Кіріспе

Барлық шекті көбейтінділерді қабылдайтын преаддитивті категория, "аддитивті категория" терминінің әлсіз мағынасы (қосалқы көбейтінділерсіз). Математикада, әсіресе категориялар теориясында, аддитивті категория – барлық шекті қосалқы көбейтінділерді қабылдайтын C преаддитивті категориясы.

Анықтама

Қосымша категорияның екі эквивалентті анықтамасы бар: бірі – қосымша құрылыммен жабдықталған категория ретінде, екіншісі – ешқандай қосымша құрылымы жоқ, бірақ объектілері мен морфизмдері белгілі бір теңдеулерді қанағаттандыратын категория ретінде.

Предиативтік санаттар арқылы

C санаты, егер оның барлық гоможинақтары абельдік топтар болса және морфизмдердің композициясы екісызықты болса, преаддитивті болып табылады; яғни, C санаты абельдік топтардың моноидтік санаты бойынша байытылған. Преаддитивті санатта, кез келген шекті көбейтінді (бос көбейтіндіні қоса алғанда, яғни соңғы объект) міндетті түрде коөнімге (немесе бос схема жағдайында бастапқы объектіге) және, демек, қосымша көбейтіндіге айналады, ал керісінше, кез келген шекті коөнім міндетті түрде көбейтінді болады (бұл анықтаманың нәтижесі, оның бөлігі емес). Осылайша, аддитивті санатты преаддитивті санат ретінде сипаттауға болады, ол барлық шекті көбейтінділерді немесе барлық шекті коөнімдерді қабылдайды.

Жартылай қоспалар арқылы

Біз басқаша анықтама береміз. Жартылай қосымша санатты – нөлдік объектісі және барлық екілік қосымша өнімдері болатын санат (ескерту: алдын ала қосымша санат емес) деп анықтаймыз. Одан кейін, Hom жиындары табиғи түрде абельдік моноид құрылымын қабылдайды деген таңғажайып теорема бар. Бұл фактінің дәлелі төменде келтірілген. Қосымша санатты – әрбір морфизмінің қосымша керісі болатын жартылай қосымша санат ретінде анықтауға болады. Бұл Hom жиындарына абельдік моноид құрылымын ғана емес, абельдік топ құрылымын да береді.

Жалпылау

Жалпы алғанда, R коммутативтік сақинасы үшін қосымша R-сызықтық санаттар да қарастырылады. Бұл санаттар R модульдерінің моноиділ санаты бойынша толыққанды және барлық шекті қосалқы өнімдерге ие.

Мысалдар

Қосымша категорияның түпнұсқа мысалы – абельдік топтардың Ab категориясы. Нөлдік объект – тривиальды топ, морфизмдердің қосылуы нүктелік түрде беріледі, ал екі өнімдер тікелей қосындылармен беріледі. Көбірек айтқанда, R сақинасы үстіндегі кез келген модуль категориясы қосымша болып табылады, сондықтан әсіресе, K өрісі үстіндегі векторлық кеңістіктердің категориясы да қосымша. Төменде сипатталғандай категория ретінде қарастырылатын сақина үстіндегі матрицалар алгебрасы да қосымша болып табылады.

Қосымша функторлар

F: "C" → "D" функторы, егер ол C категориясындағы әрбір гоможинақта абельдік топ гомоморфизмі болса, қосымша деп аталады. Егер категориялар қосымша болса, онда функтор барлық қос өнім диаграммаларын сақтайтын болса ғана қосымша болады. Яғни, егер B, C категориясындағы A1, …, An-нің қос өнімі болса, проекциялық морфизмдер pk және инъекциялық морфизмдер ij арқылы берілген болса, онда F(B) D категориясындағы F(A1), …, F(An)-нің қос өнімі болуы керек, проекциялық морфизмдер F(pk) және инъекциялық морфизмдер F(ij) арқылы берілген. Қосымша категориялар арасында зерттелген функторлардың басым көпшілігі қосымша болып келеді. Шындығында, теорема бойынша, қосымша категориялар арасындағы барлық адъюнкт функторлар қосымша функторлар болуы керек (қараңыз). Категориялар теориясында зерттелген көптеген қызықты функторлар адъюнкттер болып табылады.

Жалпылау

R сызықтық қосылмалы санаттары арасындағы функторларды қарастырғанда, көбінесе R сызықтық функторлармен шектеледі, яғни әрбір гоможинақта R модульдік гомоморфизмді қамтамасыз ететін функторлар.

Ерекше жағдайлар

Абельге дейінгі категория — әрбір морфизмде ядро және кокернел болатын аддитивті категория. Абельдік категория — әрбір мономорфизм мен эпиморфизм қалыпты болатын абельге дейінгі категория. Көптеген жиі зерттелетін аддитивті категориялар, шындығында, абельдік категориялар болып табылады; мысалы, Ab — абельдік категория. Бос абельдік топтар аддитивті, бірақ абельдік емес категорияның мысалы болып табылады.