Limit / Colimit とは何か?
Summary
TLDRこのビデオスクリプトでは、カテゴリー論の基礎を掘り下げるセミナーのパート2に焦点を当て、リミットとコリミットという概念について解説しています。数学における構成を統一するリミットと、物事を組み立てることで構成されるコリミットを、具体例を通じて理解しやすく説明しています。ナチュラルトランスフォーメーションの概念を応用し、これらの概念をより具体的な数学的構造に結びつける試みがされています。
Takeaways
- 📚 カテゴリー論の基礎について、特に「リミット」と「コリミット」という概念を紹介している。
- 🔍 リミットは、ある対象から部分的なものを抽出する概念であり、コリミットは逆に、複数の成分を結びつける概念である。
- 🌐 リミットとコリミットは、数学の様々な構成において重要な役割を果たしている。
- 📐 ナチュラルトランスフォーメーションは、カテゴリー間の関手を表すもので、合成が可能であることを説明している。
- 📈 リミットは、あるカテゴリーのオブジェクトを変化させながら、別のカテゴリーのオブジェクトを固定にして見ることで、その極限を求めるプロセスを指す。
- 🔑 コリミットは、特定のカテゴリーのオブジェクトに対する、複数の成分を組み合わせることで形成されるもので、その構成を特定する。
- 🎯 リミットとコリミットは、数学の構造を理解するための直感的なイメージを提供している。
- 📝 スクリプトでは、ナチュラルトランスフォーメーションの合成や分解について、図式的な表現を使って説明している。
- 🧩 リミットとコリミットは、カテゴリー論におけるユニバーサルプロパティを理解する上で重要な役割を果たしている。
- 📉 スクリプトでは、具体的な数学的な例を通じて、リミットとコリミットの概念をより具体的かつ理解しやすく紹介している。
- 🚀 次に、具体的なカテゴリー論の例として、席プロダクトやプルバック、クライザーなどの例を紹介する予定である。
Q & A
セッションで取り上げられたカテゴリー論の基礎的な概念は何ですか?
-セッションではカテゴリー論の基礎概念であるリミットとコリミットについて説明されています。これらは数学において構成を統一する重要な概念であり、オブジェクトや関手から新しい対象を構成する方法を定義します。
リミットとはどのような概念ですか?
-リミットとは、あるカテゴリー内のオブジェクトから新しい対象を構成する際に用いられる概念です。具体例としては、2つの自然数をとり、それらの最小公倍数を作ることがあります。
コリミットはリミットの逆のようなものではどういう意味ですか?
-コリミットはリミットの逆ではなく、2つのコンポーネントを結び合わせる別の概念です。例えば、要素のない集合や集合の共通部分、積などから構成要素の部分集合を選ぶことで形成されます。
ナチュラルトランスフォーメーションとは何を表していますか?
-ナチュラルトランスフォーメーションは、カテゴリー間の関手に対して定義される性質であり、あるカテゴリーのオブジェクトから別のカテゴリーのオブジェクトへの自然な写像を表します。
セッションで触れられたナチュラルトランスフォーメーションの合成について説明してください。
-ナチュラルトランスフォーメーションの合成とは、2つのナチュラルトランスフォーメーションを結びつけることで、新しいナチュラルトランスフォーメーションを作るプロセスです。セッションでは、これは図式的に表現され、合成の条件が解説されています。
セッションで紹介された具体例として、2つの軍の間の順道計斜像とカーネルの関係について説明してください。
-セッションでは、2つの軍の間の順道計斜像をとってカーネルを作ることの例が紹介されています。これは軍のカテゴリーにおけるリミットの具体例であり、2つの構造を統合するプロセスを表しています。
セッションで説明された「コンスタントファクター」とは何ですか?
-「コンスタントファクター」とは、カテゴリー論で用いられる概念で、あるオブジェクトを他のカテゴリーに移し替えることで定義される関手です。セッションでは、これはナチュラルトランスフォーメーションの合成と関係しています。
セッションでリミットとコリミットを定義する際に用いられた「ユニバーサルプロパティ」とは何ですか?
-「ユニバーサルプロパティ」とは、あるカテゴリーのオブジェクトが他のものと区別される性質を指します。セッションでは、これはダイアグラムの図形的特徴を捉えるための有効な方法として紹介されています。
セッションで触れた「ナショナルトランスフォーメーション」の条件を満たすために必要な図式的な表現について説明してください。
-「ナショナルトランスフォーメーション」を表す図式は、オブジェクト間の関係を示す三角形で構成されます。この三角形は、条件を満たすためには全てが図式的である必要があります。セッションでは、これはナチュラルトランスフォーメーションの合成における重要な要素です。
セッションの後半で触れた「具体例」として紹介されるであろう「席プロダクト」や「プルバック」、「クライザー」とは何ですか?
-「席プロダクト」、「プルバック」、「クライザー」は、カテゴリー論の概念を具体的な数学的構造に適用する際に用いられる例です。これらの構造は、リミットやコリミットの概念をより具体的かつ視覚化しやすい形で理解するためのもので、セッションではこれらを通じて概念を具体的に紹介する予定です。
Outlines
📚 カテゴリー論の基礎:リミットとコリミットの概念
この段落では、カテゴリー論の基礎概念であるリミットとコリミットについて解説しています。リミットは、あるカテゴリーで構成されるオブジェクトの一部を取り出す概念であり、その対義語であるコリミットは、2つのオブジェクトを結びつける概念です。例えば、2つの自然数の積や和をとることでリミットを作り出し、空の集合や集合の共通部分をとることでコリミットを表すことができます。また、ナチュラルトランスフォーメーションとそれらの概念との関係についても触れています。
🔍 リミットとコリミットの直観的なイメージ
段落2では、直観的なイメージを通じてリミットとコリミットを理解するための例が説明されています。リミットは、ある対象から部分的なものを抽出するプロセスであり、コリミットは物事を組み立てるか接着するプロセスです。ナチュラルトランスフォーメーションの例として、2つのカテゴリー間の関係を表す図形が紹介され、それらの概念がどのように機能するかが視覚的に示されています。
📐 リミットとコリミットの数学的定義
第3段落では、リミットとコリミットの数学的な定義が詳しく説明されています。リミットは、あるオブジェクトの選択を変化させながら、その中で最も特定のオブジェクトに近いものを指し、コリミットはその逆の概念として、特定のオブジェクトから最も上にあるものを指します。また、ユニバーサルプロパティやダイアグラムの図形的特徴についても触れられており、それらを捉えることの有効性について述べています。
🌐 リミットとコリミットの具体例:ナチュラルトランスフォーメーション
この段落では、ナチュラルトランスフォーメーションを通じてリミットとコリミットの具体的な例が紹介されています。リミットは、あるオブジェクトXから導かれるファクターへの自然な変換を表し、コリミットはその逆です。また、リミットとコリミットがどのようにナチュラルトランスフォーメーションを形成し、その関係性についても解説しています。
🏢 カテゴリー論の応用:具体例の紹介
最後の段落では、カテゴリー論の概念を具体的な例として紹介する予定としています。席プロダクト、プルバック、クライザーなどの具体例を通じて、リミットとコリミットの概念がどのように応用されるかについて説明する予定であり、これらの例が理解を深めるために役立つと期待されています。
Mindmap
Keywords
💡カテゴリー論
💡リミット
💡コリミット
💡ナチュラルトランスフォーメーション
💡インデクシングプロパティ
💡コンスタントファクター
💡ユニバーサルプロパティ
💡ダイヤグラム
💡プロダクト
💡コーン
Highlights
セッションではカテゴリー論の基礎を掘り下げることで、リミットとコリミットという概念について解説しています。
リミットは数学における構成を統一する重要な概念で、オブジェクトの一部を取り出す方法を定義します。
コリミットはリミットの逆で、2つのオブジェクトを結び合わせる方法を表します。
具体例として、2つの軍の間の順道計画を通じてカーネルを作る方法がリミットの例として紹介されています。
自然数の最小公倍数を求める操作がコリミットの一例として説明されています。
集合の部分的構成要素を選ぶことと、それらを組み合わせるプロセスがリミットとコリミットのイメージを提供します。
ナチュラルトランスフォーメーションという概念がカテゴリー間の関わりを捉える際に非常に有効であることが強調されています。
ナチュラルトランスフォーメーションの合成についても議論されており、その仕組みを図式で説明しています。
リミットとコリミットの概念がナチュラルトランスフォーメーションの定義に関連していることが示されています。
具体的なカテゴリー論の構成要素であるインデクシングプロパティやコンスタントファクターが解説されています。
リミットとコリミットの直感的なイメージをグラフを使って説明しており、その理解を深めるために例が用いられています。
ユニバーサルプロパティやダイアグラムの図形的特徴を捉える方法が議論され、その重要性が強調されています。
セミナーではナチュラルトランスフォーメーションの合成と分解の条件が詳細に説明されています。
カテゴリー論の応用として、具体例として席プロダクトやプルバック、クライザーなどの例が今後紹介される旨が伝えられています。
セッションの内容はカテゴリー論の基礎をより深く理解するための重要なポイントが多数含まれていることがわかります。
セッションの最後に、今後のセミナーでの議論の方向性や具体例の紹介が示されており、興味を引く内容となっています。
Transcripts
今回のセッションからカテゴリー論基礎の
パート2リミットとコリミットに入ります
で今日はそのリミットとコミットはどう
いうものなのかていうのを少しお話し
しようと思いますでリミットという概念は
数学でよく現れる多くの構成を統一する
ものであるあるカテゴリーでいくつかの
オブジェクトや車を取り出しでそれらから
新しい対象を構成する方法に出会う時には
いつのリミットかそのデュアルであるコ
リミットのどちらかを見てる可能性が高い
例えばグノンでは2つの軍の間の順道計斜
像を取ってそのカーネルを作ることが
できるこの構成は軍のカテゴリーにおける
リミットの例であるまた2つの自然数を
取りその最小小林作ることもできるこれは
AがBを終わるっていうその火薬性でその
順序付けた肥前数の半神魚信号で掘と
考えればいいでもう少しイメージ的な話な
んですがこれ大苗の話なんですが素的には
2つの累計が
あるでお気づきでしょうかで1つのあの
累計フレバって言ってますけども部分的な
ものを取る構成となって例えば要素を1つ
だけ持つ集合だとか集合の共通部分だとか
プレイメージですねあはあとはプロダクト
席でこれは全て与えれた集合からある条件
を満たす構成要素の部分集を選び出すこと
で構成されるこういうのをリミットって
言うんだこれまイメージでま定義ではない
んですけれどももう1つのフレバーは物事
を接着するグルーイングって言ってました
けれどもそういう構成の仕方がある例えば
要素のない集合リジョイユニオン集合の輪
あとは勝ですねこれは物事を組み立てるか
接着することによって構成されるこういう
のはコリミットなんだでま2つま今回
リミットとコミット話をするんですが
ミットはあるものから部分的なものを
取り出すでコリミットはあのあの2つの
コンポーネントなりオブジェを結び合い
そういうイメージを持てばいいという話を
していますで今回のセッションではま前回
あのナチルトランスフォーメーションての
がその全体は実はあのナチュラル
トランスフォーメーション構成する
コンポーネントたちの集まりでできてるん
だって話をしましたでそれを受けてそれを
ちょっとあのリミットコリミットのあの
構成にあの定義に使えないかっていう話を
してみたいと思いますでこれは実は対内の
次のブログに基ていますでこれはあのあの
ユニバーサルプロパティだとかそのその
ダイヤグラムの図形的特徴を捉えるが
とても有効な方法だと思ってますけれども
ただ慣れるまでは少しあの時間がかかるか
もしれ普通のあのプロダクトとかこ
プロダクトの転入を入れてった方が良かっ
たのかもしれないなと今ちょっと完成して
ますこれま順序後であのセミナーの中の
順序色々考えたいと思いますのでま今日は
あの前回のナショナル
トランスフォーメーションとの関わりで
リミットコリミットを考えるということを
やってみたいと思いますまずあの
ナショナルトランスフォーメーションて
いうのはあの2つのあのカテゴリーの間の
ファンクですねじゃあ何がその2つかって
言うとまずまあの望みのカテゴリーシーン
があったとするとま前回言ったみたコ
のCのダイアグラムっていうのは
インデクシングプロパティあ
インデクシングカテゴリーIからIシプト
カテゴリーCのファクターと考えることが
できますこのファンターをFIからCの
ファクターでまと書きましたけどこれFは
Cのカテゴリーそのまあのダイアグラム
そのままだと思ってもいいと思います次に
CのオブジェクトXを1つ選んでIの全て
のオブジェクトCのオブジェクトXに移し
てIの社を全てXの同者に移すまこういう
のはあのコンスタントファンクターって
言うんですがこれも前回見ましたねでこの
コンスタントファクターをまこれもまXと
同一して構わないだろうっていうことで
これをまたXと呼ぶことにしましょうで
これもだからXってのはIカテゴリーI
からカテゴリーCがのファクターになり
ますでXFは共にあのIからCへの
ファクターなのででこのファクターから
ファクターXからFあるいはFからXへの
ナチュナルトランスフォーメーションを
考えることができますでナチュナル
トランスフォーメーションはこういう風に
XからFの場合にはXからFの2重の矢印
で表すことが多いんですけれど
もここれをですねNXFという風にあの
表すこともありますルと逆の例えば
ナチュナルトランスフォーメーションF
からXのナチュナル
トランスフォーメーションはnotのfx
ということになりますねこれホムホムが
あのモルムのあのホムABBだったらA
からBの表すと同じようにこれはあの
カテゴリーXからカテゴリーFへのあの
ナチュナルトランスフォーメーションを
表す記号ですねでまあの実はそのあのま
前回あのナナラトランスフォーメーション
の合成を考えましたようにこれも実はシと
考えてもいいんですけども同じカテゴリー
の中で考えるとま区別することは可能です
で先ほどなかXをコンスタント全てのもの
をあのCの要素Xに全部集めちゃうでしも
全部他のは全部消してあのX上のあの同一
者に移そううっていうのこういうのをだ
からコンスタンタファクターと呼ぶんです
けどでそれはのそれらを相手にするそれら
あるいはそれに対するあのナチュラル
トランスフォーメーションは次のは
ダイヤグラムこれは例で別にあのこれはあ
左側はXからFでFは別に4つオブジェク
トって例で書いてますけども4つは限りは
何でもいいんですからどんなあの
ダイアグラムが引きてもいいんですけれど
もこういうのをだからXコンスタント
ファクターXからあのあのFの
ダイアグラムでのナチュナル
トランスフォーメーションはこういう形で
あのコーンオバFという形をしてますFの
上にあのコーンが立ってるでも逆に
あのFという図形ダイアグラムから
コンスタントファファクターXへの
ナチュナルトランスフォーメーションは
ひっくり返した形ですねでこれはこアザF
という形をしますこれを使おうていう話な
んですねで最初にリミットコリミット
イメージだけの話であのあの厳密の話じゃ
ないんですけどもリミットの直感的な
イメージっていうのはま例えば下のとこに
あのそのなんか選んだCのダイアグラムF
があったとするとこのXってのは
コンスタントファクターですねのそれは
しかもあのCのオブジェクトを1個取って
それによって決まるフラクターなんでこの
シのオブジェクトの選択を色々変化させる
とあのこのず付けま下にFがあるのは
変わらあのダイヤグラムF変わらないん
ですけどもの付けは色々変化しますまこれ
は単純に一直線に上に伸びてるみたいな絵
を書いてこれは別に横に飛んでも構わない
ですけどもでそういう時にあのリミットっ
ていうのはこのらのコーンのうちの1番F
に近いまこれで言うと1番下にあるだと
いうイメージまたくさん実はこの
あのFオバあのコンオバFとなXのあの
選択を変えればたくさんあるんですけども
そういうグラフの中で1番下にあるもので
上も下も実は定員されてないんですのま
イメージはそういうあのたくさんあのコー
があってその中で1番Fに近いものという
のは大体リミットというイメージを持って
もらえばいいって話をしていますでもう1
つコミットそれの真逆なんですけれども
コリミットっていうのは
あのあれですねあの先ほどの要するにXは
コンスタントあのファクターなんでこの
ダイアグラムはあのFの図式からそのXに
対して
あの頂点作ってくというかコンアンダFに
なりますでこのそれをコリミットって言う
んだけれどもその中で1番Fに違1番上に
あるものをFのコリミットということにし
ましょうっていうイメージなんですま
先ほど言いましたようにこれはイメージ
だけで近いだかそういう定義されてないん
だけど次もう少しきちんとそのリミットコ
リミットの定義をという風に思いますで
リミットの定義ですけれどもあの
ダイアグラムFってのがそのIからCアの
これはあのファンクたーですねあの
インデクシングファンターからそのI
シープとカテゴリーCやのまここで別にI
もCも特にそういう性格以外は何も決めて
ないんですけどそのえダイアグラムFに
ついてはリミットが定員されるっていうの
はあの意識してもらえばいいと思いますで
そのこのダイアグラムのリミットっていう
のはあのまずオブジェクトCあのCの
オブジェクトのリムあのリムMFってこれ
はリミットFの表すオブジェクトですね
リムFと当然今作ったコンたちこれは多分
あのここではコン全部書いてないんです
けれどもあのリミットFからあのあの
でそういうこを伴ってるそういうだから
コオFと
いう形をしてますで先ほど話したその1番
近いてどうに定義するかって話なんです
けれども全てのオブジェクトXと全ての
ナチュナルトランスフォーメーション
アファこの図で言うと1番上にXがあって
Fに向かってミカのででアこれもあれです
ねこれは本当は20重線で書けばいいかも
しれないですけどもXからFへの
ナチュラルトランスフォーメーションアが
あったとするとそのアルについてこの車F
ってのがこれあれですね上の図のXの横に
エスト
ビックラ
ラクリーンこれはあの1つだけ存在するっ
ていう意味ですねFXからリミットFへの
あの社Fが1個だけ存在するじゃただし
そのFについてはそのその2のアこれはア
の上とところにあの前哨金がついてます
から全てのアについてア=コンズFである
ようなFがただ1つ存在するで
でこうしたセスを持つコーンを
ユニバーサルコーンオバFという風に言い
ますもうちょっと詳しく見てみましょう
でダイヤグラムのFこれはIからCの
ファクターなんですけどそのダイアグラム
FのこリミットっていうのはあのCの
オブジェクトリミットFとFの
ダイアグラム中の全てのAの下と5ABに
対してあのタB=YAVコンズNこれは
あの右の図を見てもらえばよくて何をやっ
てるかって言うとあのまずあのアAっての
はXかAのこれはだから
あの
あのあまずその
あのカテゴリーFの中で考えてAからBへ
の車を考えますね
そうするとでそのシを5ABとしますで
そうすると5ABに対してはこの下側の方
の三角形考えればこのAタAってのはその
ナチュラルトランスフォーメーション
エターのコンポーネントAの
コンポーネントAによるコンポーネントな
んですがこのAっていうのはあのごめん
なさいAじゃないBだBを考えまどっち
ですかこの矢印ていくとサブBを
考えるとこれはリミットFからBに向かっ
てますねでこの車っていうのは実は
リミットFからAに向かうAタAと
あのカテゴリ
あのダイアグラム
あのFの中のAからBの車を合成したもの
をですねリミットFからBに向い矢印は
リミットFからAに向かってそれからBに
向かえばいいそれがだからえB=5AB
コンポーズって意味なんですそういう者が
あのあの一緒に考えたものをリミットと
いうということですねこの写像はあの次の
はセを持っていて全てのオブジェクトXと
アルベについて5ABコンポーズ5アす
全ての車はあの全ての車アルAこれはxx
からAの集まりこれはですね前回あの
ナショナルトランスフォーメーションで
四角水みたいできたんですかこの側面に
三角形ができてそれが全部果敢図式になる
でそうしないと
えっとなんだナショナリティ自然差のあの
要件が満たされないから側面の三角形は
全部あのなんだあの図式になるってことを
言ってるだけなんですねこの右側の図式の
あのリミットFとAとBで構成される
三角形aとbは
あの図形Fの中に入ってますねでタAとエ
BはそのリミットFからあのそれぞれAB
に向かうあのナチュナル
トランスフォーメーションの
コンポーネントそれがあのA7と言っても
いしB7AからB7
あの車があってそれを5ABって呼んでる
わけですねだからこの時にこの5ア=対
コンポーズFが満たすようなFがあの
ユニークに存在すこれもだからFは
ユニークこれちょっとあの前哨記号を入れ
てとか存在機を入れてないんだけど大事な
のはXからリミットFに向かうこれ
たくさんあったとしてもそれは全部Fで
あの分解されると必ずFがイとして残って
最後に残ってきてだからこのXからあの
リミットFへの社っていうのはxがFへの
ナショナルトランスフォーメーションとの
Xの作用を除いてあの全く時計なんですね
でFが必ず存在することあるいはそれが1
つしか存在しないってことからこのXから
リミットFのがこのXからFへのあのナ
あのトランスフォーメーションと1つが
あることが分かり
ますもう1つコリミットですがそれは
ひっくり返したものなんですからが
ダイアグラムあのFのフロアIからCのコ
リミットこれもだからあのFの
ダイアグラムと考えることができますね
これも当然あのCのオブジェクトコ
リミットFとそれからナショナル
トランスフォーメーションFからコ
リミットへのこのレだとエシンと呼んで
ますけどもこれのペアペアってかそれを
一緒に考えたものですねただしエシはあの
たくさんのコンポーネントがなることです
ねでそういうのをだからあのたくさんの
やつがあの多角系のあの辺を作ってると
考えるとあの高温上になってただしコ
リミットの場合にはFの下にコがができ
ますで全てのオブジェクトXと全ての
ナチュラルトランスフォーメーションベタ
これは考えましょうFからXのこれ図の
左側全てのベタについて
あの考えるとそれが
必ず
あのGというあのファンクションで関者で
あのワ分解されるというのがあのベ=G
コンポーズシですねそういう字が必ず1個
存在するでこうしたセスを持つコを
ユニバーサルコアンダという風に読みます
でこれは別な言い方もあって席同じことを
やってるんですけれどもダイアグラムCの
ダイアあのCのダイヤグラムFですねその
コリミットはCのオブジェクトコミットF
とFのダイヤグラム中の全てのAとABに
対してシA=シBコンポーズあののABB
を満たすとこれは上の三角形がこのエAの
ところを見てくださいそのAってのはA
から出発してこリミットのFに向かって
ますけれどもそれはAからBに5ABで
移されてそれがまたシBで戻ってくるま先
いった三角形のところのナショナリティの
条件を満たすようのしたそういうものを
一緒に考えたものがリミットなんだいずに
しこれあれですねあのそういうあの
あの果敢であるって条件はずっとついて
もってますでこの写像も前と同じように
全てのオブジェクトXとでベAをあのベB
から5ABこれはだからあのあれですね
このベ
BあのベAっていうのはAからXへのこれ
は
あのXからanのまなんて言ったらいいの
かなこれはあのナチュナル
トランスフォーメーションの
コンポーネントま車ですねでそのあのA
からXAの車をあのベAとするとこのベA
っていうのはこの左側の1番外側を見て
もらうとAからBに向けて出発して5AB
Bを適用して今度はそのBに対して
ベタ
あのこれGにこれ間違ベタGですねベタB
ですねを
あの適用したものと同時になということ
ですねでかつそのベAとその
あのナチュラルトランスフォーメーション
のコンポーネントの関係なんですけれども
全てのオブジェクトAについてベAって
いうのは
このプAを適用してその後でGを適用する
だから式で書くとGコンポーズシBという
者が必ずユニークに1個存在するもこれも
結局要するにあのリミットFからそのXの
車っていうのはこれはFからXの
ナショナルトランスフォーメーションと
そのGを除いてほぼ動けまあほぼじゃなく
てまユニークで必ず存在しますからこれは
あのアモルフィ同形シャになるということ
ま少し今回のはちょっと書いて分かりま
最初のイメージのところは分かりやすかっ
と思いますがこれはまた後で
あの後に回した方がいいのかなで次回から
例えば席プロダクトだとかあるいは
あのプルバックだとかあるいはクライザー
といった具体的なリミットコリミットの例
をあの紹介していきたいという風に思い
ます
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