圏論という数学の分野において,部分対象(ぶぶんたいしょう,)は,大まかに言って,同じ圏の別の対象の中にいる対象である.この概念は,集合論における部分集合,群論における部分群,などの概念の一般化であるMac Lane, p. 126.対象の詳細な構造は圏論では重要でないから,部分対象の定義は,元を使わず,対象が別の対象の中にどのようにいるかを記述する射に依る.

部分対象の双対概念は商対象(しょうたいしょう,)である.これは商集合,商群,商位相空間などの概念を一般化する.

定義 詳しくは, をある圏の対象とする.余域を とする2つの単射

が与えられたとき, とは, が こととする,つまり,ある が存在して とする.次で定義される二項関係 :

⇔ かつ

は余域を とする単射上の同値関係であり,これらの単射の対応する同値類は の部分対象 (subobject) である.2つの単射が の同じ部分対象を表すとき,それらの始域は同型である. を余域とする単射の集まりに関係 をいれたものは前順序をなすが,部分対象の定義は の部分対象の集まりが半順序であることを保証する.(ある対象の部分対象の集まりは実は真クラスかもしれない;なのでこの議論は少々不正確である.任意の対象の部分対象の集まりが集合であるとき,圏は well-powered である.)

商対象という双対概念を得るには,単射を全射に置き換え射の向きを逆にすればよい.

例 圏 において, の部分対象は の部分集合 に対応する,あるいは正確には,像がちょうど であるような に equipotent な集合からのすべての写像の集まりである. の集合の部分対象の半順序はちょうどその部分集合束である.類似の結果は やいくつかの他の圏でも成り立つ.

半順序クラス が与えられたとき, の元を対象とし,1つの対象(元)が別の対象以下のときに前者から後者にただ1つの射があるような圏を作れる. が最大元を持てば,この最大限の部分対象半順序は 自身である.理由の1つとしては,そのような圏の全ての射は単射であるからである.

終対象の部分対象はと呼ばれる.

関連項目

脚注

参考文献