Morfismo (teoria das categorias)

Em muitos campos da matemática, morfismo se refere ao mapeamento de uma estrutura matemática a outra de forma que a estrutura é preservada. A noção de morfismo ocorre bastante na matemática contemporânea. Em álgebra, são transformações lineares, na teoria dos conjuntos são funções, na topologia são funções continuas e assim por diante.

O estudo de morfismos e de estruturas ( chamadas objetos ) nas quais eles são definidos, é central a teoria das categorias. Grande parte da terminologia de morfismos, assim como a intuição subjacente, vem de categorias concretas, onde os objetos são simplesmente conjuntos com alguma estrutura adicional, e morfismos são funções preservadoras de estruturas.

Tipos de morfismo

Definição

A categoria C consiste de duas classes, uma dos objetos e outra de morfismos. Existem duas operações que são definidas em qualquer morfismo, o domínio ( a fonte ) e o contra-domínio ( o alvo ).

Se um morfismo f tem X como domínio e Y como contra domínio, nos escrevermos f: X ->Y. Portanto morfismo é representado por uma flecha ( -> )que vai de seu domínio ao seu contra-domínio. A coleção de todos os morfismos de X a Y é denotada como hom(X, Y) e chamada de hom-set entre X e Y. Alguns autores escrevem Mor(X, Y). Note que o termo hom-set um termo um tanto impróprio já que a coleção de morfismos não é necessariamente um conjunto.

Para todo três objetos, X, Y e Z, existe uma operação binária hom(X, Y)×hom(Y, Z) chamada composição. A composta de f: X->Y e g:Y->Z é escrita como g°f, ou gf. A composição de morfismos é normalmente representada por um diagrama comutativo.

Morfismo satisfaz dois axiomas:

  1. Identidade: Para todo objeto X, existe um morfismo idx: X -> X chamado morfismo identidade em X, tal que

para todo morfismo f: A -> B nos temos idB ° f = f = f ° idA;

  1. Associatividade: h ° (g ° f) = (h ° g) ° f sempre que as operações são definidas.

Quando C é uma categoria concreta, a identidade do morfismo é apenas a identidade da função e composição é apenas uma composição de funções ordinária. Associatividade então está correta, pois composição de funções é também tem a propriedade de associatividade.

Note que no domínio e contra-domínio são de fato parte da informação que determina o morfismo. Por exemplo, na categoria de conjuntos, onde morfismo são funções, duas funções podem ser idênticas aos conjuntos de pares ordenados ( podem ter o mesmo escopo ), enquanto tendo diferentes contra-domínios. As duas funções são distintas do ponto de vista da teoria da categoria. Portanto, muitos autores requerem que as classes hom(X, Y) sejam disjuntas. Na prática, isso não é um problema pois se essa disjunção não for verdade, pode ser assegurada anexando o domínio e o contra-domínio aos morfismos, por exemplo, o segundo e o terceiro termo de uma tripla ordenada.

Alguns morfismos específicos

Em categorias concretas, a função que tem uma inversa esquerda é injetora. Logo em categorias concretas, monomorfismos são geralmente, mas nem sempre, injetores. A condição de uma injeção é mais forte daquela do monomorfismo porém mais fraca daquela que seja um monomorfismo de divisão.

Ligações externas

Referências

Ícone de esboço Este artigo sobre matemática é um esboço. Você pode ajudar a Wikipédia expandindo-o.