Введение

Частное абелевой категории по подкатегории Серра. В математике, частная категория — это категория, полученная из другой категории путём отождествления множеств морфизмов. Формально, это объект-частное в категории (локально малых) категорий, аналогичный факторгруппе или факторпространству, но в категориальном контексте.

Свойства

Существует естественный факторный функтор из C в C/R, который отображает каждый морфизм в его класс эквивалентности. Этот функтор биективен на множестве объектов и сюръективен на множествах Hom (то есть является полным функтором). Любой функтор F : C → D определяет отношение конгруэнтности на C, определяемое условием f ~ g, если F(f) = F(g). Функтор F затем факторизуется через факторный функтор C → C/~ единственным образом. Это можно рассматривать как "первую теорему об изоморфизмах" для категорий.

Примеры

Моноиды и группы можно рассматривать как категории с одним объектом. В этом случае факторкатегория совпадает с понятием фактормоноида или факторгруппы. Гомотопическая категория топологических пространств hTop является факторкатегорией Top, категории топологических пространств. Классы эквивалентности морфизмов — это классы гомотопии непрерывных отображений. Пусть k — поле и рассмотрим абелеву категорию Mod(k) всех векторных пространств над k, где морфизмами являются k-линейные отображения. Чтобы "уничтожить" все конечномерные пространства, можно считать два линейных отображения f, g : X → Y конгруэнтными, если их разность имеет конечномерное изображение. В полученной факторкатегории все конечномерные векторные пространства изоморфны 0. [Это, по сути, пример факторизации аддитивных категорий, см. ниже.]

Квотиенты категорий аддитивных модулей идеалов

Если C — аддитивная категория и мы требуем, чтобы отношение конгруэнтности ~ на C было аддитивным (то есть, если f1, f2, g1 и g2 — морфизмы из X в Y, причём f1 ~ f2 и g1 ~ g2, то f1 + g1 ~ f2 + g2), то факторкатегория C/~ также будет аддитивной, а факторный функтор C → C/~ будет аддитивным функтором. Понятие аддитивного отношения конгруэнтности эквивалентно понятию двустороннего идеала морфизмов: для любых двух объектов X и Y задана аддитивная подгруппа I(X,Y) из HomC(X, Y) такая, что для всех f ∈ I(X,Y), g ∈ HomC(Y, Z) и h ∈ HomC(W, X) выполняется gf ∈ I(X,Z) и fh ∈ I(W,Y). Два морфизма в HomC(X, Y) конгруэнтны тогда и только тогда, когда их разность принадлежит I(X,Y). Каждое унитальное кольцо можно рассматривать как аддитивную категорию с единственным объектом, и факторкатегория, определённая выше, в этом случае совпадает с понятием факторкольца по двустороннему идеалу.

Локализация категории

Локализация категории вводит новые морфизмы, чтобы превратить некоторые морфизмы исходной категории в изоморфизмы. Это обычно приводит к увеличению числа морфизмов между объектами, а не к уменьшению, как в случае факторкатегорий. Однако в обеих конструкциях часто происходит так, что два объекта, не являвшиеся изоморфными в исходной категории, становятся изоморфными.

Коэффициенты Серра абелевых категорий

Квоциент Серре абелевой категории по подкатегории Серре — это новая абелева категория, которая подобна факторкатегории, но во многих случаях также обладает свойствами локализации категории.