WikiDer > Строковая диаграмма - Википедия

String diagram - Wikipedia

В теория категорий, строковые диаграммы являются способом представления морфизмы в моноидальные категории, или, как правило, с 2 ячейками в 2 категории.

Определение

Идея состоит в том, чтобы представить структуры размерности d по структурам размерности 2-й, с помощью Двойственность Пуанкаре. Таким образом,

  • объект представлен частью плоскости,
  • 1-ячейка представлен вертикальным сегментом, называемым нить- разделение плоскости пополам (правая часть соответствует А и левый B),
  • 2-элементный представлен пересечением строк (строки, соответствующие ж над ссылкой строки, соответствующие грамм ниже по ссылке).

Параллельная композиция из двух ячеек соответствует горизонтальному наложению диаграмм, а последовательная композиция - вертикальному наложению диаграмм.

Двойственность между коммутативными диаграммами и строковыми диаграммами.
Двойственность между коммутативными диаграммами (слева) и строковыми диаграммами (справа)

Пример

Рассмотрим примыкание между двумя категориями и куда примыкает к и естественные преобразования и соответственно единица и счет. Струнные диаграммы, соответствующие этим естественным преобразованиям, следующие:

Струнная схема агрегата
Струнная схема агрегата
Струнная диаграмма счетчика
Струнная диаграмма счетчика
Строковая диаграмма тождества 2-х клеточная
Строковая диаграмма идентичности

Строка, соответствующая тождественному функтору, изображена пунктирной линией и может быть опущена. Для определения присоединения необходимы следующие равенства:

Первый изображен как

Схематическое изображение равенства
Схематическое изображение равенства

Другие языки диаграмм

Морфизмы в моноидальные категории также могут быть нарисованы в виде строковых диаграмм [1] поскольку строгую моноидальную категорию можно рассматривать как 2 категории только с одним объектом (следовательно, будет только один тип плоской области), и теорема о строгости Мак Лейна утверждает, что любая моноидальная категория моноидально эквивалентна строгой. Графический язык строковых диаграмм для моноидальных категорий может быть расширен для представления выражений в категориях с другой структурой, например плетеные моноидальные категории, категории кинжалов,[2] и т.д. и относится к геометрическим представлениям для плетеные моноидальные категории[3] и категории лент.[4] В квантовые вычисления, существует несколько языков диаграмм, основанных на строковых диаграммах для рассуждений о линейных отображениях между кубиты, наиболее известным из которых является ZX-исчисление.

внешняя ссылка

  • Катстеры (2007). Строковые диаграммы 1 (потоковое видео). YouTube.
  • Строковые диаграммы в nLab

Рекомендации

  1. ^ Хоял, Андре; Улица, Росс (1991). «Геометрия тензорного исчисления, I» (PDF). Успехи в математике. 88 (1): 55–112. Дои:10.1016 / 0001-8708 (91) 90003-П. ISSN 0001-8708.
  2. ^ Селинджер, П. (2010). "Обзор графических языков для моноидальных категорий" (PDF). В Бобе Коке (ред.). Новые структуры для физики. Конспект лекций по физике. 813. Springer Berlin Heidelberg. С. 289–355. arXiv:0908.3347. Bibcode:2009arXiv0908.3347S. Дои:10.1007/978-3-642-12821-9_4. ISBN 978-3-642-12820-2.
  3. ^ Joyal, A .; Улица Р. (1993). «Плетеные тензорные категории». Успехи в математике. 102 (1): 20–78. Дои:10.1006 / aima.1993.1055. ISSN 0001-8708.
  4. ^ Шум, Мэй Чи (1994-04-11). «Тортильные тензорные категории». Журнал чистой и прикладной алгебры. 93 (1): 57–110. Дои:10.1016 / 0022-4049 (92) 00039-Т. ISSN 0022-4049.