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范畴论

指数 范畴论

疇論是數學的一門學科,以抽象的方法來處理數學概念,將這些概念形式化成一組組的「物件」及「態射」。數學中許多重要的領域可以形式化成範疇,並且使用範疇論,令在這些領域中許多難理解、難捉摸的數學結論可以比沒有使用範疇還會更容易敘述及證明。 範疇最容易理解的一個例子為集合範疇,其物件為集合,態射為集合間的函數。但需注意,範疇的物件不一定要是集合,態射也不一定要是函數;一個數學概念若可以找到一種方法,以符合物件及態射的定義,則可形成一個有效的範疇,且所有在範疇論中導出的結論都可應用在這個數學概念之上。 範疇最簡單的例子之一為广群,其態射皆為可逆的。群胚的概念在拓撲學中很重要。範疇現在在大部分的數學分支中都有出現,在理論電腦科學的某些領域中用于對應資料型別,而在數學物理中被用來描述向量空間。 範疇論不只是對研究範疇論的人有意義,對其他數學家而言也有著其他的意思。一個可追溯至1940年代的述語「一般化的抽象廢話」,即被用來指範疇論那相對於其他傳統的數學分支更高階的抽象化。.

72 关系: 域 (數學)域理论基本群偏序关系单调函数可加範疇同调论同构同态向量空间塞缪尔·艾伦伯格定理对偶空间一致空间一致连续幺半群广群交换图表度量空间二元运算代数几何代数拓扑單位元内射函子函子範疇公理系统理論計算機科學空集笛卡儿闭范畴等价关系範疇 (數學)米田引理类 (数学)线性映射结合律群同態群作用直觉主义逻辑直觉类型论預可加範疇顶点预序关系预序范畴高阶逻辑證明資料類型连续函数...阿貝爾範疇阿贝尔群阿贝尔群范畴自同构自同态自然變換集合集合论集合范畴連續函數 (拓撲學)抽象抽象代数极限 (范畴论)泛代数泛性质有向图流形数学数学物理拓扑学拓扑空间态射 扩展索引 (22 更多) »

域 (數學)

在抽象代数中,域(Field)是一种可進行加、減、乘和除(除了除以零之外,「零」即加法單位元素)運算的代數結構。域的概念是数域以及四则运算的推广。 域是环的一种。域和一般的环的区别在于域要求它的元素(除零元素之外)可以进行除法运算,这等价于说每个非零的元素都要有乘法逆元。體中的運算关于乘法是可交换的。若乘法運算沒有要求可交換則稱為除環(division ring)或skew field。.

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域理论

域理论是研究通常叫做域(domain)的特定种类偏序集合的数学分支。因此域理论可以被看作是序理论的分支。这个领域主要应用于计算机科学中,特别是针对函数式编程语言,用它来指定指称语义。域理论以非常一般化的方式形式化了逼近和收敛的直觉概念,并与拓扑学有密切联系。在计算机科学中指称语义的一个可作为替代的方式是度量空间。.

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基本群

在代數拓撲中,基本群(或稱龐加萊群)是一個重要的同倫不變量。帶點拓撲空間的基本群是所有從該點出發的環路的同倫等價類,群運算由環路的銜接給出。 基本群能用以研究兩個空間是否同胚,也能分類一個連通空間的覆疊空間(至多差一個同構)。 基本群的推廣之一是同倫群。.

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偏序关系

偏序集合(Partially ordered set,简写poset)是数学中,特别是序理论中,指配备了部分排序关系的集合。 这个理論將排序、顺序或排列这个集合的元素的直觉概念抽象化。这种排序不必然需要是全部的,就是说不必要保证此集合内的所有对象的相互可比较性。部分排序集合定义了部分排拓扑。.

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单调函数

在数学中在有序集合之间的函数是单调(monotone)的,如果它们保持给定的次序。这些函数最先出现在微积分中后来推广到序理论中更加抽象结构中。尽管概念一般是一致的,两个学科已经发展出稍微不同的术语。在微积分中,我们经常说函数是单调递增和单调递减的,在序理论中偏好术语单调、反单调或序保持、序反转。.

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可加範疇

在範疇論中,一個可加範疇是一個存在有限雙積的預加法範疇。舊文獻所謂的「可加範疇」有時指預可加範疇,在當代理論中則傾向於區別兩者。 一如預可加範疇,對一交換環k也能定義k-可加範疇,可加範疇是k.

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同调论

数学中,同调论(homology theory)是拓扑空间“圈的同调”之直觉几何想法的公理化研究。它可以宽泛地定义为研究拓扑空间的同调理论。.

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同构

在抽象代数中,同构(isomorphism)指的是一个保持结构的双射。在更一般的范畴论语言中,同构指的是一个态射,且存在另一个态射,使得两者的复合是一个恒等态射。 正式的表述是:同构是在数学对象之间定义的一类映射,它能揭示出在这些对象的属性或者操作之间存在的关系。若两个数学结构之间存在同构映射,那么这两个结构叫做是同构的。一般来说,如果忽略掉同构的对象的属性或操作的具体定义,单从结构上讲,同构的对象是完全等价的。.

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同态

抽象代数中,同态是两个代数结构(例如群、环、或者向量空间)之间的保持结构不变的映射。英文的同态(homomorphism)来自希腊语:ὁμός (homos)表示"相同"而μορφή (morphe)表示"形态"。注意相似的词根ὅμοιος (homoios)表示"相似"出现在另一个数学概念同胚的英文(homeomorphism)中。.

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向量空间

向量空間是现代数学中的一个基本概念。是線性代數研究的基本对象。 向量空间的一个直观模型是向量几何,幾何上的向量及相关的運算即向量加法,標量乘法,以及对運算的一些限制如封闭性,结合律,已大致地描述了“向量空間”这个數學概念的直观形象。 在现代数学中,“向量”的概念不仅限于此,满足下列公理的任何数学对象都可被当作向量处理。譬如,實系數多項式的集合在定义适当的运算后构成向量空間,在代数上处理是方便的。单变元实函数的集合在定义适当的运算后,也构成向量空间,研究此类函数向量空间的数学分支称为泛函分析。.

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塞缪尔·艾伦伯格

塞缪尔·艾伦伯格(Samuel Eilenberg,)是一个波兰-美国数学家,犹太血统。他出生于俄罗斯帝国时期的华沙(现在为波兰),逝于美国纽约市,他是纽约哥伦比亚大学的教授,在那里度过了大部分职业生涯。 他于1936年在华沙大学获得哲学博士学位。他的论文导师是Karol Borsuk。他主要研究兴趣是代数拓扑。他与诺曼·斯廷罗德一起建立了同调论的公理化,与桑德斯·麦克兰恩合作公理化了同调代数。在这个过程中,艾伦伯格与 Mac Lane 创立了范畴论。 艾伦伯格加入了尼古拉·布尔巴基小组,与昂利·嘉当合作,1956年著有《同调代数 Homological Algebra》,这是一部经典著作。 其后他主要工作是纯粹范畴论,是该领域的奠基者之一。Eilenberg swindle(或 telescope)是将裂项消元法想法运用于投射模的一个构造。 艾伦伯格也写了一部关于自动机理论的重要著作。X-机器(X-machine),是由艾伦伯格1974年引进的一种形式的自动机。.

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定理

定理(Theorem)是經過受邏輯限制的證明為真的陈述。一般來說,在數學中,只有重要或有趣的陳述才叫定理。證明定理是數學的中心活動。一个定理陈述一个给定类的所有(全称)元素一种不变的关系,这些元素可以是无穷多,它们在任何时刻都无区别地成立,而没有一个例外。(例如:某些a是x,某些a是y,就不能算是定理)。 猜想是相信為真但未被證明的數學敘述,或者叫做命题,當它經過證明後便是定理。猜想是定理的來源,但並非唯一來源。一個從其他定理引伸出來的數學敘述可以不經過成為猜想的過程,成為定理。 如上所述,定理需要某些邏輯框架,繼而形成一套公理(公理系統)。同時,一個推理的過程,容許從公理中引出新定理和其他之前發現的定理。 在命題邏輯,所有已證明的敘述都稱為定理。.

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对偶空间

在數學裡,任何向量空間V都有其對應的對偶向量空間(或簡稱為對偶空間),由V的線性泛函組成。此對偶空間俱有一般向量空間的結構,像是向量加法及純量乘法。由此定義的對偶空間也可稱之為代數對偶空間。在拓撲向量空間的情況下,由連續的線性泛函組成的對偶空間則稱之為連續對偶空間。 对偶空間是 行向量(1×n)與列向量(n×1)的關係的抽象化。這個結構能夠在無限維度空間進行並為测度,分佈及希爾伯特空間提供重要的觀點。对偶空間的應用是泛函分析理論的特徵。傅立叶變換亦內蘊对偶空間的概念。.

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一致空间

在拓扑学這個數學領域裡,一致空间(uniform space)是指带有一致结构的集合。一致空间是一個拓撲空間,有可以用来定义如完备性、一致连续及一致收敛等一致性質的附加结构。 一致结构和拓扑结构之间的概念区别在於,一致空间可以形式化有关于相对邻近性及点间临近性等特定概念。换句话说,「x 邻近于a 胜过y 邻近于b」之類的概念,在一致空间中是有意义的。而相对的,在一般拓扑空间内,给定集合A 和B,有意义的概念只有:点x 能“任意邻近”A(亦即在A 的闭包內);或是和B相比,A 是x 的“較小邻域”,但点间邻近性和相对邻近性就不能只用拓扑结构來描述了。 一致空间广義化了度量空间和拓扑群,因此成為多数数学分析的根基。.

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一致连续

一致连续性描述定义在一定度量空间上的函数的性质。与连续性刻画函数在局部的性质不同,一致连续刻画的是函数的整体性质。一致连续是比连续更苛刻的条件。一个函数在某度量空间上一致连续,则其在此度量空间上必然连续,但反之未必成立。直观上,一致连续可以理解为,当自变量x在足够小的范围内变动时,函数值y的变动也会被限制在足够小的范围内。.

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幺半群

在抽象代數此一數學分支中,幺半群(又稱為單群、亞群、具幺半群或四分之三群)是指一個帶有可結合二元運算和單位元的代數結構。么半群在許多的數學分支中都會出現。在幾何學中,幺半群捉取了函數複合的概念;更確切地,此一概念是從範疇論中抽象出來的,之中的幺半群是個帶有一個物件的範疇。幺半群也常被用來當做電腦科學的堅固代數基礎;在此,變換幺半群和語法幺半群被用來描述有限狀態自動機,而跡幺半群和歷史幺半群則是做為進程演算和並行計算的基礎。幺半群的研究中一些較重要的結論有克羅恩-羅德斯定理和星高問題。.

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广群

在数学中,尤其在范畴论和同伦论中,广群(groupoid,或勃兰特广群,Brandt groupoid)是对群的概念的抽象化。广群可被视为:.

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交换图表

在数学领域,尤其是范畴论中,通常使用以对象为顶点、态射为边的交换图表来直观的表达一些性质,尤其是泛性质。 在图表中,复合连接任意两个对象的不同路径上的态射,所得的结果均相等,则称此图表可交换。同时,按照惯例,实线通常表示任意给定的态射,虚线则表示存在或唯一存在的态射。.

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度量空间

在数学中,度量空间是个具有距離函數的集合,該距離函數定義集合內所有元素間之距離。此一距離函數被稱為集合上的度量。 度量空间中最符合人们对于现实直观理解的為三维欧几里得空间。事实上,“度量”的概念即是欧几里得距离四个周知的性质之推广。欧几里得度量定义了两点间之距离为连接這兩點的直线段之长度。此外,亦存在其他的度量空間,如橢圓幾何與雙曲幾何,而在球體上以角度量測之距離亦為一度量。狭义相對論使用雙曲幾何的雙曲面模型,作為速度之度量空間。 度量空间还能導出开集與闭集之類的拓扑性质,这导致了对更抽象的拓扑空间之研究。.

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二元运算

二元运算属于数学运算的一种。二元运算需要三个元素:二元运算符以及该运算符作用的两个变量。如四则运算的加、减、乘、除均属于二元运算。 如在运算1 + 2之中,二元运算符为“+”,而该运算符作用的操作数分别为1与2。 二元运算只是二元函数的一种,由于它被广泛应用于各个领域,因此受到比其它函数更高的重视。.

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代数几何

代数几何是数学的一个分支。 经典代数几何研究多项式方程的零点,而现代代数几何将抽象代数,尤其是交换代数,同几何学的语言和问题结合起来。 代数几何的基本研究对象为代数簇。代数簇是由空间坐标的若干代数方程的零点集。常见的例子有平面代数曲线,比如直线、圆、椭圆、抛物线、双曲线、三次曲线(非奇异情形称作椭圆曲线)、四次曲线(如双纽线,以及卵形线)、以及一般n次曲线。代数几何的基本问题涉及对代数簇的分类,比如考虑在双有理等价意义下的分类,即双有理几何,以及模空间问题,等等。 代数几何在现代数学占中心地位,与多复变函数论、微分几何、拓扑学和数论等不同领域均有交叉。始于对代数方程组的研究,代数几何延续解方程未竟之事;与其求出方程实在的解,代数几何尝试理解方程组的解的几何性质。代数几何的概念和技巧都催生了某些最深奥的数学的分支。 进入20世纪,代数几何的研究又衍生出几个分支:.

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代数拓扑

代数拓扑(Algebraic topology)是使用抽象代数的工具来研究拓扑空间的数学分支。.

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体有多种含义:.

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單位元

單位元是集合裏的一種特別的元素,與該集合裏的二元運算有關。當單位元和其他元素結合時,並不會改變那些元素。單位元被使用在群和其他相關概念之中。 設 (S,*)為一帶有一二元運算* 的集合S(稱之為原群),則S內的一元素e被稱為左單位元若對所有在S內的a而言,e * a .

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内射

内射可以指:.

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函子

在範疇論中,函子是範疇間的一類映射。函子也可以解釋為小範疇範疇內的態射。 函子首先現身於代數拓撲學,其中拓撲空間的連續映射給出相應的代數对象(如基本群、同調群或上同調群)的代數同態。在當代數學中,函子被用來描述各種範疇間的關係。「函子」(英文:Functor)一詞借自哲學家魯道夫·卡爾納普的用語。卡爾納普使用「函子」這一詞和函數之間的相關來類比謂詞和性質之間的相關。對卡爾納普而言,不同於當代範疇論的用法,函子是個語言學的詞彙。對範疇論者來說,函子則是個特別類型的函數。.

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函子範疇

在範疇論中,兩個範疇間的函子具有範疇結構,其中的對象是函子,而態射則為自然變換。函子範疇的重要在於:.

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公理系统

数学上,一个公理系统(或称公理化系统,公理体系,公理化体系)是一个公理的集合,从中一些或全部公理可以一併用來逻辑地导出定理。一个数学理论由一个公理系统和所有它导出的定理组成。一个完整描述出来的公理系统是形式系统的一个特例;但是通常完全形式化的努力僅带来在确定性上递减的收益,并让人更加難以阅读。所以,公理系统的讨论通常只是半形式化的。一个形式化理论通常表示一个公理系统,例如在模型论中表述的那样。一个形式化证明是一个证明在形式化系统中的表述。.

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理論計算機科學

论计算机科学(theoretical computer science,缩写为TCS)是计算机科学的一个分支,它主要研究有关计算的相对更抽象化,逻辑化和数学化的问题,例如计算理论,算法分析,以及程序设计语言的语义。尽管理论计算机科学本身并非一个单独的研究主题,从事这个领域的研究人员在计算机科学的研究者里自成一派。.

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空集

集是不含任何元素的集合,數學符號為\empty、\varnothing或\。.

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笛卡儿闭范畴

在范畴论中,如果任何积的态射都可通过其某个因子的态射来自然确定,那么称该范畴具有笛卡儿闭性。此类范畴在数理逻辑和程序设计理论中尤为重要。.

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等价关系

等價關係(equivalence relation)即设R是某個集合A上的一个二元关系。若R满足以下條件:.

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範疇 (數學)

在範疇論中,範疇此一概念代表著一堆數學實體和存在於這些實體間的關係。對範疇的研究允許其公式化抽象結構及保有結構的數學運算等概念。實際上,範疇在現代數學的每個分支之中都會出現,而且是統合這些領域的核心概念。有關範疇自身的研究被稱做是範疇論。.

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米田引理

在範疇論中,米田引理斷言一個對象X的性質由它所表示的函子\mathrm(X,-)或\mathrm(-,X)决定。此引理得名于日本數學家暨計算機科學家米田信夫。.

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类 (数学)

在集合論及其數學應用中,類是由集合(或其他數學物件)的搜集(collection),可以依所有成員所共享的性質被無歧定義。有些類是集合(例如由所有偶數構成的類),但有些則不是(如所有序數所構成的類或所有集合所構成的類)。一個不是集合的類被稱之為真類。一个是集合的类被称为“小类”。 在數學裡,有許多物件對集合而言太大,而必須以類來描述,像是大的範疇和超實數的類體之類等。要證明一給定「事物」為一真類,一般的做法是證明此一「事物」至少有著如序數一般多的元素。有關此一證明的例子,請參見。 真類不能是一個集合或者是一個類的元素,而且不受ZF集合論中的公理所限制;因此避免掉了許多樸素集合論中的悖論。反而,這些悖論成了證明某一個類是否為真類的方法之一。例如,羅素悖論可以證明由所有不包含集合自身的集合所構成的類是一個真類,而布拉利-福尔蒂悖论則可證明所有序數所構成的類是一個真類。 標準的ZF集合論公理不會論及到類;而在元語言中,類只作為邏輯公式的等價類而存在。馮諾伊曼-博內斯-哥德爾集合論則採取了另一種方式;類在此一理論中是基礎的物件,而集合則被定義為可以是其他某些類的元素的類。真類,則為不可以是其他任何類的元素的類。 在其他集合論如新基础集合论或半集合的理論中,「真類」的概念依然是有意義的(不是任一堆事物都會是集合),但對集合特質的認定並非依據其大小。例如,所有包含全集的集合論都會有個是集合的子類的真類。 「類」這一詞有時會和「集合」同義,最為人知的是「等價類」這一術語。這種用法是因為從前對類和集合不如現今一樣地區別的緣故。許多19世紀之前對「類」的討論提及的實際上是集合,又或者會是個更為模糊的概念。.

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线性映射

在数学中,线性映射(有的书上将“线性变换”作为其同义词,有的则不然)是在两个向量空间(包括由函数构成的抽象的向量空间)之间的一种保持向量加法和标量乘法的特殊映射。线性映射从抽象代数角度看是向量空间的同态,从范畴论角度看是在给定的域上的向量空间所构成的范畴中的态射。 “线性算子”也是与“线性映射”有关的概念。但是不同数学书籍上对“线性算子”的定义存在区别。在泛函分析中,“线性算子”一般被当做“线性映射”的同义词。而有的书则将“线性算子”定义为“线性映射”的自同态子类(详见下文)。为叙述方便,本条目在提及“线性算子”时,采用后一种定义,即将线性算子与线性映射区别开来。.

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结合律

在數學中,結合律(associative laws)是二元運算可以有的一個性質,意指在一個包含有二個以上的可結合運算子的表示式,只要運算元的位置沒有改變,其運算的順序就不會對運算出來的值有影響。亦即,重新排列表示式中的括號並不會改變其值。例如: 上式中的括號雖然重新排列了,但表示式的值依然不變。當這在任何實數的加法上都成立時,我們說「實數的加法是一個可結合的運算」。 結合律不應該和交換律相混淆。交換律會改變表示式中運算元的位置,而結合律則不會。例如: 是一個結合律的例子,因為其中的括號改變了(且因此運算子在運算中的順序也改變了),而運算元5、2、1則在原來的位置中。再來, 則不是一個結合律的例子,因為運算元2和5的位置互換了。 可結合的運算在數學中是很常見的,且事實上,大多數的代數結構確實會需要它們的二元運算是可結合的。不過,也有許多重要且有趣的運算是不可結合的;其中一個簡單的例子為向量積。.

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在數學中,群是由一個集合以及一個二元運算所組成的,符合下述四个性质(称为“群公理”)的代數結構。这四个性质是封闭性、結合律、單位元和对于集合中所有元素存在逆元素。 很多熟知的數學結構比如數系統都遵从群公理,例如整數配備上加法運算就形成一個群。如果将群公理的公式從具体的群和其運算中抽象出來,就使得人们可以用靈活的方式来處理起源于抽象代數或其他许多数学分支的實體,而同时保留對象的本質結構性质。 群在數學內外各個領域中是無處不在的,这使得它們成為當代數學的组成的中心原理。 群與對稱概念共有基礎根源。對稱群把幾何物體的如此描述物体的對稱特征:它是保持物體不變的變換的集合。這種對稱群,特別是連續李群,在很多學術學科中扮演重要角色。例如,矩陣群可以用來理解在狹義相對論底層的基本物理定律和在分子化學中的對稱現象。 群的概念引發自多項式方程的研究,由埃瓦里斯特·伽罗瓦在1830年代開創。在得到來自其他領域如數論和幾何学的貢獻之后,群概念在1870年左右形成并牢固建立。現代群論是非常活躍的數學學科,它以自己的方式研究群。為了探索群,數學家發明了各種概念來把群分解成更小的、更好理解的部分,比如子群、商群和單群。除了它們的抽象性質,群理論家還從理論和計算兩種角度來研究具體表示群的各種方式(群的表示)。對有限群已經發展出了特別豐富的理論,這在1983年完成的有限簡單群分類中達到頂峰。从1980年代中叶以来,将有限生成群作为几何对象来研究的几何群论,成为了群论中一个特别活跃的分支。.

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群同態

在數學中,給定兩個群(G, *)和(H,·),從 (G, *)到 (H,·)的群同態是函數h: G → H使得對於所有G中的u和v下述等式成立 在這裡,等號左側的群運算*,是G中的運算;而右側的運算·是H中的運算。 從這個性質,可推導出h將G的單位元eG映射到H的單位元eH,并且它還在h(u-1).

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群作用

数学上,对称群描述物体的所有对称性。这是通过群作用的概念来形式化的:群的每个元素作为一个双射(或者对称作用)作用在某个集合上。在这个情况下,群称为置换群(特别是在群有限或者不是线性空间时)或者变换群(特别是当这个集合是线性空间而群作为线性变换作用在集合上时)。一个群G的置换表示是群作为一个集合的置换群的群表示(通常该集合有限),并且可以表述为置换矩阵,一般在有限的情形作此考虑-这和作用在有序的线性空间基上是一样的。.

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直觉主义逻辑

觉主义逻辑或构造性逻辑是最初由阿蘭德·海廷开发的为鲁伊兹·布劳威尔的数学直觉主义计划提供形式基础的符号逻辑。这个系统保持跨越生成导出命题的变换的证实性而不是真理性。从实用的观点,也有使用直觉逻辑的强烈动机,因为它有存在性质,这使它还适合其他形式的数学构造主义。.

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直觉类型论

觉类型论、或构造类型论、或Martin-Löf 类型论、或就叫类型论是基于数学构造主义的函数式编程语言、逻辑和集合论。直觉类型论由瑞典数学家和哲学家 Per Martin-Löf 在1972年介入。 Martin-Löf 已经多次修改了它的提议;先是非直谓性的而后是直谓性的,先是外延的而后是内涵的类型论变体。 直觉类型论基于的是命题和类型的同一: 一个命题同一于它的证明的类型。这种同一通常叫做Curry-Howard同构,它最初公式化了命题逻辑和简单类型 lambda 演算。类型论通过介入包含着值的依赖类型把这种同一扩展到谓词逻辑。类型论内在化了 Brouwer、Heyting 和 Kolmogorov 提议的叫做 BHK释义的直觉逻辑释义。类型论的类型扮演了类似于集合在集合论的角色,但是在类型论中的函数总是可计算的。.

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預可加範疇

在範疇論中,一個預可加範疇是使得任兩個對象間的態射集\mathrm(A,B)帶有交換群結構,並使得態射合成為雙線性運算之範疇。 形式地說,預可加範疇是在交換群的么半範疇上濃化的範疇。預加法範疇有時亦稱Ab-範疇,其中的Ab是交換群範疇的縮寫。舊文獻有時也將預加法範疇稱為加法範疇;在此則採當代觀點,區別預加法範疇與可加範疇。 一般而言,固定一個交換環k,我們可以定義k-預可加範疇為在k-模的么半範疇上濃化的範疇,即:使任兩個對象間的態射集\mathrm(A,B)為k-模,並使態射合成為k上的雙線性運算之範疇。取k.

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顶点

顶点是数学和计算机科学等领域的术语,在不同的环境中有不同的意义。 在平面几何学中,顶点是指多边形两条边相交的地方,或指角的两条边的公共端点。 在立体几何学中,顶点是指在多面体中三个了了或更多的面连接的地方。 在图论中,顶点(vertex,node)可以理解为一个事物(object),而一张图则是由顶点的集合和顶点之间的连接构成的。 在计算机绘图中,顶点是空间中的一个点,一般由它的坐标表示。两个点可以确定一条直线,三个点可以确定一个平面。 在粒子物理学中,頂點是指粒子發生相互作用的點,例如LHC中兩粒子對撞產生反應的那個點就是頂點。.

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预序关系

序关系(简称预序,又称先序,preorder)、在数学中,是一类接近于偏序关系的二元关系,但仅满足自反性和传递性而不满足反对称性。偏序的大多数理论均可扩展到预序。.

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预序范畴

在数学领域,预序范畴(记为Ord)指以全体预序集为对象、其上的全体单调函数为态射的范畴。由于任意单调函数的复合还是单调函数,故其满足构成范畴的前提条件。 Ord的单态射为单射单调函数。 Ord的始对象是空集(空集为预序集),终对象为任意单元素预序集。Ord无零对象。 Ord上的积为笛卡儿积和其上的积序所构成的预序集。 存在从Ord到Set上的遗忘函子。把预序集映射为该集合,把单调函数映射为函数。该遗忘函子为一忠实函子,故Ord为具体范畴。 U.

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高阶逻辑

在数学中,高阶逻辑在很多方面有别于一阶逻辑。 其一是变量类型出现在量化中;粗略的说,一阶逻辑中禁止量化谓词。允许这么做的系统请参见二阶逻辑。 高阶逻辑区别于一阶逻辑的其他方式是在构造中允许下层的类型论。高阶谓词是接受其他谓词作为参数的谓词。一般的,阶为n的高阶谓词接受一个或多个(n − 1)阶的谓词作为参数,这里的n > 1。对高阶函数类似的评述也成立。 高阶逻辑更加富有表达力,但是它们的性质,特别是有关模型论的,使它们对很多应用不能表现良好。作为哥德尔的结论,经典高阶逻辑不容许(递归的公理化的)可靠的和完备的证明演算;这个缺陷可以通过使用Henkin模型来修补。 高阶逻辑的一个实例是构造演算。.

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證明

在數學上,證明是在一個特定的公理系統中,根据一定的规则或标准,由公理和定理推導出某些命題的過程。比起证据,数学证明一般依靠演绎推理,而不是依靠自然归纳和经验性的理据。這樣推導出來的命題也叫做該系統中的定理。 數學證明建立在逻辑之上,但通常會包含若干程度的自然語言,因此可能會產生一些含糊的部分。實際上,用文字形式寫成的數學證明,在大多數情況都可以視為非形式邏輯的應用。在證明論的範疇內,則考慮那些用純形式化的语言写出的證明。這個区别导致了对過往到現在的數學实践、和的大部分检验。數學哲學就關注語言和邏輯在數學證明中的角色,和作為語言的數學。.

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資料類型

在程式設計的型別系統中,数据类型(Data type)是用來約束数据的解釋。在程式語言中,常見的数据类型包括--(如:整數、浮點數或字元)、多元組、記錄單元、代數資料型別、抽象数据类型、參考型別、类以及函式型別。資料型別描述了數值的表示法、解釋和結構,並以演算法操作,或是物件在記憶體中的儲存區,或者其它儲存裝置。.

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连续函数

在数学中,连续是函数的一种属性。直观上来说,连续的函数就是当输入值的变化足够小的时候,输出的变化也会随之足够小的函数。如果输入值的某种微小的变化会产生输出值的一个突然的跳跃甚至无法定义,则这个函数被称为是不连续的函数(或者说具有不连续性)。 举例来说,考虑描述一棵树的高度随时间而变化的函数h(t),那么这个函数是连续的(除非树被砍断)。又例如,假设T(P)表示地球上某一点P的空气温度,则这个函数也是连续的。事实上,古典物理学中有一句格言:“自然界中,一切都是连续的。”相比之下,如果M(t)表述在时间t的时候银行账户上的钱币金额,则这个函数无论在存钱或者取钱的时候都会有跳跃,因此函数M(t)是不连续的。.

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阿貝爾範疇

在數學中,阿貝爾範疇(或稱交換範疇)是一個能對態射與對象取和,而且核與上核存在且滿足一定性質的範疇;最基本的例子是阿貝爾群構成的範疇Ab。阿貝爾範疇是同調代數的基本框架。.

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阿贝尔群

阿貝爾群(Abelian group)也稱爲交換群(commutative group)或可交換群,它是滿足其元素的運算不依賴於它們的次序(交換律公理)的群。阿貝爾群推廣了整數集合的加法運算。阿貝爾群以挪威數學家尼尔斯·阿貝爾命名。 阿貝爾群的概念是抽象代數的基本概念之一。其基本研究對象是模和向量空間。阿貝爾群的理論比其他非阿貝爾群簡單。有限阿貝爾群已經被徹底地研究了。無限阿貝爾群理論則是目前正在研究的領域。.

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阿贝尔群范畴

#重定向 阿貝爾範疇.

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自同构

數學上,自同構是從一個到自身的同構,可以看為這對象的一個對稱,將這對象映射到自身而保持其全部結構的一個途徑。一個對象的所有自同構的集合是一個群,稱為自同構群,大致而言,是這對象的對稱群。.

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自同态

在数学中,自同态是从一个数学对象到它本身的态射(或同态)。例如,向量空间V的自同态是线性映射ƒ: V → V,而群G的自同态则是群同态ƒ: G → G,等等。一般地,我们可以讨论任何范畴中的自同态,在集合范畴中,自同态就是从集合S到它本身的函数。 在任何范畴中,X的任何两个自同态的复合也是X的自同态。于是可以推出,X的所有自同态的集合形成了一个幺半群,记为End(X)(或EndC(X),以强调范畴C)。 X的可逆自同态称为自同构。所有自同构的集合是End(X)的一个子群,称为X的自同构群,记为Aut(X)。在以下的图中,箭头表示蕴含: |- | align.

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自然變換

在數學的範疇論中,自然變換是將一個函子變為另一個函子,使相關範疇的內在結構(就是態射間的複合)得以保持。因此可以將自然變換視為「函子間的態射」。這一看法其實也能形式化,定義出函子範疇。自然變換與範疇及函子一樣,都是範疇論很基本的概念。.

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集合

集合可以指:.

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集合论

集合論(Set theory)或稱集論,是研究集合(由一堆構成的整體)的數學理論,包含集合和元素(或稱為成員)、關係等最基本數學概念。在大多數現代數學的公式化中,都是在集合論的語言下談論各種。集合論、命題邏輯與謂詞邏輯共同構成了數學的公理化基礎,以未定義的「集合」與「集合成員」等術語來形式化地建構數學物件。 現代集合論的研究是在1870年代由俄国数学家康托爾及德國数学家理察·戴德金的樸素集合論開始。在樸素集合論中,集合是當做一堆物件構成的整體之類的自證概念,沒有有關集合的形式化定義。在發現樸素集合論會產生一些後,二十世紀初期提出了許多公理化集合論,其中最著名的是包括選擇公理的策梅洛-弗蘭克爾集合論,簡稱ZFC。公理化集合論不直接定義集合和集合成員,而是先規範可以描述其性質的一些公理。 集合論常被視為數學基礎之一,特別是 ZFC 集合論。除了其基礎的作用外,集合論也是數學理論中的一部份,當代的集合論研究有許多離散的主題,從實數線的結構到大基数的一致性等。.

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集合范畴

在範疇論這個數學領域中,集合範疇(標記為 Set)是一個對象為集合的範疇。集合 A 及 B 之間的態射族包含所有從 A 映射至 B 的函數。 集合範疇是許多其他範疇(如其態射為群同態的群範疇)的基礎,這些範疇均是在集合範疇的對象上附加其他結構,並限制其態射為特定函數而成。.

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連續函數 (拓撲學)

在拓撲學和數學的相關領域裡,連續函數是指在拓撲空間之間的一種態射。直觀上來說,其為一個函數f,其中每一群在f(x)附近的點都會含有在x附近的一群點之值。對一個一般的拓撲空間來說,這是指f(x)的鄰域總會包含著x之鄰域的值。 在一個度量空間(如實數)裡,這是指在f(x)一定距離內的點總會包含著在x某些距離內的所有點。.

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抽象

抽象在不同領域中的不同意思:.

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抽象代数

抽象代数作为数学的一门学科,主要研究对象是代数结构,比如群、环、-zh-hans:域;zh-hant:體-、模、向量空间、格與域代数。「抽象代數」一詞出現於20世紀初,作為與其他代數領域相區別之學科。 代數結構與其相關之同態,構成數學範疇。範疇論是用來分析與比較不同代數結構的強大形式工具。 泛代數是一門與抽象代數有關之學科,研究將各類代數視為整體所會有的性質與理論。例如,泛代數研究群的整體理論,而不會研究特定的群。.

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极限 (范畴论)

在數學裡的範疇論中,極限的概念融貫了多種構造,包括和、積等等;範疇論中許多泛性質也可從極限來理解。 極限分為極限與餘極限(又稱上極限),彼此的定義相對偶。在不同場合的別名及英譯如下表: 本條目用語取歸納極限與射影極限。.

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泛代数

泛代数(Universal algebra),研究通用於所有代數結構的理論,而不是代數結構的模型。舉個例子,並不是將特殊的個別的群作為個體分別來學習,而是將整個群論的理論作為學習的主題。.

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泛性质

在数学的很多分支,经常用“在给定某些条件下存在唯一态射”这种形式的性质来定义一些构造。这种性质统称为泛性质(Universal property),有时也称为万有性。范畴论研究泛性质。 了解泛性质最好先研究一些例子。如:群积、直和、自由群、积拓扑、斯通-切赫紧致、张量积、反极限、直极限、核与上核、拉回、推出、等子等。.

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有向图

#重定向 图 (数学)#术语.

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流形

流形(Manifolds),是局部具有欧几里得空间性质的空间,是欧几里得空间中的曲线、曲面等概念的推广。欧几里得空间就是最简单的流形的实例。地球表面这样的球面则是一个稍微复杂的例子。一般的流形可以通过把许多平直的片折弯并粘连而成。 流形在数学中用于描述几何形体,它们为研究形体的可微性提供了一个自然的平台。物理上,经典力学的相空间和构造广义相对论的时空模型的四维伪黎曼流形都是流形的实例。位形空间中也可以定义流形。环面就是双摆的位形空间。 一般可以把几何形体的拓扑结构看作是完全“柔软”的,因为所有变形(同胚)会保持拓扑结构不变;而把解析几何结构看作是“硬”的,因为整体的结构都是固定的。例如一个多项式,如果你知道 (0,1) 区间的取值,则整个实数范围的值都是固定的,所以局部的变动会导致全局的变化。光滑流形可以看作是介于两者之间的模型:其无穷小的结构是“硬”的,而整体结构则是“柔软”的。这也许是中文译名“流形”的原因(整体的形态可以流动)。该译名由著名数学家和数学教育学家江泽涵引入。这样,流形的硬度使它能够容纳微分结构,而它的软度使得它可以作为很多需要独立的局部扰动的数学和物理的模型。.

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数学

数学是利用符号语言研究數量、结构、变化以及空间等概念的一門学科,从某种角度看屬於形式科學的一種。數學透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察而產生。數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的定理。 基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺的一環。對數學基本概念的完善,早在古埃及、美索不達米亞及古印度內的古代數學文本便可觀見,而在古希臘那裡有更為嚴謹的處理。從那時開始,數學的發展便持續不斷地小幅進展,至16世紀的文藝復興時期,因为新的科學發現和數學革新兩者的交互,致使數學的加速发展,直至今日。数学并成为許多國家及地區的教育範疇中的一部分。 今日,數學使用在不同的領域中,包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學對這些領域的應用通常被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並導致全新學科的發展,例如物理学的实质性发展中建立的某些理论激发数学家对于某些问题的不同角度的思考。數學家也研究純數學,就是數學本身的实质性內容,而不以任何實際應用為目標。雖然許多研究以純數學開始,但其过程中也發現許多應用之处。.

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数学物理

数学物理是数学和物理学的交叉领域,指应用特定的数学方法来研究物理学的某些部分。对应的数学方法也叫数学物理方法。 数学和物理学的发展历史上一直密不可分。许多数学理论是在物理问题的基础上发展起来的;很多数学方法和工具通常也只在物理学中找到实际应用。.

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拓扑学

在數學裡,拓撲學(topology),或意譯為位相幾何學,是一門研究拓撲空間的學科,主要研究空間內,在連續變化(如拉伸或彎曲,但不包括撕開或黏合)下維持不變的性質。在拓撲學裡,重要的拓撲性質包括連通性與緊緻性。 拓撲學是由幾何學與集合論裡發展出來的學科,研究空間、維度與變換等概念。這些詞彙的來源可追溯至哥特佛萊德·萊布尼茲,他在17世紀提出「位置的幾何學」(geometria situs)和「位相分析」(analysis situs)的說法。莱昂哈德·歐拉的柯尼斯堡七橋問題與歐拉示性數被認為是該領域最初的定理。「拓撲學」一詞由利斯廷於19世紀提出,雖然直到20世紀初,拓撲空間的概念才開始發展起來。到了20世紀中葉,拓撲學已成為數學的一大分支。 拓撲學有許多子領域:.

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拓扑空间

拓扑空间是一种数学结构,可以在上頭形式化地定義出如收敛、连通、连续等概念。拓扑空间在现代数学的各个分支都有应用,是一个居于中心地位的、统一性的概念。拓扑空间有独立研究的价值,研究拓扑空间的数学分支称为拓扑学。.

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态射

数学上,态射(morphism)是两个数学结构之间保持结构的一种过程抽象。 最常见的这种过程的例子是在某种意义上保持结构的函数或映射。例如,在集合论中,态射就是函数;在群论中,它们是群同态;而在拓扑学中,它们是连续函数;在泛代数(universal algebra)的范围,态射通常就是同态。 对态射和它们定义于其间的结构(或对象)的抽象研究构成了范畴论的一部分。在范畴论中,态射不必是函数,而通常被视为两个对象(不必是集合)间的箭头。不像映射一个集合的元素到另外一个集合,它们只是表示域(domain)和陪域(codomain)间的某种关系。 尽管态射的本质是抽象的,多数人关于它们的直观(事实上包括大部分术语)来自于具体范畴的例子,在那里对象就是有附加结构的集合而态射就是保持这种结构的函数。.

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对象 (范畴论)小範疇範疇論范畴学范畴论 (数学)

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