Choose your screen resolution: Auto adjust 800x600 1024x768


Categorii
Scris de administrator   
Joi, 08 Iunie 2017 16:08

CATEGORII

Prof. Badea Brigitte,

Colegiul Tehnic Ion Mincu, Timişoara

Rezumat

Structurile algebrice constituie o ramură fascinantă a algebrei, cu aplicaţii extrem de interesante. Elevilor din clasele a XII-a le sunt pezentate câteva structuri algebrice de bază prin care ei pot întrezări frumuseţea acestei părţi a matematicii. Pentru profesorii interesaţi de extinderea în acest domeniu a cunoştinţelor elevilor pe care îi îndrumă voi prezenta în articol noţiunea de categorie, construită cu ajutorul morfismelor studiate în liceu. Această structură algebrică va fi exemplificată prin două categorii tipice, categoria grupurilor abeliene Ab şi categoria R-modulelor Mod( R).

I. Noţiunea de categorie

Se numeşte categorie o noţiune matematică C dată prin:

- o clasă Ob C ale cărei elemente se numesc obiecte;

- pentru fiecare cuplu de obiecte (A,B), o mulţime notată HomC(A,B) numită mulţimea morfismelor de la A la B;

- pentru fiecare tre iobiecte A, B, C o aplicaţie:

mABC: HomC(A,B) HomC(B,C) ®HomC(A,C), aplicaţii care definesc compunerea morfismelor; vom nota: mABC((f,g)) = gf.

Aceste date sunt supuse următoarelor condiţii:

(Cat.1) Dacă (A,B) şi (C,D) sun tdouă perechi distincte de obiecte din C, atunci

HomC(A,B) ∩ HomC(C,D) = Æ.

(Cat.2) Compunerea morfismelor este asociativă, adică:

dacă f HomC(A,B), g HomC(B,C), h HomC(C,D) atunci h(gf) = (hg)f .

(Cat.3) Pentru fiecare obiect A există un morfism 1A HomC(A, A) astfelîncât f HomC(A, ×) şi g HomC(× ,A) să avem: f1A = f şi 1A g = g .

Observaţie: Pentru fiecare obiect A, morfismul1A numit morfism unitate sau morfism identic, este unic.

Fie D o categorie. O categorie Cse numeşte subcategorie a lui D dacă sunt îndeplinite condiţiile:

1) Ob C ÍObD ;

A, B Ob C, HomC(A,B) HomD(A,B) ;

2) Compunerea înCeste indusă de compunerea din D;

3) A Ob C, 1A HomC (A,A).

Prin duala unei categorii vom înţelege categoria C° dată prin:

a) ObC° = ObC ;

b) HomC° (A,B) = HomC(B,A);

c) pentru A, B, C Ob C°, f HomC° (A,B), g HomC° (B,C), m ((f,g)) = mCBA((g,f)).

Principiul dualităţii: Orice noţiune sau enunţ relativ la obiectele şi morfismele unei categoriiCadmite, prin transcriere în categoriaC°, o noţiune sau un enunţ dual.

Observaţie: Practic, dualizarea se obţine prin inversarea săgeţilor ce reprezintă morfismeleluiC.

II. Exemple

1) Categoria grupurilor abeliene Ab

Această categorie este unul din exemplele tipice de categorii, în mod evident condiţiile fiind îndeplinite pentru grupurile abeliene dotate cu morfismele obişnuite şi cu compunerea morfismelor. Exemplul este accesibil inclusive elevilor de liceu în cazul extinderii cunoştinţelor referitoare la structurile algebrice.

2) Categoria R-modulelor Mod(R)

Fie R un inel comutativ arbitrar, cu elemental unitate 1 ≠ 0.

Printr-un modul peste R sauR-modul înţelegem un grup aditiv abelianX împreună cu o aplicaţie

μ: R X → X care satisface următoarele patru axiome:

(M1) μ ( α+β, x) = μ (α, x) + μ ( β, x), α, β R, x X

(M2)μ( α, x+y) = μ(α, x) + μ (α, y), α R , x, y X

(M3)μ [α,μ ( β, x)]= μ (α β, x), α, β R , x X

(M4) μ (1, x) = x , x X .

Aplicaţia μ este numită înmulţirea cu scalar ia modulului X. Această operaţie externă este notată, de regulă, multiplicativ:μ (α, x) = αx.

Cu această notaţie axiomele (M1) – (M4) se scriu:

(M ) (α+β)x = αx + βx , α, β R, x X

(M ) α(x+y) = αx + αy , α R , x, y X

(M ) α(β x) = (α β)x α, β R , x X

(M ) 1x = x, x X .

Fie X şi Y două R-module. O aplicaţie f: X → Y se numeşte morfism de R-module dacă îndeplineşte condiţiile:

(1) f(x+y) = f(x) + f(y), x, y X

(2) f(αx) = αf(x) , α R, x X.

Cu alte cuvinte f este morfism de R-module dacăşi numai dacă este morfism de grupuri şi păstrează înmulţirea cu scalari.

R-modulele dotate cu morfismele de R-module şi cu compunerea uzuală a morfismelor constituie de asemenea un exemplu tipic de categorie.

Bibliografie:

[1] Dragomir A., Dragomir P. – “Structuri algebrice”, Edit. Facla,Timişoara, 1981;

[2] Mitchell B. – Theory of Categories”, Academic Press, New York, 1965;

[3] SzeTsen Hu Introduction to Homological Algebra”, Holdan-Day Inc., 1968.

 

Adaugă comentariu


Codul de securitate
Actualizează

Revista cu ISSN

Medalii si premii speciale la Olimpiada …

Unsprezece medalii şi două premii speciale la Olimpiada Internaţională Pluridisciplinară Tuymaada 2012   Olimpicii români au repurtat un nou succes la a XVIII-a ediţie a Olimpiadei Internaţionale Pluridisciplinare Tuymaada desfăşurată în perioada 12-20...

Read more

Adolescenta perioada marilor framantari

ADOLESCENȚA, PERIOADA MARILOR FRĂMÂNTĂRI Profesor Miu Mihaela Camelia Liceul Teoretic ”Independența” Calafat Pre/adolescența, deși este o perioadă tulbure și plină de frământări, reprezintă vârsta inteligenței...

Read more

La protection de l environnement est not…

LA PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT EST NOTRE RESPONSABILITÉ A TOUS                                                           Prof. Mira Magdalena                                                     Liceul Tehn. Constantin Brâncuşi, Piteşti   « C'est une triste chose de songer que la nature parle et que le genre humain...

Read more

metode active_eficientizarea predarii-in…

APLICAREA METODELOR ACTIVE PENTRU EFICIENTIZAREA PREDĂRII-ÎNVĂŢĂRII ŞTIINŢELOR NATURII LA CLASELE I-IV   Inst. Filip Mioara Vasilica Şcoala cu clasele I-VIII, Nr. 2 /Structură, Piatra-Neamţ Prin utilizarea metodelor activ-participative şi...

Read more

TARAMURI MIORITICE: SUNTEM ROMANI!

TÃRÂMURI MIORITICE: SUNTEM ROMÂNI!   Prof. Popescu Ileana - Alina Şcoala „Arhitect T. T. Socolescu”, com Pãulesti, jud. Prahova     Profesorul de limba si literatura românã se izbeste de cele mai multe...

Read more

La radio dans la classe de fle comment

                    LA RADIO DANS LA CLASSE DE FLE. COMMENT?   Ilie MINESCU Universitatea de Vest din Timişoara   Avant de travailler avec le document radiophonique l’apprenant est préparé à la réception du document. L’enseignant lui...

Read more

Cum descopera parintii talentul copilulu…

Cum descopera parintii talentul copilului?     Sa cresti un copil e o provocare dura dar incitanta. Din nefericire acesti omuleti nu ajung la noi cu manuale de instructiuni. Noile definitii ale talentului...

Read more

Interpretare chestionar Education Techno…

Interpretarea rezultatelor la Chestionar pentru cadrele didactice de la Mark Twain International School   Education Technology for World Class Learning La prima întrebare, referitoare la scopul utilizării calculatorului în timpul programului, cadrele didactice...

Read more