Sheaf and Functor demystified

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#1 Sheaf and Functor demystified

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Sheaf 就是 functor,一个特殊的 functor。

Functor就是function,可以按照function来理解,加一些限制或扩展。因为function比较容易理解。

Functor就是一个Category C的object的集合,到另一个Category D的object集合,的function。加一些限制和扩展。这不就容易理解了吗?

当然,据说一个Category的object collection可以比集合大,所以说要扩展一下。但是就这么理解就可以。

Functor还要加一些限制,比如它尊重各自Category中的箭头关系。但是function一般也要加限制,比如说连续函数,单增函数,这都不是裸函数,是在裸函数上加一些限制,使其尊重自变量集合和因变量集合中的某些关系。所以说把functor当作function来理解没什么问题。

Sheaf就是functor,也就是一个function。它有什么限制呢?首先,它的自变量是一个空间X的拓扑。什么叫一个空间的拓扑?就是一个空间的开集的集合。也就是Sheaf的自变量是X上的一个个开集。所以说它是一个特殊的functor,因为它的自变量集合定了。反过来,不是所有的functor都是Sheaf,因为只有自变量集合是一个空间的拓扑的functor才叫Sheaf。
上次由 TheMatrix 在 2024年 10月 30日 10:42 修改。
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#2 Re: Sheaf and Functor

帖子 wildthing »

TheMatrix 写了: 2024年 10月 30日 10:40 Sheaf 就是 functor,一个特殊的 functor。

Functor就是function,可以按照function来理解,加一些限制或扩展。因为function比较容易理解。

Functor就是一个Category C的object的集合,到另一个Category D的object集合,的function。加一些限制和扩展。这不就容易理解了吗?

当然,据说一个Category的object collection可以比集合大,所以说要扩展一下。但是就这么理解就可以。

Functor还要加一些限制,比如它尊重各自Category中的箭头关系。但是function一般也要加限制,比如说连续函数,单增函数,这都不是裸函数,是在裸函数上加一些限制,使其尊重自变量集合和因变量集合中的某些关系。所以说把functor当作function来理解没什么问题。

Sheaf就是functor,也就是一个function。它有什么限制呢?首先,它的自变量是一个空间X的拓扑。什么叫一个空间的拓扑?就是一个空间的开集的集合。也就是Sheaf的自变量是X上的一个个开集。所以说它是一个特殊的functor,因为它的自变量集合定了。反过来,不是所有的functor都是Sheaf,因为只有自变量集合是一个空间的拓扑的functor才叫Sheaf。

Functor is not function. It is a homomorphism of catergories.

But I have no good understand of functors in category theory.

All I know is that:

If f :: a -> b, then

fmap f :: F a -> F b, where F is a functor like Maybe or List or Tree.
司马光在《资治通鉴》中说日本人:'知小礼而无大义,拘小节而无大德。重末节而无廉耻,畏威而不怀德。强必盗寇,弱必卑伏'。
康熙皇帝在《康熙朝起居注》中这样评论日本人:“倭子国,最是反复无常之国。其人,甚卑贱,不知世上有恩谊,只一味慑于武威……故尔,不得对其有稍许好颜色。”

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#3 Re: Sheaf and Functor

帖子 TheMatrix楼主 »

wildthing 写了: 2024年 10月 30日 10:47 Functor is not function. It is a homomorphism of catergories.

But I have no good understand of functors in category theory.

All I know is that:

If f :: a -> b, then

fmap f :: F a -> F b, where F is a functor like Maybe or List or Tree.
哦,你这个是Haskell。我也玩过几天。

Functor 可以按照 function 来理解,加一些限制。Maybe可以理解成一个函数,Maybe(a)。I bet that’s how it’s implemented.
上次由 TheMatrix 在 2024年 10月 30日 10:53 修改。
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#4 Re: Sheaf and Functor demystified

帖子 forecasting »

TheMatrix 写了: 2024年 10月 30日 10:40 Sheaf 就是 functor,一个特殊的 functor。

Functor就是function,可以按照function来理解,加一些限制或扩展。因为function比较容易理解。

Functor就是一个Category C的object的集合,到另一个Category D的object集合,的function。加一些限制和扩展。这不就容易理解了吗?

当然,据说一个Category的object collection可以比集合大,所以说要扩展一下。但是就这么理解就可以。

Functor还要加一些限制,比如它尊重各自Category中的箭头关系。但是function一般也要加限制,比如说连续函数,单增函数,这都不是裸函数,是在裸函数上加一些限制,使其尊重自变量集合和因变量集合中的某些关系。所以说把functor当作function来理解没什么问题。

Sheaf就是functor,也就是一个function。它有什么限制呢?首先,它的自变量是一个空间X的拓扑。什么叫一个空间的拓扑?就是一个空间的开集的集合。也就是Sheaf的自变量是X上的一个个开集。所以说它是一个特殊的functor,因为它的自变量集合定了。反过来,不是所有的functor都是Sheaf,因为只有自变量集合是一个空间的拓扑的functor才叫Sheaf。
你可以这样理解,的确有一些相似。但是collection不是集合,functor的确也不是function。集合,class,collection之间在做数学基础的人那里区别不小。混为一谈,会引起那些麻烦的悖论什么的。
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#5 Re: Sheaf and Functor demystified

帖子 FoxMe(令狐) »

我觉得可以这么理解。functor, morphism这些都是映射,可以说是广义的函数;函数也是映射。

Morphism是category之内的,functor是category之间的,它们都要遵循一定的规律,保持代数结构。

“Sheaf就是functor”,这个我还不知道。Sheaf也是一种映射。
TheMatrix 写了: 2024年 10月 30日 10:40 Sheaf 就是 functor,一个特殊的 functor。

Functor就是function,可以按照function来理解,加一些限制或扩展。因为function比较容易理解。

Functor就是一个Category C的object的集合,到另一个Category D的object集合,的function。加一些限制和扩展。这不就容易理解了吗?

当然,据说一个Category的object collection可以比集合大,所以说要扩展一下。但是就这么理解就可以。

Functor还要加一些限制,比如它尊重各自Category中的箭头关系。但是function一般也要加限制,比如说连续函数,单增函数,这都不是裸函数,是在裸函数上加一些限制,使其尊重自变量集合和因变量集合中的某些关系。所以说把functor当作function来理解没什么问题。

Sheaf就是functor,也就是一个function。它有什么限制呢?首先,它的自变量是一个空间X的拓扑。什么叫一个空间的拓扑?就是一个空间的开集的集合。也就是Sheaf的自变量是X上的一个个开集。所以说它是一个特殊的functor,因为它的自变量集合定了。反过来,不是所有的functor都是Sheaf,因为只有自变量集合是一个空间的拓扑的functor才叫Sheaf。
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#6 Re: Sheaf and Functor demystified

帖子 forecasting »

我记得collection汉语翻译作搜集。class翻译作类。当然两者都跟集合有区别。Sheaf翻译作层,层可以是但未必一定是函数。
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#7 Re: Sheaf and Functor

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TheMatrix 写了: 2024年 10月 30日 10:51 哦,你这个是Haskell。我也玩过几天。

Functor 可以按照 function 来理解,加一些限制。Maybe可以理解成一个函数,Maybe(a)。I bet that’s how it’s implemented.
Maybe is a functor, not a function.

Functor is a typeclass (or a class of types) in functional languages.

In terms of generality, we have

Functor :> Applicative :> Arrow :> Monad
司马光在《资治通鉴》中说日本人:'知小礼而无大义,拘小节而无大德。重末节而无廉耻,畏威而不怀德。强必盗寇,弱必卑伏'。
康熙皇帝在《康熙朝起居注》中这样评论日本人:“倭子国,最是反复无常之国。其人,甚卑贱,不知世上有恩谊,只一味慑于武威……故尔,不得对其有稍许好颜色。”

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#8 Re: Sheaf and Functor demystified

帖子 TheMatrix楼主 »

forecasting 写了: 2024年 10月 30日 11:00 你可以这样理解,的确有一些相似。但是collection不是集合,functor的确也不是function。集合,class,collection之间在做数学基础的人那里区别不小。混为一谈,会引起那些麻烦的悖论什么的。
我这是非常简单粗暴的理解。主要是demystify for myself。但是也不能说是错,因为我说了“有一些扩展和限制”。我没说是什么扩展和限制,所有都在里面了。 :D
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#9 Re: Sheaf and Functor demystified

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TheMatrix 写了: 2024年 10月 30日 13:10 我这是非常简单粗暴的理解。主要是demystify for myself。但是也不能说是错,因为我说了“有一些扩展和限制”。我没说是什么扩展和限制,所有都在里面了。 :D
Much smarter people find category theory hard to understand including people who can write compiler for quantum computers.
司马光在《资治通鉴》中说日本人:'知小礼而无大义,拘小节而无大德。重末节而无廉耻,畏威而不怀德。强必盗寇,弱必卑伏'。
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#10 Re: Sheaf and Functor

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wildthing 写了: 2024年 10月 30日 12:51 Maybe is a functor, not a function.

Functor is a typeclass (or a class of types) in functional languages.

In terms of generality, we have

Functor :> Applicative :> Arrow :> Monad
你们说的是两个事情,相关而已。矩阵说的是数学里的funcor,范畴论里的。你说的是编程语言里的。在λ定义和演算里,两者有交集,但不同,数学的宽,编程语言里的窄多了,其实就是把λ定义和演算变成编程语言。
上次由 forecasting 在 2024年 10月 30日 13:29 修改。
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#11 Re: Sheaf and Functor demystified

帖子 TheMatrix楼主 »

wildthing 写了: 2024年 10月 30日 13:12 Much smarter people find category theory hard to understand including people who can write compiler for quantum computers.
所以需要demistify。

Category theory的基本知识我觉得算是好的抽象。好的抽象都是有来源的,是为了解决痛点的。
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#12 Re: Sheaf and Functor demystified

帖子 forecasting »

TheMatrix 写了: 2024年 10月 30日 13:24 所以需要demistify。

Category theory的基本知识我觉得算是好的抽象。好的抽象都是有来源的,是为了解决痛点的。
啥好的抽象,就是类比,把集合变成了带着结构的object,把映射或者同构同态等变成了结构间的射等等,换个名词把已有的东西再玩一遍,全是一些大实话,老生常谈,因此没有新玩意。所以你 才觉得似曾相识。一向不严肃地看,有点蔑视这些花架子。
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#13 Re: Sheaf and Functor demystified

帖子 TheMatrix楼主 »

FoxMe 写了: 2024年 10月 30日 11:43 我觉得可以这么理解。functor, morphism这些都是映射,可以说是广义的函数;函数也是映射。

Morphism是category之内的,functor是category之间的,它们都要遵循一定的规律,保持代数结构。

“Sheaf就是functor”,这个我还不知道。Sheaf也是一种映射。
Sheaf就是functor。Sheaf是 contravariant functor on a topological space。一个空间X的拓扑可以看作是一个category T:object是开集,morphism是开集之间的inclusion关系。

Sheaf是T上的functor。但是它没说这个functor的target是哪。Target可以是module of functions,这是一个category。也就是每一个开集上的全部function,这是一个module。这种情况可以说sheaf of module,或者sheaf of function。Target还可以是group。还可以是ring。可以说Sheaf of group, sheaf of ring。

为什么要有sheaf这个概念呢?我觉得是为了研究每个点local的性质:一个点“附近”有多少种函数。所以就有了stalk的概念:一个点 x ∈ X,找到一个sequence of open sets:x ∈ ... U3 ⊆ U2 ⊆ U1 ⊆ U0=X。每一个开集都对应一个module of functions,然后求极限,这跟函数的极限也很像,就得到 sheaf stalk at x。

Sheaf就是为了研究stalk,意思是说sheaf之间的关系是从stalk来定义的。比如两个sheaf S1 --> S2,它的injection定义为在所有stalk上为injection。
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#14 Re: Sheaf and Functor demystified

帖子 TheMatrix楼主 »

forecasting 写了: 2024年 10月 30日 13:28 啥好的抽象,就是类比,把集合变成了带着结构的object,把映射或者同构同态等变成了结构间的射等等,换个名词把已有的东西再玩一遍,全是一些大实话,老生常谈,因此没有新玩意。所以你 才觉得似曾相识。一向不严肃地看,有点蔑视这些花架子。
能够把语言压缩,把很多种情况用一种方式统一地说出来,这就是意义。而且有足够多的用例,这就应该说是好的抽象。
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#15 Re: Sheaf and Functor demystified

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数学里就是运算和关系,运算或者函数(后来引进多值函数)是一对一的映射,关系就未必了。再加上元素,然后拿元素,运算/函数,关系这三个玩意玩就是,你觉得哪类/种元素,运算/函数,关系这三个玩意有意思,就单独列出来说一通。
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#17 Re: Sheaf and Functor demystified

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TheMatrix 写了: 2024年 10月 30日 13:41 Sheaf就是functor。Sheaf是 contravariant functor on a topological space。一个空间X的拓扑可以看作是一个category T:object是开集,morphism是开集之间的inclusion关系。

Sheaf是T上的functor。但是它没说这个functor的target是哪。Target可以是module of functions,这是一个category。也就是每一个开集上的全部function,这是一个module。这种情况可以说sheaf of module,或者sheaf of function。Target还可以是group。还可以是ring。可以说Sheaf of group, sheaf of ring。

为什么要有sheaf这个概念呢?我觉得是为了研究每个点local的性质:一个点“附近”有多少种函数。所以就有了stalk的概念:一个点 x ∈ X,找到一个sequence of open sets:x ∈ ... U3 ⊆ U2 ⊆ U1 ⊆ U0=X。每一个开集都对应一个module of functions,然后求极限,这跟函数的极限也很像,就得到 sheaf stalk at x。

Sheaf就是为了研究stalk,意思是说sheaf之间的关系是从stalk来定义的。比如两个sheaf S1 --> S2,它的injection定义为在所有stalk上为injection。
可以搜一下sheaf of rings,group等等,随便添上一个结构的名字或者什么,都能搜到。这些结构不是函数,也未必是函子(functor)
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#18 Re: Sheaf and Functor demystified

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数学里另一个比较普遍的思想就是近似或者逼近,用相对简单的东西去近似或者逼近复杂的,比如用直线,平面等等去逼近或者拼接复杂的形体。
我自己觉得数学里的方法真的很少。创新主要基于metaphor(有一本书叫 Mathematics as Metaphor: Selected Essays of Yuri I. Manin),类比,归纳(不是数学归纳法),或者基于相关联的猜测。

至于形式化,比如弄范畴论或者数理逻辑,甚或证明,不过就是为了放心或者获取进一步的直觉,或者说得高大上一点,严格或找一些例子;没有那么重要,尤其形式化/抽象。代数几何的意大利学派像F.Enriques就曾经跟Zariski讲过这种话:“像我这样的贵族用不着去证明定理。证明由你们一介平民去做就行。”
不完全赞同恩里克斯的话,可在直觉和形式化之间寻求一个平衡还是必要的。

对了,没必要弄懂所有一方向的知识再去做研究,差不多就开始好了,缺啥,自己会补充。没看弃婴千枝子,理论物理好像无所不懂,可啥也没做出来 :lol: :lol: :lol:

好了,狂人之言,诸位圣贤择焉
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#19 Re: Sheaf and Functor demystified

帖子 TheMatrix楼主 »

forecasting 写了: 2024年 10月 31日 20:34
对了,没必要弄懂所有一方向的知识再去做研究,差不多就开始好了,缺啥,自己会补充。没看弃婴千枝子,理论物理好像无所不懂,可啥也没做出来 :lol: :lol: :lol:
当然。本版都是研究者。没有学生。
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#20 Re: Sheaf and Functor demystified

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TheMatrix 写了: 2024年 10月 30日 13:41 为什么要有sheaf这个概念呢?我觉得是为了研究每个点local的性质:一个点“附近”有多少种函数。所以就有了stalk的概念:一个点 x ∈ X,找到一个sequence of open sets:x ∈ ... U3 ⊆ U2 ⊆ U1 ⊆ U0=X。每一个开集都对应一个module of functions,然后求极限,这跟函数的极限也很像,就得到 sheaf stalk at x。

Sheaf就是为了研究stalk,意思是说sheaf之间的关系是从stalk来定义的。比如两个sheaf S1 --> S2,它的injection定义为在所有stalk上为injection。
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上次由 TheMatrix 在 2024年 11月 1日 10:58 修改。
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#21 Re: Sheaf and Functor demystified

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sheaf是解析函数的解析延拓概念的推广,它只能局部定义。代数几何的问题是概念太多。这里有几个概念:

sheaf, 束。把一些麦秆捆起来得到一束。
stalk, 秆。一束麦子的其中一根秆,很形象。
germ, 胚。胚芽发育成麦秆?两个函数局部相同,叫作同胚?

还有纤维从finer bundle,这里bundle也是捆,不知道和sheaf有关吗?
TheMatrix 写了: 2024年 10月 30日 13:41 Sheaf就是functor。Sheaf是 contravariant functor on a topological space。一个空间X的拓扑可以看作是一个category T:object是开集,morphism是开集之间的inclusion关系。

Sheaf是T上的functor。但是它没说这个functor的target是哪。Target可以是module of functions,这是一个category。也就是每一个开集上的全部function,这是一个module。这种情况可以说sheaf of module,或者sheaf of function。Target还可以是group。还可以是ring。可以说Sheaf of group, sheaf of ring。

为什么要有sheaf这个概念呢?我觉得是为了研究每个点local的性质:一个点“附近”有多少种函数。所以就有了stalk的概念:一个点 x ∈ X,找到一个sequence of open sets:x ∈ ... U3 ⊆ U2 ⊆ U1 ⊆ U0=X。每一个开集都对应一个module of functions,然后求极限,这跟函数的极限也很像,就得到 sheaf stalk at x。

Sheaf就是为了研究stalk,意思是说sheaf之间的关系是从stalk来定义的。比如两个sheaf S1 --> S2,它的injection定义为在所有stalk上为injection。
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