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diff --git a/ch5_adjoints.tex b/ch5_adjoints.tex index ee796f5..33d8e1d 100644 --- a/ch5_adjoints.tex +++ b/ch5_adjoints.tex @@ -1,11 +1,12 @@ La definición que hemos visto de objeto libre (\ref{def:free-object}) está -asociada a constructos y por tanto a la categoría $\bSet$. Sin embargo, no hay -razón para limitarse a este caso, y de hecho los objetos libres son un caso -particular de flecha universal en el que el codominio del funtor olvidadizo es -$\bSet$. Cuando todos los elementos de dicho codominio admiten una flecha -universal podemos definir un funtor libre asociado al funtor olvidadizo, y este -funtor tiene propiedades interesantes que conviene estudiar. Este capítulo se -basa principalmente en \cite[II.5, III.1--2 y IV.1]{maclane}.%TODO Citar todo +asociada a constructos, pero no hay razón para limitarse a este caso. Los +objetos libres pueden existir en categorías cualesquiera que sean el dominio de +un cierto funtor, no sólo del funtor olvidadizo de un constructo, y cuando todos +los elementos en el codominio del funtor admiten un objeto libre podemos definir +un funtor libre asociado a este funtor, que tiene propiedades interesantes. En +este capítulo estudiamos las principales propiedades de los objetos libres, +funtores libres y otras estructuras relacionadas, basándonos principalmente en +\cite[II.5, III.1--2 y IV.1--2,7]{maclane}. \section{Flechas universales} @@ -299,7 +300,7 @@ teorema. cualquiera de las siguientes listas de elementos: \begin{enumerate} \item \label{enu:adj-canon} Funtores $F$ y $G$ y un isomorfismo natural - $\psi:\hom\circ(F\times 1)\to\hom\circ(1\times G)$. Entonces se definen + $\psi:\hom(F-,-)\to\hom(-,G-)$. Entonces se definen $\eta_b\coloneqq\psi_{b,Fb}(1)$ y $\eps_c\coloneqq\psi_{Uc,c}^{-1}(1)$. \item \label{enu:adj-univ} El funtor $G$ y, para cada objeto $b$ en $\cB$, una flecha universal $(c_b,\eta_b)$ de $b$ a $G$. Entonces $F$ se define sobre @@ -314,7 +315,7 @@ teorema. $\psi_{b,c}$ se define como el inverso de $f\mapsto\eps_c\circ Ff$. \end{enumerate} En particular, cada $(Fb,\eta_b)$ es una flecha universal de $b$ a $G$ y cada - $(Gc,\eps_c)$ es una flecha universal de $F$ a $u$. + $(Gc,\eps_c)$ es una flecha universal de $F$ a $c$. \end{theorem} \begin{proof} Para (\ref{enu:adj-canon}), si $b$ es un objeto de $\cB$ y $c$ uno de $\cC$, @@ -440,6 +441,58 @@ teorema. El concepto de adjunto por la derecha es el dual. \end{proof} +\section{Transformaciones de adjunciones} + +\begin{definition} + Una \conc{transformación de adjunciones} de la adjunción $(F,G,\eta,\eps)$ de + $\cB$ a $\cC$ a la adjunción $(F',G',\eta',\eps')$ de $\cB'$ a $\cC'$ es un + par de funtores $B:\cB\to\cB'$ y $C:\cC\to\cC'$ tales que $C\circ F=F'\circ B$, + $B\circ G=G'\circ C$, $B\eta=\eta'B$ y $\eps'C=C\eps$. +\end{definition} + +\begin{proposition}\label{prop:adj-transform} + Dadas dos adjunciones $(F,G,\eta,\eps)$ de $\cB$ a $\cC$ y + $(F',G',\eta',\eps')$ de $\cB'$ a $\cC'$ y dos funtores $B:\cB\to\cB'$ y + $C:\cC\to\cC'$ con $C\circ F=F'\circ B$ y $B\circ G=G'\circ C$, son + equivalentes: + \begin{enumerate} + \item \label{enu:adjtr-true} $(B,C)$ es una transformación de la primera + adjunción a la segunda. + \item \label{enu:adjtr-eta} $B\eta=\eta'B$. + \item \label{enu:adjtr-eps} $\eps'C=C\eps$. + \item \label{enu:adjtr-psi} Si $\psi:\hom(F-,-)\to\hom(-,G-)$ es la + transformación natural asociada a la primera adjunción por el teorema + \ref{thm:adjoint-elems} y $\psi':\hom(F'-,-)\to\hom(-,G'-)$ la + correspondiente a la segunda adjunción, para cada objeto $b$ de $\cB$ y $c$ + de $\cC$, $B|_{hom(b,Gc)}\circ\psi_{b,c}=\psi'_{Bb,Cc}\circ C|_{\hom(Fb,c)}$. + \end{enumerate} +\end{proposition} +\begin{proof} + Por definición + (\ref{enu:adjtr-true})$\implies$(\ref{enu:adjtr-eta}), (\ref{enu:adjtr-eps}). Dado + (\ref{enu:adjtr-eta}), por la definición de $\psi$ a partir de $\eta$, para + $f:Fb\to c$, + \[ + B(\psi_{b,c}f) = B(Gf\circ\eta_b) = BGf\circ B\eta_b = G'Cf\circ\eta'_{Bb} + = \psi'_{Bb,Cc}(Cf), + \] + lo que nos da (\ref{enu:adjtr-psi}). Análogamente + (\ref{enu:adjtr-eps})$\implies$(\ref{enu:adjtr-psi}). Para el recíproco, + usando las fórmulas de $\eta$ y $\eta'$ en función de $\psi$ y $\psi'$ y + aplicando la fórmula en (\ref{enu:adjtr-psi}) a $1_{Fb}$, + \[ + B\eta_b = B(\psi(1_{Fb})) = \psi'(C1_{Fb}) = \psi'(1_{CFb}) = + \psi'(1_{F'Bb}) = \eta'_{Bb}, + \] + con lo que se tiene (\ref{enu:adjtr-eta}) y, análogamente, + (\ref{enu:adjtr-eps}), y estas condiciones equivalen a + (\ref{enu:adjtr-true}). +\end{proof} + +Esto nos da una categoría cuyos objetos son adjunciones entre categorías de un +cierto conjunto universal y cuyos morfismos son transformaciones de mónadas, que +se componen de la forma evidente. + %%% Local Variables: %%% mode: latex %%% TeX-master: "main" |
