范畴论
研究范畴、函子和自然变换的数学分支 / 维基百科,自由的 encyclopedia
范畴论(英语:Category theory)是数学的一门学科,是关于数学结构及其关系的一般理论,以抽象的方法处理数学概念,将这些概念形式化成一组组的“对象”及“态射”。数学中许多重要的领域可以形式化为范畴。使用范畴论可以令这些领域中许多难理解、难捉摸的数学结论更容易叙述证明。
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一个范畴包含两类数学对象:对象与态射。以集合范畴为例,其对象为集合,态射为集合间的函数。若以第一个态射的目标为源发出第二个态射,这样形成的“复合态射”的性质同复合函数类似(存在结合律与单位态射)。但需注意,范畴的对象不一定要是集合,态射也不一定要是函数;一个数学概念若可以找到一种方法,以符合对象及态射的定义,则可形成一个有效的范畴,且所有在范畴论中导出的结论都可应用在这个数学概念之上。
范畴最简单的例子之一为广群,其态射皆为可逆的。群胚的概念在拓扑学中很重要。范畴现在在大部分的数学分支中都有出现,在理论计算机科学的某些领域中用于对应资料型别,而在数学物理中被用来描述向量空间。
范畴论不只是对研究范畴论的人有意义,对其他数学家而言也有着其他的意思。一个可追溯至1940年代的述语“一般化的抽象废话”,即被用来指范畴论那相对于其他传统的数学分支更高阶的抽象化。