豊穣圏
ウィキペディア フリーな encyclopedia
数学の一分野、圏論における豊穣圏(ほうじょうけん、英: enriched category; 豊饒圏、豊穣化された圏、豊饒化された圏)は、(局所的に小さい)圏における射集合(英語版)を一般のモノイド圏の対象に置き換えて得られる圏の一般化である。
豊穣圏を考える意義は、実際の応用の多くにおいて射集合が追加の構造を備えている(例えば射のベクトル空間や射の位相空間になっている)ことが期待されることがしばしばあるという観察に基づく。
一つの豊饒圏において、対象の任意の対に付随する射集合は、よくわからない「射対象」("hom-objects"; ホム対象) の成す何らかの固定されたモノイド圏(「射圏」; "hom-category"; ホム圏)の対象に置き換えられる。 通常の圏における射の(結合的な)合成を再現するためには、射圏は射対象の間に定義される結合的な合成を持たなければならない。 つまり、少なくとも、射対象の間の二項演算がモノイド圏の構造から導入される必要がある。 文脈によってはその演算が可換であったり、右随伴を持ったりすることがあり得るし、それが必要とされる場合もある(それにより圏が対称モノイド圏(英語版)や、さらにモノイド閉圏となる)[要出典]。
したがって豊饒圏論は広く多様な構造を同じ枠組みに包摂するものである。そのような構造として以下のようなものが挙げられる:
- 通常の圏だが射集合が単に集合であるばかりでなく追加の構造を備えるもの。すなわち、射に関して演算もしくは性質が定められ、それらが射の合成によって保たれる。例えば2-圏(英語版)において(一次元の)射の間に二次元の射 (2-cell) が存在して水平合成ができるし、あるいはアーベル圏において射には加法が定義される。
- 圏に類似な対象で、それ自身は個々の射の概念を全く持たないが、射対象は圏同様の合成と見なせる性質を持つもの。例えば、前順序集合(英語版)は合成則を推移律によって保障されるし、ローヴェアの距離空間は射対象が数値的な距離でありその合成則は三角不等式により与えられる。
射対象全体の成す圏が集合の圏に通常のデカルト積を備えたモノイド圏となっているときを考えれば、その場合の豊饒圏、豊穣函手などは、通常の圏論における通常の定義に基づく、圏、函手などに帰着される。
モノイド圏 M に射対象を持つ豊饒圏を M 上の豊饒圏 (enriched category over M) や M における豊饒圏 (enriched category in M) あるいは M で豊饒化された圏 (category enriched by M) や簡単に M-豊饒圏 (M-enriched category) もしくはもっと簡単に M-圏 (M-category) などと呼ぶ。マクレーンはモノイド圏を表すのに文字 V を使っていたから、豊饒圏のことも一般に V-圏と呼ぶこともある。