範疇論

態射

態射是「箭頭」的範疇論說法——是「從一物到另一物、保持結構的映射」這一觀念的抽象。在熟悉的範疇裡,態射的確是某種函數(同態、連續映射、線性映射),但範疇論的立場是把它當作原始概念:態射根本不必是底層元素上的函數。唯一固定的是,每個態射 f 都有一個源物件(定義域)和一個目標物件(陪域),記作 f : A -> B。

若干形容詞純粹依據態射如何複合來分類,而不依據任何內部資訊。態射 f : A -> B 稱為單態射,若它左可消去:f ∘ g = f ∘ h 迫使 g = h;稱為滿態射,若它右可消去:g ∘ f = h ∘ f 迫使 g = h;稱為同構,若它有雙側逆 g 滿足 g ∘ f = id_A 且 f ∘ g = id_B。從 A 到 A 的態射稱為自同態,可逆的自同態稱為自同構。

一個常見陷阱:在 Set 中,單態射意味著單射,滿態射意味著滿射,二者兼備即為同構。但最後這一蘊涵在一般範疇裡失效。在環範疇中,包含映射 Z -> Q 既是單態射又是滿態射,卻不是同構。所以在不夠良好的設置之外,「既單又滿」嚴格弱於「同構」,這三個形容詞必須在概念上分清。

在 R 上的 Vect 中,態射 R^3 -> R^2 是線性映射,可用 2 乘 3 矩陣表示;它是單態射當且僅當其核為 0,是滿態射當且僅當其像為整個 R^2。矩陣 [1, 0, 0; 0, 1, 0] 是滿態射但不是單態射。

對線性映射,單/滿態射與單射/滿射一致。

又稱
arrow箭头箭頭