ Z {\displaystyle a\in \mathbb {Z} } {\displaystyle a\in \mathbb {Z} } için a − 1 {\displaystyle a^{-1}} {\displaystyle a^{-1}} vardır ve a − 1 = − a ∈ Z {\displaystyle a^{-1}=-a\in \mathbb {Z} } {\displaystyle a^{-1}=-a\in \mathbb {Z} } olur. Bunun yanı sıra ( − a ) + a = 0 ∈ Z {\displaystyle (-a)+a=0\in \mathbb {Z} } {\displaystyle (-a)+a=0\in \mathbb {Z} }, a + ( − a ) = 0 ∈ Z {\displaystyle a+(-a)=0\in \mathbb {Z} } {\displaystyle a+(-a)=0\in \mathbb {Z} } özellikleri de sağlanır.

(iii) Özdeşlik: ( a + b ) {\displaystyle (a+b)} {\displaystyle (a+b)} tanımlı olduğu için

• a + b + b − 1 = a + 0 = a {\displaystyle a+b+b^{-1}=a+0=a} {\displaystyle a+b+b^{-1}=a+0=a},

• a − 1 + a + b = 0 + b = b {\displaystyle a^{-1}+a+b=0+b=b} {\displaystyle a^{-1}+a+b=0+b=b} olur.

Sonuç olarak ( Z , + {\displaystyle \mathbb {Z} ,+} {\displaystyle \mathbb {Z} ,+}) bir grupoiddir.

Lineer Fonksiyonlar

[değiştir | kaynağı değiştir]

Nesneleri vektör uzayları ve morfizmaları birebir ve örten lineer (doğrusal) fonksiyonlar olan bir G {\displaystyle G} {\displaystyle G} kategorisi grupoid belirtir. Kategori teorisindeki grupoid tanımını kullanarak G {\displaystyle G} {\displaystyle G}’in bir grupoid olduğunu gösterelim.

(i) ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} = { V ∣ V   bir vektör uzayı } {\displaystyle =\left\{V\mid V\ {\text{bir vektör uzayı}}\right\}} {\displaystyle =\left\{V\mid V\ {\text{bir vektör uzayı}}\right\}}.

(ii) mor ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} = { T : V → W ∣ T  birebir ve örten lineer fonksiyon } {\displaystyle =\left\{T\colon V\to W\mid T{\text{ birebir ve örten lineer fonksiyon}}\right\}} {\displaystyle =\left\{T\colon V\to W\mid T{\text{ birebir ve örten lineer fonksiyon}}\right\}}

(iii) Rastgele bir V ∈ {\displaystyle V\in } {\displaystyle V\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} nesnesi alalım. Bariz bir şekilde id V : V → V {\displaystyle \operatorname {id} _{V}\colon V\to V} {\displaystyle \operatorname {id} _{V}\colon V\to V} birim fonksiyonu birebir, örten ve lineer olduğundan id V ∈ {\displaystyle \operatorname {id} _{V}\in } {\displaystyle \operatorname {id} _{V}\in } mor ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} olur.

(iv) Herhangi üç V , U , W ∈ {\displaystyle V,U,W\in } {\displaystyle V,U,W\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)}nesneleri alalım. mor ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} kümesinden T 1 : V → U {\displaystyle T_{1}\colon V\to U} {\displaystyle T_{1}\colon V\to U} ve T 2 : U → W {\displaystyle T_{2}\colon U\to W} {\displaystyle T_{2}\colon U\to W} şeklinde tanımlı iki morfizma düşünelim. T 1 {\displaystyle T_{1}} {\displaystyle T_{1}} ve T 2 {\displaystyle T_{2}} {\displaystyle T_{2}}’nin birebir, örten ve lineer fonksiyonlar olduğunu biliyoruz. T 2 T 1 : V → W {\displaystyle T_{2}T_{1}\colon V\to W} {\displaystyle T_{2}T_{1}\colon V\to W} şeklinde tanımlı bileşke fonksiyonunun birebir, örten ve lineer olduğunu göstermeliyiz.

• İki birebir fonksiyonun bileşkesi de birebir olacağından ve T 1 {\displaystyle T_{1}} {\displaystyle T_{1}} ile T 2 {\displaystyle T_{2}} {\displaystyle T_{2}} birebir olduğundan ötürü T 2 T 1 {\displaystyle T_{2}T_{1}} {\displaystyle T_{2}T_{1}} birebirdir.

• İki örten fonksiyonun bileşkesi örten olduğundan T 2 T 1 {\displaystyle T_{2}T_{1}} {\displaystyle T_{2}T_{1}} örten bir fonksiyon olur.

• İki lineer fonksiyonun bileşkesinin de lineer olduğu bilindiğinden T 2 T 1 {\displaystyle T_{2}T_{1}} {\displaystyle T_{2}T_{1}} de lineer bir fonksiyon olur.

Sonuç olarak T 2 T 1 ∈ {\displaystyle T_{2}T_{1}\in } {\displaystyle T_{2}T_{1}\in } mor ⁡ ( V , W ) {\displaystyle \operatorname {mor} (V,W)} {\displaystyle \operatorname {mor} (V,W)} olur ve dolayısıyla

comp V , U , W : mor ⁡ ( U , W ) × mor ⁡ ( U , V ) → mor ⁡ ( V , W ) {\displaystyle \operatorname {comp} _{V,U,W}\colon \operatorname {mor} (U,W)\times \operatorname {mor} (U,V)\to \operatorname {mor} (V,W)} {\displaystyle \operatorname {comp} _{V,U,W}\colon \operatorname {mor} (U,W)\times \operatorname {mor} (U,V)\to \operatorname {mor} (V,W)} öyle ki; ( T 2 , T 1 ) ↦ T 2 T 1 {\displaystyle (T_{2},T_{1})\mapsto T_{2}T_{1}} {\displaystyle (T_{2},T_{1})\mapsto T_{2}T_{1}} şeklinde tanımlanabilir.

(v) Herhangi iki V , U ∈ {\displaystyle V,U\in } {\displaystyle V,U\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} nesneleri ve rastgele bir T ∈ {\displaystyle T\in } {\displaystyle T\in } mor ⁡ ( V , U ) {\displaystyle \operatorname {mor} (V,U)} {\displaystyle \operatorname {mor} (V,U)} morfizması ele alalım. T {\displaystyle T} {\displaystyle T} birebir ve örten olduğundan T − 1 : U → V {\displaystyle T^{-1}\colon U\to V} {\displaystyle T^{-1}\colon U\to V} vardır. T {\displaystyle T} {\displaystyle T} lineer bir fonksiyon olduğundan T − 1 {\displaystyle T^{-1}} {\displaystyle T^{-1}} de lineerdir. Sonuç olarak T − 1 ∈ {\displaystyle T^{-1}\in } {\displaystyle T^{-1}\in } mor ⁡ ( U , V ) {\displaystyle \operatorname {mor} (U,V)} {\displaystyle \operatorname {mor} (U,V)} olur. Bu örnekte morfizmalar fonksiyon olduğundan rastgele alınan T 1 ∈ {\displaystyle T_{1}\in } {\displaystyle T_{1}\in } mor ⁡ ( V , U ) {\displaystyle \operatorname {mor} (V,U)} {\displaystyle \operatorname {mor} (V,U)}, T 2 ∈ {\displaystyle T_{2}\in } {\displaystyle T_{2}\in } mor ⁡ ( U , W ) {\displaystyle \operatorname {mor} (U,W)} {\displaystyle \operatorname {mor} (U,W)} ve T 3 ∈ {\displaystyle T_{3}\in } {\displaystyle T_{3}\in } mor ⁡ ( W , Z ) {\displaystyle \operatorname {mor} (W,Z)} {\displaystyle \operatorname {mor} (W,Z)} morfizmaları için aşağıdaki özellikler de sağlanmaktadır:

• T 1 id V = T 1 , id U ⁡ T 1 = T 1 {\displaystyle T_{1}\operatorname {id} _{V}=T_{1},\operatorname {id} _{U}T_{1}=T_{1}} {\displaystyle T_{1}\operatorname {id} _{V}=T_{1},\operatorname {id} _{U}T_{1}=T_{1}}.

• ( T 3 T 2 ) T 1 ( x ) = T 3 ( T 2 T 1 ) ( x ) , ∀ x ∈ V {\displaystyle (T_{3}T_{2})T_{1}(x)=T_{3}(T_{2}T_{1})(x),\forall x\in V} {\displaystyle (T_{3}T_{2})T_{1}(x)=T_{3}(T_{2}T_{1})(x),\forall x\in V} .

• T 1 T 1 − 1 = id U , T 1 − 1 T 1 = id V {\displaystyle T_{1}T_{1}^{-1}=\operatorname {id} _{U},T_{1}^{-1}T_{1}=\operatorname {id} _{V}} {\displaystyle T_{1}T_{1}^{-1}=\operatorname {id} _{U},T_{1}^{-1}T_{1}=\operatorname {id} _{V}}.

Sonuç olarak G {\displaystyle G} {\displaystyle G} bir grupoiddir.

Topolojik Uzay

[değiştir | kaynağı değiştir]

Herhangi bir X {\displaystyle X} {\displaystyle X} topolojik uzayı ele alalım. Bu uzaydaki bir noktadan başka bir noktaya giden yollar kategori teorisinde bir grupoid belirtir.[2] Bu yolların kümesine G {\displaystyle G} {\displaystyle G} diyerek nesneler ve morfizmalar kümelerini aşağıdaki gibi tanımlayalım:

(i) ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} = X {\displaystyle =X} {\displaystyle =X}

(ii) mor ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} = { [ φ ] ∣ φ : [ 0 , 1 ] → X  bir yol } {\displaystyle =\left\{[\varphi ]\mid \varphi \colon [0,1]\to X{\text{ bir yol}}\right\}} {\displaystyle =\left\{[\varphi ]\mid \varphi \colon [0,1]\to X{\text{ bir yol}}\right\}}.

Burada mor ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} kümesi homotopi denklik sınıflarından oluşmaktadır. Rastgele bir [ φ ] ∈ mor ⁡ ( G ) {\displaystyle [\varphi ]\in \operatorname {mor} (G)} {\displaystyle [\varphi ]\in \operatorname {mor} (G)} aldığımızda bu eleman φ {\displaystyle \varphi } {\displaystyle \varphi }'ye homotopik olan yolları içermektedir.[3]

(iii) Rastgele bir x ∈ X {\displaystyle x\in X} {\displaystyle x\in X} nesnesi alalım. id x : x → x {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\colon x\to x} {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\colon x\to x} fonksiyonunun x {\displaystyle x} {\displaystyle x}’ten x {\displaystyle x} {\displaystyle x}’e giden bir morfizma olduğunu gösterelim. id x : [ 0 , 1 ] → X {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\colon [0,1]\to X} {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\colon [0,1]\to X} fonksiyonu bir yol olup bariz bir şekilde id x ∈ [ id x ] {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\in [\operatorname {id} _{x}]} {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\in [\operatorname {id} _{x}]}olur. Sonuç olarak id x ∈ {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\in } {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\in } mor ⁡ G ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,x)} denilir.

(iv) Rastgele x , y , z ∈ {\displaystyle x,y,z\in } {\displaystyle x,y,z\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)}alalım. Herhangi iki [ φ 1 ] ∈ {\displaystyle [\varphi _{1}]\in } {\displaystyle [\varphi _{1}]\in } mor ⁡ G ( x , y ) {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,y)} {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,y)}, [ φ 2 ] ∈ {\displaystyle [\varphi _{2}]\in } {\displaystyle [\varphi _{2}]\in } mor ⁡ G ( y , z ) {\displaystyle \operatorname {mor} G(y,z)} {\displaystyle \operatorname {mor} G(y,z)} morfizmalarını düşünelim. O zaman

[ φ 2 ] [ φ 1 ] : {\displaystyle [\varphi _{2}][\varphi _{1}]\colon } {\displaystyle [\varphi _{2}][\varphi _{1}]\colon } mor ⁡ G ( y , z ) × {\displaystyle \operatorname {mor} G(y,z)\times } {\displaystyle \operatorname {mor} G(y,z)\times } mor ⁡ G ( x , y ) → {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,y)\to } {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,y)\to } mor ⁡ G ( x , z ) {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,z)} {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,z)} öyle ki ( φ 2 , φ 1 ) ↦ [ φ 2 ] [ φ 1 ] {\displaystyle (\varphi _{2},\varphi _{1})\mapsto [\varphi _{2}][\varphi _{1}]} {\displaystyle (\varphi _{2},\varphi _{1})\mapsto [\varphi _{2}][\varphi _{1}]}

[ φ 2 ] [ φ 1 ] = [ φ 2 φ 1 ] {\displaystyle [\varphi _{2}][\varphi _{1}]=[\varphi _{2}\varphi _{1}]} {\displaystyle [\varphi _{2}][\varphi _{1}]=[\varphi _{2}\varphi _{1}]} iyi tanımlıdır, çünkü φ 2 φ 1 : x → z {\displaystyle \varphi _{2}\varphi _{1}\colon x\to z} {\displaystyle \varphi _{2}\varphi _{1}\colon x\to z} şeklinde X {\displaystyle X} {\displaystyle X} uzayında bir yol belirtir. Sonuç olarak [ φ 2 ] [ φ 1 ] ∈ {\displaystyle [\varphi _{2}][\varphi _{1}]\in } {\displaystyle [\varphi _{2}][\varphi _{1}]\in } mor ⁡ G ( x , z ) {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,z)} {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,z)}’dir.

(v) Rastgele x , y ∈ {\displaystyle x,y\in } {\displaystyle x,y\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} ve [ φ ] ∈ {\displaystyle [\varphi ]\in } {\displaystyle [\varphi ]\in } mor ⁡ G ( x , y ) {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,y)} {\displaystyle \operatorname {mor} G(x,y)} alalım. Bariz bir şekilde [ φ − 1 ] ∈ {\displaystyle [\varphi ^{-1}]\in } {\displaystyle [\varphi ^{-1}]\in } mor ⁡ G ( y , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} G(y,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} G(y,x)}'dir.

Tanımların denkliği

[değiştir | kaynağı değiştir]

Grupoidin grup teorisindeki tanımı ile kategori teorisindeki tanımı birbirine denktir.

İspatını yaparken, bir G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidi, kategori teorisindeki gibi tanımlansın diyelim. Bu grupoidin grup teorisindeki tanımın özelliklerini sağladığını göstereceğiz. G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidi kategori teorisindeki tanıma göre ikisi de boş kümeden farklı nesneler kümesinden ve morfizmalar kümesinden oluşur. Bu kümelere sırasıyla ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} ve mor ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} {\displaystyle \operatorname {mor} (G)} diyelim. Rastgele bir x ∈ {\displaystyle x\in } {\displaystyle x\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} nesnesi alalım. x {\displaystyle x} {\displaystyle x}’ten x’e giden morfizmaların kümesi mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)}'in bileşim, tersinirlik ve özdeşlik özelliklerini sağladığını gösterelim.

(i) Bileşim: Rastgele φ 1 , φ 2 , φ 3 ∈ {\displaystyle \varphi _{1},\varphi _{2},\varphi _{3}\in } {\displaystyle \varphi _{1},\varphi _{2},\varphi _{3}\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} alalım. G {\displaystyle G} {\displaystyle G}’nin kategori teorisindeki tanımına göre φ 1 φ 2 {\displaystyle \varphi _{1}\varphi _{2}} {\displaystyle \varphi _{1}\varphi _{2}} ve φ 2 φ 3 {\displaystyle \varphi _{2}\varphi _{3}} {\displaystyle \varphi _{2}\varphi _{3}} tanımlıdır. Yine kategori teorisindeki tanıma göre ( φ 1 φ 2 ) φ 3 = φ 1 ( φ 2 φ 3 ) {\displaystyle (\varphi _{1}\varphi _{2})\varphi _{3}=\varphi _{1}(\varphi _{2}\varphi _{3})} {\displaystyle (\varphi _{1}\varphi _{2})\varphi _{3}=\varphi _{1}(\varphi _{2}\varphi _{3})} özelliği sağlanır.

(ii) Tersinirlik: Herhangi bir φ ∈ {\displaystyle \varphi \in } {\displaystyle \varphi \in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} morfizması alalım. Kategori teorisindeki tanıma göre her morfizmanın tersi vardır. Dolayısıyla φ {\displaystyle \varphi } {\displaystyle \varphi }’nin de tersi vardır ve φ − 1 : x → x {\displaystyle \varphi ^{-1}\colon x\to x} {\displaystyle \varphi ^{-1}\colon x\to x} olur. Bu yüzden φ − 1 ∈ {\displaystyle \varphi ^{-1}\in } {\displaystyle \varphi ^{-1}\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)}. Tekrar kategori teorisindeki tanıma göre φ φ − 1 = i d x {\displaystyle \varphi \varphi ^{-1}=id_{x}} {\displaystyle \varphi \varphi ^{-1}=id_{x}} ve φ − 1 φ = i d x {\displaystyle \varphi ^{-1}\varphi =id_{x}} {\displaystyle \varphi ^{-1}\varphi =id_{x}} olur. Sonuç olarak tersinirlik özelliği sağlanır.

(iii) Özdeşlik: Herhangi iki φ 1 , φ 2 ∈ {\displaystyle \varphi _{1},\varphi _{2}\in } {\displaystyle \varphi _{1},\varphi _{2}\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} morfizmaları alalım. φ 1 φ 2 ∈ {\displaystyle \varphi _{1}\varphi _{2}\in } {\displaystyle \varphi _{1}\varphi _{2}\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} olduğunu biliyoruz. O halde

• φ 1 φ 2 φ 2 − 1 = φ 1 i d = φ {\displaystyle \varphi _{1}\varphi _{2}\varphi _{2}^{-1}=\varphi _{1}id=\varphi } {\displaystyle \varphi _{1}\varphi _{2}\varphi _{2}^{-1}=\varphi _{1}id=\varphi }

• φ 1 − 1 φ 1 φ 2 = i d φ 2 = φ 2 {\displaystyle \varphi _{1}^{-1}\varphi _{1}\varphi _{2}=id\varphi _{2}=\varphi _{2}} {\displaystyle \varphi _{1}^{-1}\varphi _{1}\varphi _{2}=id\varphi _{2}=\varphi _{2}}

• ( φ 1 − 1 ) − 1 = φ 1 {\displaystyle (\varphi _{1}^{-1})^{-1}=\varphi _{1}} {\displaystyle (\varphi _{1}^{-1})^{-1}=\varphi _{1}} ve

• ( φ 1 φ 2 ) − 1 = φ 2 − 1 φ 1 − 1 {\displaystyle (\varphi _{1}\varphi _{2})^{-1}=\varphi _{2}^{-1}\varphi _{1}^{-1}} {\displaystyle (\varphi _{1}\varphi _{2})^{-1}=\varphi _{2}^{-1}\varphi _{1}^{-1}} özellikleri sağlanır.

Şimdi de grup teorisindeki tanımın özelliklerini sağlayan G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidinin kategori teorisindeki tanımın özelliklerini sağladığını gösterelim. ∗ {\displaystyle *} {\displaystyle *} operatörünü fonksiyon bileşkesi olarak düşünerek nesneler ve morfizmalar kümesini oluşturalım. f , g ∈ {\displaystyle f,g\in } {\displaystyle f,g\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} olacak şekilde;

(i) ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} = { f f − 1 ∣ f ∈ G } {\displaystyle =\left\{ff^{-1}\mid f\in G\right\}} {\displaystyle =\left\{ff^{-1}\mid f\in G\right\}}

(ii) mor ⁡ ( f f − 1 , g g − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},gg^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},gg^{-1})} = { α ∈ G ∣ ∃ f f − 1 α , ∃ α g g − 1 } {\displaystyle =\left\{\alpha \in G\mid \exists ff^{-1}\alpha ,\exists \alpha gg^{-1}\right\}} {\displaystyle =\left\{\alpha \in G\mid \exists ff^{-1}\alpha ,\exists \alpha gg^{-1}\right\}} kümeleri G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidinin sırasıyla nesneler ve morfizmalar kümeleridir. Böylece, kategori teorisindeki grupoid tanımına göre (i) ve (ii) sağlanmış olur.

(iii) Rastgele bir f f − 1 ∈ {\displaystyle ff^{-1}\in } {\displaystyle ff^{-1}\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} nesnesi olsun. i d f f − 1 : f f − 1 → f f − 1 {\displaystyle id_{ff^{-1}}\colon ff^{-1}\to ff^{-1}} {\displaystyle id_{ff^{-1}}\colon ff^{-1}\to ff^{-1}} şeklinde tanımlanır. Bu fonksiyonun mor ⁡ ( f f − 1 , f f − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},ff^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},ff^{-1})} kümesinin bir elemanı olduğunu gösterelim. G {\displaystyle G} {\displaystyle G}’nin grup teorisindeki grupoid tanımından dolayı f f − 1 i d f f − 1 = f f − 1 ∈ G {\displaystyle ff^{-1}id_{ff^{-1}}=ff^{-1}\in G} {\displaystyle ff^{-1}id_{ff^{-1}}=ff^{-1}\in G} ve i d f f − 1 f f − 1 = f f − 1 ∈ G {\displaystyle id_{ff^{-1}}ff^{-1}=ff^{-1}\in G} {\displaystyle id_{ff^{-1}}ff^{-1}=ff^{-1}\in G} özellikleri sağlanacağından i d f f − 1 ∈ {\displaystyle id_{ff^{-1}}\in } {\displaystyle id_{ff^{-1}}\in } mor ⁡ ( f f − 1 , f f − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},ff^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},ff^{-1})} olur.

(iv) Herhangi üç f f − 1 , g g − 1 , h h − 1 ∈ {\displaystyle ff^{-1},gg^{-1},hh^{-1}\in } {\displaystyle ff^{-1},gg^{-1},hh^{-1}\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} nesnelerini ele alalım. Rastgele iki α 1 ∈ {\displaystyle \alpha _{1}\in } {\displaystyle \alpha _{1}\in } mor ⁡ ( f f − 1 , g g − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},gg^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},gg^{-1})}, α 2 ∈ {\displaystyle \alpha _{2}\in } {\displaystyle \alpha _{2}\in } mor ⁡ ( g g − 1 , h h − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (gg^{-1},hh^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (gg^{-1},hh^{-1})} morfizmaları olsun. α 2 α 1 {\displaystyle \alpha _{2}\alpha _{1}} {\displaystyle \alpha _{2}\alpha _{1}}’nın mor ⁡ ( f f − 1 , h h − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},hh^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},hh^{-1})} olduğunu gösterelim. α 2 , α 1 ∈ G {\displaystyle \alpha _{2},\alpha _{1}\in G} {\displaystyle \alpha _{2},\alpha _{1}\in G} olduğundan α 2 α 1 ∈ G {\displaystyle \alpha _{2}\alpha _{1}\in G} {\displaystyle \alpha _{2}\alpha _{1}\in G} olur dolayısıyla f f − 1 α 2 α 1 ∈ G {\displaystyle ff^{-1}\alpha _{2}\alpha _{1}\in G} {\displaystyle ff^{-1}\alpha _{2}\alpha _{1}\in G} ve α 2 α 1 h h − 1 {\displaystyle \alpha _{2}\alpha _{1}hh^{-1}} {\displaystyle \alpha _{2}\alpha _{1}hh^{-1}} elde edilir. Sonuç olarak, α 2 α 1 ∈ {\displaystyle \alpha _{2}\alpha _{1}\in } {\displaystyle \alpha _{2}\alpha _{1}\in } mor ⁡ ( f f − 1 , h h − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},hh^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},hh^{-1})} olur.

(v) Rastgele f f − 1 , g g − 1 ∈ {\displaystyle ff^{-1},gg^{-1}\in } {\displaystyle ff^{-1},gg^{-1}\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} nesneleri ve α ∈ {\displaystyle \alpha \in } {\displaystyle \alpha \in } mor ⁡ ( f f − 1 , g g − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},gg^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},gg^{-1})} morfizmasını ele alalım ve α 1 ∈ {\displaystyle \alpha _{1}\in } {\displaystyle \alpha _{1}\in } mor ⁡ ( g g − 1 , f f − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (gg^{-1},ff^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (gg^{-1},ff^{-1})} olduğunu gösterelim. G {\displaystyle G} {\displaystyle G}, grup teorisindeki grupoid tanımını sağladığından α − 1 ∈ G {\displaystyle \alpha ^{-1}\in G} {\displaystyle \alpha ^{-1}\in G} olmaktadır. α ∈ {\displaystyle \alpha \in } {\displaystyle \alpha \in } mor ⁡ ( f f − 1 , g g − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},gg^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (ff^{-1},gg^{-1})} olduğundan f f − 1 α ∈ G {\displaystyle ff^{-1}\alpha \in G} {\displaystyle ff^{-1}\alpha \in G} ve α g g − 1 ∈ G {\displaystyle \alpha gg^{-1}\in G} {\displaystyle \alpha gg^{-1}\in G} sağlanmaktadır. Yine G {\displaystyle G} {\displaystyle G}’nin sağladığı tanımdan dolayı g g − 1 α − 1 = ( α g g − 1 ) − 1 {\displaystyle gg^{-1}\alpha ^{-1}=(\alpha gg^{-1})^{-1}} {\displaystyle gg^{-1}\alpha ^{-1}=(\alpha gg^{-1})^{-1}} ve α − 1 f f − 1 = ( f f − 1 α ) − 1 {\displaystyle \alpha ^{-1}ff^{-1}=(ff^{-1}\alpha )^{-1}} {\displaystyle \alpha ^{-1}ff^{-1}=(ff^{-1}\alpha )^{-1}} olduğu görülür. Sonuç olarak g g − 1 α − 1 , α − 1 f f − 1 ∈ G {\displaystyle gg^{-1}\alpha ^{-1},\alpha ^{-1}ff^{-1}\in G} {\displaystyle gg^{-1}\alpha ^{-1},\alpha ^{-1}ff^{-1}\in G} sağlanarak α − 1 ∈ {\displaystyle \alpha ^{-1}\in } {\displaystyle \alpha ^{-1}\in } mor ⁡ ( g g − 1 , f f − 1 ) {\displaystyle \operatorname {mor} (gg^{-1},ff^{-1})} {\displaystyle \operatorname {mor} (gg^{-1},ff^{-1})} elde edilmiş olur.

Öte yandan ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} kümesi üzerinde f f − 1 ∼ g g − 1 ⇔ f f − 1 = g g − 1 {\displaystyle ff^{-1}\sim gg^{-1}\Leftrightarrow ff^{-1}=gg^{-1}} {\displaystyle ff^{-1}\sim gg^{-1}\Leftrightarrow ff^{-1}=gg^{-1}} olacak şekilde bir ∼ {\displaystyle \sim } {\displaystyle \sim } ilişkisi vardır.

Sonuç olarak G {\displaystyle G} {\displaystyle G} bir kategoridir.

Önermeler

[değiştir | kaynağı değiştir]

Denklik bağıntısı ile ilişkisi

∼ {\displaystyle \sim } {\displaystyle \sim } ilişkisi, ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} üzerinde bir denklik bağıntısıdır.

Kanıtını şöyle açıklayabiliriz: f ∈ {\displaystyle f\in } {\displaystyle f\in } mor G ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} _{G}(x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} _{G}(x,x)} olan rastgele bir f f − 1 ∈ {\displaystyle ff^{-1}\in } {\displaystyle ff^{-1}\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} alalım. Bariz bir şekilde f f − 1 {\displaystyle ff^{-1}} {\displaystyle ff^{-1}} olur. Dolayısıyla g g − 1 ∼ f f − 1 {\displaystyle gg^{-1}\sim ff^{-1}} {\displaystyle gg^{-1}\sim ff^{-1}}’dir. Böylelikle ∼ {\displaystyle \sim } {\displaystyle \sim } bağıntısının simetri özelliğini sağladığı görülür.Rastgele f f − 1 , g g − 1 , h h 1 ∈ {\displaystyle ff^{-1},gg^{-1},hh^{1}\in } {\displaystyle ff^{-1},gg^{-1},hh^{1}\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} alalım. f f − 1 ∼ g g − 1 {\displaystyle ff^{-1}\sim gg^{-1}} {\displaystyle ff^{-1}\sim gg^{-1}} ve g g − 1 ∼ h h − 1 {\displaystyle gg^{-1}\sim hh^{-1}} {\displaystyle gg^{-1}\sim hh^{-1}} olduğunu varsayalım ve f f − 1 ∼ h h − 1 {\displaystyle ff^{-1}\sim hh^{-1}} {\displaystyle ff^{-1}\sim hh^{-1}} olduğunu gösterelim.

f f − 1 ∼ g g − 1 {\displaystyle ff^{-1}\sim gg^{-1}} {\displaystyle ff^{-1}\sim gg^{-1}} ve g g − 1 ∼ h h − 1 {\displaystyle gg^{-1}\sim hh^{-1}} {\displaystyle gg^{-1}\sim hh^{-1}} olduğundan; f f − 1 = g g − 1 {\displaystyle ff^{-1}=gg^{-1}} {\displaystyle ff^{-1}=gg^{-1}} ve g g − 1 = h h − 1 {\displaystyle gg^{-1}=hh^{-1}} {\displaystyle gg^{-1}=hh^{-1}} olur. Buradan da f f − 1 = h h − 1 {\displaystyle ff^{-1}=hh^{-1}} {\displaystyle ff^{-1}=hh^{-1}} eşitliğine ulaşılır. Dolayısıyla f f − 1 ∼ h h − 1 {\displaystyle ff^{-1}\sim hh^{-1}} {\displaystyle ff^{-1}\sim hh^{-1}}’dir. Sonuç olarak ∼ {\displaystyle \sim } {\displaystyle \sim } ilişkisi ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} kümesi üzerinde bir denklik bağıntısıdır.

Morfizma Kümesi ve Grup İlişkisi

Kategori teorisel herhangi bir G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidi alalım. Her x ∈ {\displaystyle x\in } {\displaystyle x\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} nesnesi için mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} kümesi bir gruptur.

Kanıtını açıklayalım;

• Kapalılık: Rastgele f , g ∈ {\displaystyle f,g\in } {\displaystyle f,g\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} alalım. f g {\displaystyle fg} {\displaystyle fg} bileşke fonksiyonu da x {\displaystyle x} {\displaystyle x}’ten x {\displaystyle x} {\displaystyle x}’e giden bir morfizma olacağından mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} kümesi bileşke işlemi altında kapalıdır.

• Bileşim: Herhangi f , g , h ∈ {\displaystyle f,g,h\in } {\displaystyle f,g,h\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} alalım. G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidinin kategori teorisindeki tanımına göre f ( g h ) = ( f g ) h {\displaystyle f(gh)=(fg)h} {\displaystyle f(gh)=(fg)h} eşitliği sağlandığından bileşke işlemi mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} kümesi içinde bileşim özelliğini sağlar.

• Birim eleman: G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidinin kategori teorisindeki tanımına göre her x ∈ {\displaystyle x\in } {\displaystyle x\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} nesnesi için id x ∈ {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\in } {\displaystyle \operatorname {id} _{x}\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} olduğundan ve f id x = f , id x ⁡ f = f {\displaystyle f\operatorname {id} _{x}=f,\operatorname {id} _{x}f=f} {\displaystyle f\operatorname {id} _{x}=f,\operatorname {id} _{x}f=f} özellikleri sağlandığından birim eleman id x {\displaystyle \operatorname {id} _{x}} {\displaystyle \operatorname {id} _{x}} vardır ve tektir.

• Ters eleman: Rastgele bir f ∈ {\displaystyle f\in } {\displaystyle f\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} alalım. G {\displaystyle G} {\displaystyle G}’nin kategori teorisindeki tanımından f − 1 ∈ {\displaystyle f^{-1}\in } {\displaystyle f^{-1}\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)}’dir ve f f − 1 = id x {\displaystyle ff^{-1}=\operatorname {id} _{x}} {\displaystyle ff^{-1}=\operatorname {id} _{x}} ve f − 1 f = id x {\displaystyle f^{-1}f=\operatorname {id} _{x}} {\displaystyle f^{-1}f=\operatorname {id} _{x}} olmaktadır.

Morfizma Kümesi ve Grup İzomorfizma İlişkisi

G {\displaystyle G} {\displaystyle G} bağlı bir grupoid olsun. Rastgele x , y ∈ {\displaystyle x,y\in } {\displaystyle x,y\in } ob ⁡ ( G ) {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} {\displaystyle \operatorname {ob} (G)} alalım.

Bir η ∈ {\displaystyle \eta \in } {\displaystyle \eta \in } mor ⁡ ( y , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (y,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (y,x)} morfizması için φ η : {\displaystyle \varphi _{\eta }\colon } {\displaystyle \varphi _{\eta }\colon } mor ⁡ ( x , x ) → {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)\to } {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)\to } mor ⁡ ( y , y ) {\displaystyle \operatorname {mor} (y,y)} {\displaystyle \operatorname {mor} (y,y)} öyle ki γ ↦ η γ η − 1 {\displaystyle \gamma \mapsto \eta \gamma \eta ^{-1}} {\displaystyle \gamma \mapsto \eta \gamma \eta ^{-1}} bir grup izomorfizmasıdır. Yani:

(i) φ η {\displaystyle \varphi _{\eta }} {\displaystyle \varphi _{\eta }} bir grup homomorfizmasıdır.

(ii) φ η {\displaystyle \varphi _{\eta }} {\displaystyle \varphi _{\eta }} birebirdir.

(iii) φ η {\displaystyle \varphi _{\eta }} {\displaystyle \varphi _{\eta }} örtendir.

Kanıtını şöyle açıklayabiliriz:

  • Rastgele γ 1 γ 2 ∈ {\displaystyle \gamma _{1}\gamma _{2}\in } {\displaystyle \gamma _{1}\gamma _{2}\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} alalım. O halde,

φ η ( γ 1 γ 2 ) = η γ 1 γ 2 η − 1 {\displaystyle \varphi _{\eta }(\gamma _{1}\gamma _{2})=\eta \gamma _{1}\gamma _{2}\eta ^{-1}} {\displaystyle \varphi _{\eta }(\gamma _{1}\gamma _{2})=\eta \gamma _{1}\gamma _{2}\eta ^{-1}}

= η γ 1 η − 1 η γ 2 η − 1 {\displaystyle =\eta \gamma _{1}\eta ^{-1}\eta \gamma _{2}\eta ^{-1}} {\displaystyle =\eta \gamma _{1}\eta ^{-1}\eta \gamma _{2}\eta ^{-1}}

= φ η ( γ 1 ) φ η ( γ 2 ) {\displaystyle =\varphi _{\eta }(\gamma _{1})\varphi _{\eta }(\gamma _{2})} {\displaystyle =\varphi _{\eta }(\gamma _{1})\varphi _{\eta }(\gamma _{2})}

Sonuç olarak φ η {\displaystyle \varphi _{\eta }} {\displaystyle \varphi _{\eta }} bir grup homomorfizmasıdır.

  • Herhangi iki γ 1 γ 2 ∈ {\displaystyle \gamma _{1}\gamma _{2}\in } {\displaystyle \gamma _{1}\gamma _{2}\in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} alalım ve φ η ( γ 1 ) = φ η ( γ 2 ) {\displaystyle \varphi _{\eta }(\gamma _{1})=\varphi _{\eta }(\gamma _{2})} {\displaystyle \varphi _{\eta }(\gamma _{1})=\varphi _{\eta }(\gamma _{2})} olsun. O halde,

η γ 1 η − 1 = η γ 2 η − 1 {\displaystyle \eta \gamma _{1}\eta ^{-1}=\eta \gamma _{2}\eta ^{-1}} {\displaystyle \eta \gamma _{1}\eta ^{-1}=\eta \gamma _{2}\eta ^{-1}}

γ 1 η − 1 = γ 2 η − 1 {\displaystyle \gamma _{1}\eta ^{-1}=\gamma _{2}\eta ^{-1}} {\displaystyle \gamma _{1}\eta ^{-1}=\gamma _{2}\eta ^{-1}}

Buradan da γ 1 = γ 2 {\displaystyle \gamma _{1}=\gamma _{2}} {\displaystyle \gamma _{1}=\gamma _{2}} elde edilir. O halde φ η {\displaystyle \varphi _{\eta }} {\displaystyle \varphi _{\eta }} birebirdir.

  • Görüntü kümesinden yani mor ⁡ ( y , y ) {\displaystyle \operatorname {mor} (y,y)} {\displaystyle \operatorname {mor} (y,y)}’den bir f {\displaystyle f} {\displaystyle f} elemanı alalım. O halde öyle bir γ ∈ {\displaystyle \gamma \in } {\displaystyle \gamma \in } mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} arıyoruz ki φ η ( φ ) = f {\displaystyle \varphi _{\eta }(\varphi )=f} {\displaystyle \varphi _{\eta }(\varphi )=f} olsun. O halde γ = η − 1 f η {\displaystyle \gamma =\eta ^{-1}f\eta } {\displaystyle \gamma =\eta ^{-1}f\eta } alırsak;

φ η ( γ ) = φ η ( η − 1 f η ) = η ( η − 1 f η ) η − 1 = ( η η − 1 ) f ( η η − 1 ) = f {\displaystyle \varphi _{\eta }(\gamma )=\varphi _{\eta }(\eta ^{-1}f\eta )=\eta (\eta ^{-1}f\eta )\eta ^{-1}=(\eta \eta ^{-1})f(\eta \eta ^{-1})=f} {\displaystyle \varphi _{\eta }(\gamma )=\varphi _{\eta }(\eta ^{-1}f\eta )=\eta (\eta ^{-1}f\eta )\eta ^{-1}=(\eta \eta ^{-1})f(\eta \eta ^{-1})=f} olur. O halde φ η {\displaystyle \varphi _{\eta }} {\displaystyle \varphi _{\eta }} örtendir.

Sonuç olarak φ η {\displaystyle \varphi _{\eta }} {\displaystyle \varphi _{\eta }} bir grup izomorfizmasıdır.

Temel gruba geçiş

[değiştir | kaynağı değiştir]

Rastgele bir x ∈ {\displaystyle x\in } {\displaystyle x\in } için mor ⁡ ( x , x ) {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} {\displaystyle \operatorname {mor} (x,x)} grubuna G {\displaystyle G} {\displaystyle G} grupoidinin temel grubu adı verilir.

  1. ^ "Brandt semi-group". 9 Temmuz 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  2. ^ "Temel Grup makalesi". TeMoG. 18 Mart 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  3. ^ "Temel Grup". 18 Mart 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
"https://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Grupoid&oldid=32602035" sayfasından alınmıştır
Kategoriler:
  • Cebir
  • Kategori teorisi
  • Grup teorisi
Gizli kategori:
  • Öksüz maddeler Eylül 2022
  • Sayfa en son 17.17, 27 Nisan 2024 tarihinde değiştirildi.
  • Metin Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş Lisansı altındadır ve ek koşullar uygulanabilir. Bu siteyi kullanarak Kullanım Şartlarını ve Gizlilik Politikasını kabul etmiş olursunuz.
    Vikipedi® (ve Wikipedia®) kâr amacı gütmeyen kuruluş olan Wikimedia Foundation, Inc. tescilli markasıdır.
  • Gizlilik politikası
  • Vikipedi hakkında
  • Sorumluluk reddi
  • Davranış Kuralları
  • Geliştiriciler
  • İstatistikler
  • Çerez politikası
  • Mobil görünüm
  • Wikimedia Foundation
  • Powered by MediaWiki
Grupoid
Konu ekle