맨위로가기

시작 대상과 끝 대상

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요

시작 대상과 끝 대상은 범주론에서 정의되는 개념으로, 범주 내의 특정 대상을 지칭한다. 범주 \mathcal C의 대상 X가 모든 대상 Y에 대해 hom(X,Y)가 하나의 원소만을 가지면 X를 시작 대상, hom(Y,X)가 하나의 원소만을 가지면 끝 대상이라고 한다. 시작 대상과 끝 대상은 존재한다면 동형 사상 아래에서 유일하며, 영 대상은 시작 대상이면서 끝 대상인 대상을 의미한다. 이러한 대상들은 극한, 쌍대극한, 보편 사상, 수반 함자 등 다른 범주론적 구성과 관련이 있으며, 아벨 범주와 같은 특정 범주에서는 영 대상이 존재한다. 예시로, 집합 범주에서 시작 대상은 공집합, 끝 대상은 한원소 집합이며, 군 범주에서는 자명군이 영 대상이다.

더 읽어볼만한 페이지

  • 극한 (범주론) - 쌍대곱
    쌍대곱은 범주론에서 대상들의 모임에 대한 합의 개념으로, 대상들과 사상들로 구성되며 임의의 다른 대상으로 향하는 사상들을 유일하게 결정하는 보편적인 성질을 만족시키고, 집합의 범주에서는 분리합집합, 군의 범주에서는 자유곱, 아벨 군의 범주에서는 직합으로 나타나는 공리미트의 특수한 경우이다.
  • 극한 (범주론) - 곱 (범주론)
    곱 (범주론)은 범주 내 대상들의 집합에 대해 정의되며, 특정 조건을 만족하는 대상과 사영 사상의 집합으로 구성되고, 보편 성질을 만족하며, 등식 또는 극한으로 정의될 수 있고, 결합적이며 데카르트 범주에서 자연 동형이 성립하며, 집합, 위상 공간, 군 등의 범주에서 곱집합, 곱공간, 직접곱 등으로 나타나지만, 항상 존재하는 것은 아니다.
시작 대상과 끝 대상
정의
초기 대상 (Initial Object)범주 에서 다른 모든 대상 로 향하는 유일한 사상 이 존재하는 대상 이다.
끝 대상 (Terminal Object)범주 에서 모든 대상 로부터 향하는 유일한 사상 이 존재하는 대상 이다.
설명
초기 대상범주 에서 초기 대상은 의 모든 다른 대상 에 대해 정확히 하나의 사상 이 존재하는 대상 이다.
초기 대상은 의 형태와 사상에 따라 존재하지 않을 수도 있고, 여러 개 존재할 수도 있다. 초기 대상이 여러 개 존재하는 경우, 이들은 서로 동형이다.
끝 대상범주 에서 끝 대상은 의 모든 다른 대상 에 대해 정확히 하나의 사상 이 존재하는 대상 이다.
끝 대상은 의 형태와 사상에 따라 존재하지 않을 수도 있고, 여러 개 존재할 수도 있다. 끝 대상이 여러 개 존재하는 경우, 이들은 서로 동형이다.
기타 용어초기 대상은 coterminal object라고도 불린다.
끝 대상은 final object라고도 불린다.
영 대상초기 대상이자 끝 대상인 대상을 영 대상 (zero object, null object)이라고 한다. 영 대상을 갖는 범주를 pointed category라고 한다.

2. 정의

범주 \mathcal C의 대상 X가 주어졌을 때,


  • 모든 Y\in\mathcal C에 대하여 \hom(X,Y)가 하나의 원소만을 갖는다면, X\mathcal C에서의 '''시작 대상'''이라고 한다.
  • 모든 Y\in\mathcal C에 대하여 \hom(Y,X)가 하나의 원소만을 갖는다면, X\mathcal C에서의 '''끝 대상'''이라고 한다.
  • X\mathcal C에서의 시작 대상이자 끝 대상일 경우, X\mathcal C에서의 '''영 대상'''(zero object영어)이라고 한다.

3. 성질

시작 대상과 끝 대상은 주어진 범주에 존재하지 않을 수도 있지만, 존재한다면 유일하다(동형 사상 아래에서). 완비 범주의 경우, 시작 대상에 대한 존재 정리가 있다. 구체적으로, 국소적으로 작은 완비 범주에서 시작 대상이 존재한다는 것은, 집합과 그 집합으로 인덱싱된 대상의 족이 존재하여, 범주의 임의의 대상에 대해 적어도 하나의 사상이 존재하는 것과 동치이다.

시작 대상과 끝 대상은 극한과 쌍대극한, 보편 사상, 수반 함자 등 다른 범주론적 구성과 관련이 있다. 예를 들어, 시작 대상은 빈 도형의 쌍대극한이며, 보편 사상과 관련하여서는 콤마 범주에서 시작 대상으로 정의될 수 있다.

영 대상을 갖는 범주에서, 모든 대상 쌍 사이에는 유일한 영 사상이 존재한다. 모든 아벨 범주는 정의에 따라 영 대상을 갖는다.

3. 1. 동치인 정의

범주 \mathcal C의 끝 대상은 유일한 빈 도형 \mathbf{0} \to \mathcal C의 극한으로 정의될 수 있으며, 시작 대상은 빈 도형 \mathbf{0} \to \mathcal C의 쌍대극한이다. 이는 빈 곱(일반적으로 곱은 이산 도형\{X_i\}의 극한) 또는 빈 합(범주적 합)으로 생각할 수 있다.

시작 대상 I\bullet에서 U로의 보편 사상으로, 끝 대상 TU에서 \bullet로의 보편 사상으로 정의할 수 있다 (U : \mathcal C \to \mathbf{1}\mathbf{1}로의 유일한 (상수) 함자). \bulletI로 보내는 함자는 U의 왼쪽 수반이고, \bulletT로 보내는 함자는 U의 오른쪽 수반이다.

극한을 보존하는 모든 함자는 끝 대상을 끝 대상으로, 쌍대극한을 보존하는 모든 함자는 시작 대상을 시작 대상으로 보낸다. 예를 들어, 자유 대상이 있는 모든 구체적 범주에서 시작 대상은 빈 집합에 의해 생성된 자유 대상이 된다. 이는 자유 함자가 망각 함자의 왼쪽 수반이므로 쌍대극한을 보존하기 때문이다.

모든 아벨 범주는 정의에 따라 영 대상을 갖는다. 모든 대수 구조 다양체의 범주는 완비 범주이자 쌍대 완비 범주이므로 시작 대상과 끝 대상을 갖는다. 시작 대상은 한원소 집합 위의 대수 구조이며, 끝 대상은 한원소 집합으로 생성되는 자유 대수이다. 시작 대상과 끝 대상은 같을 수도, 다를 수도 있다.

3. 2. 다른 범주론적 구성과의 관계

범주론에서 많은 자연스러운 구성은 적절한 범주에서 시작 대상 또는 끝 대상을 찾는 것으로 공식화될 수 있다.

  • 대상 ''X''에서 함자 ''U''로의 보편 사상은 콤마 범주 (''X'' ↓ ''U'')에서 시작 대상으로 정의될 수 있다. 이중적으로, ''U''에서 ''X''로의 보편 사상은 (''U'' ↓ ''X'')에서 끝 대상이다.
  • 도형 ''F''의 극한은 ''F''로의 원뿔 범주 Cone(''F'')에서 끝 대상이다. 이중적으로, ''F''의 여극한은 ''F''에서 나오는 원뿔의 범주에서 시작 대상이다.
  • '''Set'''으로의 함자의 표현 ''F''는 ''F''의 원소 범주에서 시작 대상이다.
  • 끝 함자 (각각, 시작 함자)의 개념은 끝 대상 (각각, 시작 대상)의 개념의 일반화이다.

3. 3. 기타 성질

시작 또는 끝 대상의 자기 사상 모노이드는 자명하다. 모든 대상 쌍 사이에는 유일한 영 사상이 존재한다.

4. 예

집합의 범주 \operatorname{Set}에서 시작 대상은 공집합 \varnothing이고, 끝 대상은 한원소 집합 \{\bullet\}이다. 위상 공간의 범주 \operatorname{Top}에서 시작 대상은 공공간 \varnothing이고, 끝 대상은 한원소 공간 \{\bullet\}이다. 뾰족한 집합의 범주에서 모든 단일 집합은 영 대상이다.

thumb

의 범주 \operatorname{Grp}아벨 군의 범주 \operatorname{Ab}에서 자명군은 영 대상이다. (단위원을 갖는) 의 범주에서 시작 대상은 정수환 \mathbb Z이고, 끝 대상은 자명환 0이다. 의 범주 \operatorname{Field}에서는 시작 대상과 끝 대상이 모두 존재하지 않는다. 범주로 간주한 부분 순서 집합에서 시작 대상은 최소 원소, 끝 대상은 최대 원소이다. 작은 범주의 범주 \operatorname{Cat}에서 시작 대상은 공범주 0이고, 끝 대상은 하나의 대상과 그 상수사상만을 갖는 범주 \mathbf1이다. 스키마 범주에서, 정수 링의 소 스펙트럼 Spec('''Z''')은 터미널 대상이고, 영 링의 소 스펙트럼과 동일한 빈 스키마는 초기 대상이다. 그래프의 범주에서, 정점도 도 포함하지 않는 공 그래프는 시작 대상이다.



본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com