Invariant dans la catégorie des groupes finis
Salut à tous
Soit $\mathcal{G}$ la catégorie des groupes finis. On note $\mbox{Isom}(\mathcal{G})$ l'ensemble des classes d'isomorphisme des objets et $\mbox{Ob}(\mathcal{G})$ la collection d'objets de $\mathcal{G}$.
$\textbf{Définition}$ : On appelle invariant de la catégorie $\mathcal{G}$ toute correspondance $I:\mbox{Ob}(\mathcal{G})\longrightarrow\mbox{Ob}(\mathcal{C})$ qui à chaque objet $G\in\mbox{Ob}(\mathcal{G})$ associe un unique objets d'une catégorie $\mathcal{C}$ tel que pour objets $G_{1},G_{2}\in\mbox{Ob}(\mathcal{G})$,
$$\displaystyle G_{1}\simeq G_{2}\Longrightarrow I(G_{1})=I(G_{2})$$
$\textbf{Exemples}$:
1) la correspondance qui a un groupe $G$ associe son cardinal est un invariant de $\mathcal{G}$. Ici l'invariant est à valeur numérique.
2) la correspondance qui a un groupe $G$ associe son centre (resp, son groupe dérivé, sa série de composition,...) est un invariant de $\mathcal{G}$.
3) la correspondance qui a un groupe $G$ associe son treillis de sous-groupes (ie. le complexe simplicial correspondant à l'ensemble ordonné des sous-groupes non triviaux de $G$) est un invariant de $\mathcal{G}$.
On peut construire pas mal d'invariant, mais les invariants les plus intéressant sont les invariants totaux :
$\textbf{Définition}$ :Un invariant $I$ de la catégorie $\mathcal{G}$ est dit total si pour objets $G_{1},G_{2}\in\mbox{Ob}(\mathcal{G})$,
$$\displaystyle G_{1}\simeq G_{2}\Longleftrightarrow I(G_{1})=I(G_{2}).$$
Si on note $\mathcal{G}_{AB}$ la catégorie des groupes abéliens finis, alors d'après le théorème de classification des groupes abéliens finis on peut affirmer que la catégorie $\mathcal{G}_{AB}$ possède un invariant total. Malheureusement, un invariant total de la catégorie $\mathcal{G}$ est soit inexistant soit existant mais trop compliqué pour nous permettre en pratique de classifier les groupes finis.
$\textbf{Questions}$ :
Q1) Y-a-il des articles dont lesquels les auteurs étudient la classification des groupes finis en adoptant le point de vu ci-dessus ?
Q2) Est-ce que vous pensez que ce point de vue est intéressant ?
Merci.
Soit $\mathcal{G}$ la catégorie des groupes finis. On note $\mbox{Isom}(\mathcal{G})$ l'ensemble des classes d'isomorphisme des objets et $\mbox{Ob}(\mathcal{G})$ la collection d'objets de $\mathcal{G}$.
$\textbf{Définition}$ : On appelle invariant de la catégorie $\mathcal{G}$ toute correspondance $I:\mbox{Ob}(\mathcal{G})\longrightarrow\mbox{Ob}(\mathcal{C})$ qui à chaque objet $G\in\mbox{Ob}(\mathcal{G})$ associe un unique objets d'une catégorie $\mathcal{C}$ tel que pour objets $G_{1},G_{2}\in\mbox{Ob}(\mathcal{G})$,
$$\displaystyle G_{1}\simeq G_{2}\Longrightarrow I(G_{1})=I(G_{2})$$
$\textbf{Exemples}$:
1) la correspondance qui a un groupe $G$ associe son cardinal est un invariant de $\mathcal{G}$. Ici l'invariant est à valeur numérique.
2) la correspondance qui a un groupe $G$ associe son centre (resp, son groupe dérivé, sa série de composition,...) est un invariant de $\mathcal{G}$.
3) la correspondance qui a un groupe $G$ associe son treillis de sous-groupes (ie. le complexe simplicial correspondant à l'ensemble ordonné des sous-groupes non triviaux de $G$) est un invariant de $\mathcal{G}$.
On peut construire pas mal d'invariant, mais les invariants les plus intéressant sont les invariants totaux :
$\textbf{Définition}$ :Un invariant $I$ de la catégorie $\mathcal{G}$ est dit total si pour objets $G_{1},G_{2}\in\mbox{Ob}(\mathcal{G})$,
$$\displaystyle G_{1}\simeq G_{2}\Longleftrightarrow I(G_{1})=I(G_{2}).$$
Si on note $\mathcal{G}_{AB}$ la catégorie des groupes abéliens finis, alors d'après le théorème de classification des groupes abéliens finis on peut affirmer que la catégorie $\mathcal{G}_{AB}$ possède un invariant total. Malheureusement, un invariant total de la catégorie $\mathcal{G}$ est soit inexistant soit existant mais trop compliqué pour nous permettre en pratique de classifier les groupes finis.
$\textbf{Questions}$ :
Q1) Y-a-il des articles dont lesquels les auteurs étudient la classification des groupes finis en adoptant le point de vu ci-dessus ?
Q2) Est-ce que vous pensez que ce point de vue est intéressant ?
Merci.
Réponses
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Q1: 99% des papiers de recherche s'intéressent au problème de classification des objets à isomorphisme près (pas seulement des groupes).
Q2: oui, mais trouver un système total d'invariants est équivalent à la recherche du Graal. C'est très rare qu'on y arrive.
Et lorsqu'on y arrive, les invariants exhibés sont souvent incalculables en pratique. -
L'exemple 2 ne marche pas pour cette définition (les centres de deux groupes isomorphes ne sont pas égaux, il sont seulement isomorphes).
-
Salut
Pour en revenir à la question initiale, si on veut formaliser les choses dans le langage des catégories, il me semble que la notion d'invariant total décrite ci-dessus revient à déterminer un foncteur entre la categorie des groupes finis et sa sous-categorie "squelette". Me trompais-je? -
Ta définition est sans intérêt, ou plus précisément, la catégorie $C$ ne joue aucun rôle à part être l'ensemble (pardon la collection :-D) d'arrivée de la "fonction" $I$. Donc il faudrait que tu reprennes ou insistes.
En effet, n'importe quelle catégorie (qui est un ensemble si on est intégriste) admet un invariant total (selon ta définition) trivial: il suffit d'envoyer chaque élément sur un représentant de sa classe*** (avec l'axiome du choix, mais je ne pense pas que c'était ta préoccupation). Pas besoin d'évoquer je ne sais quel " théorème de classification des groupes abéliens finis " :-D
Il te faut donc modifier ta définition pour qu'elle ait le sens qui te permette de poser la question que tu souhaites vraiment poser!
*** et encore je me force à penser aux catégories non petites par politesse, mais dans le cas d'une petite catégorie, c'est juste l'application qui envoie un objet sur sa classe qui sert d'envariant total (c'est trivial et sans axiome du choix).Greg a écrit:99% des papiers de recherche s'intéressent au problème de classification des objets à isomorphisme près (pas seulement des groupes).
En algèbre!!! ce qui doit faire dans les 50%-70% pour l'ensemble des maths. Par ailleurs la conjecture de Vopenka (c'est un axiome de grand cardinal) montre qu'il y a une très grande différence entre l'égalité et "être isomorphe" qui oblige à considérer cette ligne de conduite comme un choix très personnel des chercheurs (ni bien ni mal, mais infondable).dieudo a écrit:Est-ce que vous pensez que ce point de vue est intéressant
Quand tu l'auras défini comme tu voulais vraiment que ce soit reçu on pourra peut-être te répondre. -
Ah c'est rigolo, je viens de cliquer sur ton lien et il répond presque à une question que j'ai posée dans le fil topos. Sauf que comme toujours, wiki n'est pas assez précis car il prétend qu'une catégorie et son squelette sont isomorphes, mais ne précise pas en quel sens.
En effet, il y a un énoncé qui peut être vérifié par le squelette de $C$ sans être vérifié par $C$ c'est l'énoncé: $<<$ pour tous objets X,Y, si X et Y sont isomorphes alors X=Y$>>$
Donc je pense qu'on interdit le "=" entre les objets dans le langage (et rien que lui), mais j'aurais une réponse dans le fil topos je pense.
En tout cas ouiseb a écrit:la notion de squelette était intéressante dans le contexte de la question
pas seulement intéressante, elle répond à la question telle qu'elle est posée par dieudo. Faut qu'il la reformule s'il veut une autre réponse parce que sinon, le schmilblic est réglé. -
En relisant je m'aperçois qu'ils parlent d'équivalence et non "d'isomorphisme" (entre catégories)
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