Objet final dans Ens
Bonjour,
M'initiant à la théorie des catégories, je bute sur la compréhension de l'objet final dans Ens.
Si j'ai bien compris,
- l'objet initial de la catégorie des ensembles Ens est l'ensemble vide car ce dernier, appartenant à tout ensemble E (E pris comme élément de Ens), permet un application injective "ensemble vide" -> E qq. soit E
- les objets finals sont les singletons F de Ens puisque pour chacun on a Id, application injective de F vers F.
Ma question : le singleton est-il objet final
1°) de la catégorie des ensembles Ens,
ou seulement
2°) de la sous-catégorie des singletons de Ens.
Si c'est dans le cas 2°), cela voudrait-il dire qu'il n'y a pas d'objet final dans Ens ?
M'initiant à la théorie des catégories, je bute sur la compréhension de l'objet final dans Ens.
Si j'ai bien compris,
- l'objet initial de la catégorie des ensembles Ens est l'ensemble vide car ce dernier, appartenant à tout ensemble E (E pris comme élément de Ens), permet un application injective "ensemble vide" -> E qq. soit E
- les objets finals sont les singletons F de Ens puisque pour chacun on a Id, application injective de F vers F.
Ma question : le singleton est-il objet final
1°) de la catégorie des ensembles Ens,
ou seulement
2°) de la sous-catégorie des singletons de Ens.
Si c'est dans le cas 2°), cela voudrait-il dire qu'il n'y a pas d'objet final dans Ens ?
Réponses
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C'est un objet final de Ens: pour tout ensemble $E$, il existe exactement une application $E\to \{*\}$ : $e\mapsto *$.
-
Tu devrais réécrire les définitions (ce n'est pas très long) de ta question, il n'y a rien à "comprendre" en sous-main, tout est dit dans les définition de catégorie, de ENS et de "objet final".Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
-
L'objet final n'est défini qu'à isomorphisme unique près (et il n'y a bien une et une seule bijection d'un singleton dans un autre singleton).
-
Bonjour,l'objet initial de la catégorie des ensembles Ens est l'ensemble vide car ce dernier, appartenant à tout ensemble E
Tu en es certain ?
Cordialement,
ThieeryLe chat ouvrit les yeux, le soleil y entra. Le chat ferma les yeux, le soleil y resta. Voilà pourquoi le soir, quand le chat se réveille, j'aperçois dans le noir deux morceaux de soleil. (Maurice Carême). -
Merci pour vos remarques. J'essaie de reformuler ce que j'ai compris ?
Soient deux ensembles E1 = {a, b} et E2 = {c, d}, éléments de la catégorie Ens
Si je comprends (?), on prend pour E1 l'application telle que, par exemple, a -> u et b -> u qui à E1 fait correspondre le singleton {u}
idem pour E2 : c -> v et d -> v qui à E2 fait correspondre le singleton {v}.
Les singletons {u} et {v}, étant isomorphes, on les note {*}
L'objet final de Ens est alors la sous-catégorie, notée {*}, des singletons de Ens.
Est-ce que ça tient ? -
Thierry Poma t'a posé une question très pertinente, dommage que tu n'y aies pas répondu.Pachat a écrit:L'objet final de Ens est alors la sous-catégorie, notée {*}, des singletons de Ens.
Pour moi, ça n'a aucun sens.
Je te suggère la chose suivante: à chaque fois que tu lis "l'objet final", tu remplaces par "un objet final": tes difficultés devraient disparaître. -
Merci de vos questions et remarques
Thierry POMA écrivait : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?16,2015374,2015594#msg-2015594
[Inutile de recopier un message présent sur le forum. Un lien suffit. AD]
Là, je me suis effectivement mal exprimé : je voulais dire est inclus.
Alors on a naturellement. qu'une et une seule flèche de l'ensemble vide vers E.
Revenons à l'objet final : si j'ai E = { a, b, c } et le singleton S= { d }, comment est-ce que je construis la seule et unique flèche de E vers S ?
Est-ce f telle que f(a) = d, f(b) = d, f'c) = d ?
Dans ce cas, on dit que S est final parce que je ne peux avoir une flèche de S vers E, puisqu'il faudrait qu'à d je fasse correspondre plusieurs éléments de E. -
Bonjour Pachat,
Avant de t'intéresser à la notion d'objet final, il faudrait que tu aies les idées claires sur ce qu'est une application de $A$ dans $B$ (une flèche dans la catégorie des ensembles). Ça n'a pas l'air d'être le cas, d'après la dernière phrase du message précédent. -
Bonjour GaBuZoMeu
Justement, ma dernière phrase dit que ce n'est pas possible, qu'on ne peut pas avoir à la fois f(d) = a, f(d) = b, f(d) = c, sinon f ne serait pas une application.
Et que c'est à ce titre que le singleton S = { d } est bien un objet final.
Ce n'est pas correct ? -
je ne peux avoir une flèche de S. vers E
Dire qu'un singleton $S$ est un objet terminal dans la catégorie des ensembles, c'est dire que pour tout ensemble $E$ il y a une et une seule application de $E$ dans $S$.
Ça ne dit absolument rien des applications de $S$ dans $E$.
Dans la catégorie des espaces vectoriels sur un corps $k$, l'espace vectoriel nul est un objet terminal. Et pour tout $k$-espace vectoriel $E$, il y a une unique flèche $\{0\}\to K$.
Dans la catégorie des anneaux, l'anneau trivial (où $0=1$) est un objet terminal. Et si $A$ est un anneau non trivial, il n'y a aucune flèche de l'anneau trivial dans $A$. -
GaBuZoMeu écrivait:
>je ne peux avoir une flèche de S. vers E
> dans la catégorie des ensembles, c'est dire que pour tout ensemble $E$ il y a une et une seule
> application de $E$ dans $S$. Ça ne dit absolument rien des applications de $S$ dans $E$.
D'accord : il y a f(d) = a, g(d) = b, h(d) = c.
> Et pour tout $k$-espace vectoriel $E$, il y a une unique flèche $\{0\}\to K$.
Est-ce que ça ne dit pas que { 0 } est aussi un objet initial ?
> Dans la catégorie des anneaux, l'anneau trivial (où $0=1$) est un objet terminal. Et si $A$ est
> un anneau non trivial, il n'y a aucune flèche de l'anneau trivial dans $A$.
$A$ n'aurait donc pas d'objet initial ? -
Oui, l'espace vectoriel nul est aussi un objet initial de la catégorie des $k$-espaces vectoriels.$A$ n'aurait donc pas d'objet initial ?
-
GaBuZoMeu
En réfléchissant, il y a $Z$.
[Inutile de reproduire le message précédent. AD] -
Bonjour Pachat,
Ne confondrais-tu pas une catégorie et ses objets ?
EDIT : On parle d'un objet final d'une catégorie, pas d'un objet final d'un autre objet. -
Philippe Malot
C'est exactement le problème dont j'essaie de me sortir.
[Inutile de reproduire le message précédent. AD] -
Faisons le point.
Ens, catégorie des ensembles munis des applications d'un ensemble vers un autre ensemble (ou lui-même).
L'ensemble vide { 0 } est l'objet initial puisqu'il existe une et une seule application de { 0 } vers tout ensemble E de Ens : { 0 }->E
Cette application vérifie bien qu' "à tout élément de { 0 } correspond un élément de E".
{ 0 } n'ayant pas d'élément, on appelle cette application l'application vide.
Tout singleton S { x } est un objet terminal de Ens car à tout élément E de Ens, correspond une et une seule application de E vers S. Cette application est celle qui à tout élément de E fait correspondre l'élément x de S : E->{ x }
Ai-je mieux compris ? -
Bonjour Pachat,
Tu as un sérieux problème, qui n'est pas totalement imputable aux catégories, mais aux théories des ensembles. L'ensemble vide se note $\emptyset$, voire parfois $\{\}$. Je vais revenir sur tout çà.
Cordialement,
ThierryLe chat ouvrit les yeux, le soleil y entra. Le chat ferma les yeux, le soleil y resta. Voilà pourquoi le soir, quand le chat se réveille, j'aperçois dans le noir deux morceaux de soleil. (Maurice Carême). -
Oui, tu as compris, mais ta notation pour l'ensemble vide n'est pas la bonne. Ecrit comme tu le fais, ton "ensemble vide" a un élément ($0$). Tu peux l'écrire $\{\}$ si tu veux (si tu tiens à utiliser des accolades) ou $\emptyset$ (ou encore $\varnothing$, mais j'aime moins)
-
Merci pour ta réponse.
Y a-t-il quelque part un guide simple sur le codage des notations mathématiques dans le forum ?
Lors de l'envoi un "plantage système" disait qu'il y avait mélange de codages -
Il est possible de définir la notion d'application de différentes manières. Pour une fois, je vais changer mon registre. Étant donné des ensembles $A$ et $B$, l'on appelle application de $A$ dans $B$, un ensemble (car il s'agit bien d'un ensemble), que je note $f$, vérifiant l'assertion [f\in\mathfrak{P}(A\times{}B)\mbox{ et }(\forall\,x)(\forall\,u)(\forall\,v)\left((x,\,u)\in{f}\mbox{ et }(x,\,v)\in{f}\Rightarrow{u=v}\right)\mbox{ et }(\forall\,x)\left(x\in{A}\Rightarrow(\exists\,y)((x,\,y)\in{f})\right)\]Si $A=\{\}$, tu constates que ton assertion est vérifiée, quel que soit l'ensemble $B$. En revanche, si $B=\{\}$, ton assertion n'est vérifiée que si $A=\{\}$. Dans le cas contraire, il n'existe pas d'application d'un ensemble non vide dans $\{\}$. Vois-tu ?Le chat ouvrit les yeux, le soleil y entra. Le chat ferma les yeux, le soleil y resta. Voilà pourquoi le soir, quand le chat se réveille, j'aperçois dans le noir deux morceaux de soleil. (Maurice Carême).
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Dans la catégorie $\mbox{Ens}$, une application est donc un $\mbox{Ens}$-objet qui, lorsqu'il vérifie l'assertion susmentionnée, fait de lui un $\mbox{Ens}$-morphisme.Le chat ouvrit les yeux, le soleil y entra. Le chat ferma les yeux, le soleil y resta. Voilà pourquoi le soir, quand le chat se réveille, j'aperçois dans le noir deux morceaux de soleil. (Maurice Carême).
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Pour écrire en LaTeX, tu mets ton code entre symboles dollar.
Par exemple, pour écrire $\emptyset$, j'ai écrit "dollar \emptyset dollar" (en remplaçant le mot dollar par le symbole) -
> il n'existe pas d'application d'un ensemble non vide dans $\{\}$
tout à fait d'accord.
Ce serait un raison suffisante pour que $\{\}$ ne puisse être un objet terminal.
Grâce aux indications d'écritures, je peux donc écrire ceci :
$\emptyset$ ou mieux, $\{\}$ est un objet initial,
mais {$\emptyset$} ou mieux $\{\{\}\}$, ensemble des parties de $\{\}$ est un singleton, et donc à ce titre, un objet terminal.
C'est correct ? -
@Pachat : soit $\mathbf{x}$ un $\mbox{Ens}$-objet. Pourquoi le $\mbox{Ens}$-objet $\{\mathbf{x}\}$ ne peut-il en aucun cas être initial ? En espérant ne pas avoir une réponse dans six semaines.Le chat ouvrit les yeux, le soleil y entra. Le chat ferma les yeux, le soleil y resta. Voilà pourquoi le soir, quand le chat se réveille, j'aperçois dans le noir deux morceaux de soleil. (Maurice Carême).
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Effectivement, $\{\{\}\}$ est un $\mbox{Ens}$-objet terminal. Pourquoi ? Tu sembles en douter.Le chat ouvrit les yeux, le soleil y entra. Le chat ferma les yeux, le soleil y resta. Voilà pourquoi le soir, quand le chat se réveille, j'aperçois dans le noir deux morceaux de soleil. (Maurice Carême).
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Pour la raison que tu as donné plus haut :
si un ensemble n'est pas vide, il ne peut y avoir d'application de cet ensemble vers l'ensemble vide.
Donc, un ensemble source qui contient au moins un élément ne vérifie pas " qu'il existe une (et une seule) application vers tout élément de Ens " : la cible {}, élément de Ens, empêche en effet que la proposition soit vérifiée. -
Tu ne réponds pas correctement à ceci, je suis désolé. Oublions un instant l'ensemble vide, veux-tu ?Le chat ouvrit les yeux, le soleil y entra. Le chat ferma les yeux, le soleil y resta. Voilà pourquoi le soir, quand le chat se réveille, j'aperçois dans le noir deux morceaux de soleil. (Maurice Carême).
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Thierry POMA écrivait : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?16,2015374,2022390#msg-2022390
[Inutile de recopier l’antépénultième message. Un lien suffit. AD]
Je n'en doute pas : je trouve simplement intéressant qu'à passer à l'ensemble des parties, on passe de l'initial au terminal comme du 0 au 1 (Von Neumann ou Frege) -
Thierry POMA écrivait : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?16,2015374,2022394#msg-2022394
[Inutile de recopier l'avant dernier message. Un lien suffit. AD]
Alors, plus simplement, si E = { a, b } et S = { x }, il y 2 applications de S vers E f : x-> a et g : x-> b.
L'application n'étant pas unique, S ne peut être un objet initial.
Ceci dit, ma réponse avec l'ensemble vide me semble correcte. -
@Pachat :
Pour ceci : soit $A$ un $\mbox{Ens}$-objet distinct de $\{\}$. Comme tu l'a indiqué,\[f\in\mathfrak{P}(A\times{}\{\})\mbox{ et }(\forall\,x)(\forall\,u)(\forall\,v)\left((x,\,u)\in{f}\mbox{ et }(x,\,v)\in{f}\Rightarrow{u=v}\right)\mbox{ et }(\forall\,x)\left(x\in{A}\Rightarrow(\exists\,y)((x,\,y)\in{f})\right)\]n'est pas vérifiée, ne serait qu'en raison du fait que $f=\{\}$, de sorte que l'on ne peut avoir $(\forall\,x)\left(x\in{A}\Rightarrow(\exists\,y)((x,\,y)\in{f})\right)$. Donc, $\mbox{Hom}_{\mbox{Ens}}\left(A,\,\{\}\right)=\{\}$.
Pour ceci : tu viens de prouver (sic) que, si $B$ est un $\mbox{Ens}$-objet distinct d'un singleton, alors $\mbox{Hom}_{\mbox{Ens}}\left(\{\mathbf{x}\},\,B\right)$ ne se réduit pas à un singleton, ce qui prouve que $\{\mathbf{x}\}$ n'est pas un $\mbox{Ens}$-objet initial.
En revanche, je ne vois pas ta réponse avec l'ensemble vide qui te semble correcte. Peut-être est-ce dû à la fatigue.Le chat ouvrit les yeux, le soleil y entra. Le chat ferma les yeux, le soleil y resta. Voilà pourquoi le soir, quand le chat se réveille, j'aperçois dans le noir deux morceaux de soleil. (Maurice Carême).
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