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

Educatia intelectuala

EDUCATIA INTELECTUALA     Conceptul si importanta educatiei intelectuale Termenul vine din latinescul intellectus - minte, gandire, ratiune, capacitate de a gandi, rationa, cunoaste, de a opera cu notiuni, concepte. Transmiterea experientei sociale de...

Read more

Conceptia estetica

CONCEPtIA ESTETICÃ A LUI LIVIU REBREANU   Profesor Laura Mihaela Herman Şcoala cu clasele I-VIII „Nicolae Iorga” Baia Mare     Conceptia esteticã a lui Liviu Rebreanu se regãseste...

Read more

Elemente de deontologie a evaluarii in c…

ELEMENTE DE DEONTOLOGIE A EVALUARII IN CONTEXTUL CREȘTERII  CALITĂŢII ACTULUI EDUCAȚIONAL LA DISCIPLINA MATEMATICĂ   Prof. Petruţ Steliana Grup Şcolar „Mihai Eminescu„ Jimbolia-Timiş     „Exemplul este cel mai de seamă mijloc educativ, în tot cursul vieţii,...

Read more

Invatarea prin cooperare

INVATAREA PRIN COOPERARE                                                                                                                 Prof. Stan Cristina Scoala Gimnaziala Basca-Chiojdului, jud. Buzau   Una dintre temele abordate frecvent de catre teoreticienii si practicienii educatiei o reprezinta invatarea prin cooperare.            Propunem aceasta tema de reflectie ca...

Read more

Principiile educatiei morale

PRINCIPIILE EDUCAȚIEI MORALE Prof. înv. primar: Vaida Ioana Liceul Tehnologic nr 1 Gâlgău Educația morală de tip școlar...

Read more

Dualismul poetic Grigore Alexandrescu

DUALISMUL POETIC. GRIGORE ALEXANDRESCU   Prof. Becheru Ramona Florentina Grup Şcolar Ferdinand I Rm.Vâlcea     Grigore Alexandrescu a creat în două registre estetice, aparent distincte, exprimând contradicţiile conştiinţei sale, ireductibile, interogative, greu de conciliat. Acest...

Read more

Scoala Altfel activitati pentru clasele …

ACTIVITATEA NR. 1 CERCETĂŞIA ESTE ALTFEL! ESTE UN MOD DE VIAŢĂ!   1.     Grupa de vârstă: copiii din clasele V-VIII 2.     Ariile de dezvoltare: fizic, intelectual, caracter, emoţional, social, spiritual 3.     Denumirea activităţii: CERCETĂŞIA ESTE...

Read more

Socializarea din primii ani de viata

SOCIALIZAREA DIN PRIMII ANI DE VIAŢĂ   Prof. Antonie Carmen-Elena Colegiul Naţional Pedagogic „Ştefan cel Mare” Bacău   Rezumat Socializarea primară este prima şi cea mai importantă etapă din devenirea unui individ, absenţa acesteia transformându-l într-o...

Read more