Fungtor

Dalam matematika, khususnya teori kategori, fungtor () adalah peta antara kategori. Fungtor pertama kali dipertimbangkan dalam topologi aljabar, dimana objek aljabar (yaitu grup fundamental) terkait dengan ruang topologi, dan peta antara objek aljabar dikaitkan dengan kontinu peta ruang. Saat ini, fungtor digunakan di seluruh matematika modern untuk menghubungkan berbagai kategori. Dengan demikian, fungtor penting dalam semua bidang dalam matematika yang teori kategori diterapkan.

Kata kategori dan fungtor dipinjam oleh matematikawan dari para filsuf Aristoteles dan Rudolf Carnap.  Yang terakhir menggunakan functor dalam konteks linguistik;
lihat kata fungsi.

Definisi 
Misalkan C dan D menjadi kategori. A functor F dari C ke D adalah pemetaan
 mengaitkan ke setiap objek  di C dengan objek  di D,
 terkait dengan setiap morfisme  in C dengan morfisme  di  D  sehingga dua kondisi berikut berlaku:
  untuk setiap objek  pada  C ,
  untuk morfisme  dan  pada C.

Artinya, functor harus mempertahankan morfisme identitas dan komposisi morfisme.

Kovarian dan kontravarian 

Ada banyak konstruksi dalam matematika yang akan berfungsi tetapi karena fakta bahwa mereka "mengubah morfisme" dan "komposisi terbalik". Kita kemudian mendefinisikan  'contravariant functor'   F  dari  C  ke  D  sebagai pemetaan yang
mengaitkan ke setiap objek  in C dengan objek  di  D ,
 terkait dengan setiap morfisme  di  C  dengan morfisme  pada  D  sehingga dua syarat berikut berlaku:
 untuk setiap objek  di  C ,
 untuk morfisme  dan  pada C.

Perhatikan bahwa fungsi kontravarian membalikkan arah komposisi.

Fungsi biasa juga disebut fungsi kovarian untuk membedakannya dari fungsi kontravarian. Perhatikan bahwa seseorang juga dapat mendefinisikan fungsi kontravarian sebagai fungsi  kovarian  pada kategori berlawanan . Beberapa penulis lebih suka menulis semua ekspresi secara kovarian. Artinya, alih-alih mengatakan  adalah fungtor kontravarian, mereka hanya menulis  (atau terkadang ) dan menyebutnya sebagai functor.

Fungsional kontravarian juga kadang-kadang disebut kofungtor .

Ada konvensi yang mengacu pada "vektor" yaitu, bidang vektor s, elemen ruang bagian  dari paket tangen —sebagai "contravariant" dan untuk "covectors" yaitu, 1-bentuk, elemen ruang bagian  dari bundel kotangen  sebagai "kovarian". Terminologi ini berasal dari fisika, dan alasannya berkaitan dengan posisi indeks ("atas" dan "lantai bawah") dalam  ekspresi seperti  for  or  untuk  Dalam formalisme ini diamati bahwa simbol transformasi koordinat  (mewakili matriks ) bertindak atas dasar vektor "dengan cara yang sama" seperti pada "koordinat kovektor": —sedangkan ia bertindak "dengan cara yang berlawanan" pada "koordinat vektor" (tetapi "dengan cara yang sama" seperti pada covektor dasar: ). Terminologi ini bertentangan dengan yang digunakan dalam teori kategori karena covectors-lah yang memiliki  kemunduran  secara umum dan dengan demikian menjadi  kontravarian , sedangkan vektor pada umumnya adalah  kovarian  karena dapat  didorong ke depan . Lihat pula Kovarian dan kontradiksi vektor.

Fungtor berlawanan 
Setiap functor  menginduksi fungsi berlawanan , dimana  dan  adalah kategori berlawanan ke  dan . Menurut definisi,  memetakan objek dan morfisme secara identik ke . Karena  tidak sesuai dengan  sebagai kategori, dan juga untuk ,  is dibedakan dari . Misalnya saat menulis  with , seseorang harus menggunakan keduanya  or . Perhatikan bahwa, mengikuti properti kategori berlawanan, .

Bifunctor dan multifunctor 
Bifungtor (juga dikenal sebagai fungtor biner) adalah fungtor yang ranahnya adalah kategori produk. Misalnya, fungtor Hom adalah tipe . Ini dapat dilihat sebagai fungtor dalam argumen dua. Fungtor Hom adalah contoh alami; itu bertentangan dalam satu argumen, kovarian di argumen lain.

Multifungtor adalah generalisasi dari konsep fungtor ke variabel n. Jadi, misalnya, bifungtor adalah multifungtor dengan .

Contoh 
Diagram: Untuk kategori  C  dan  J , diagram tipe  J  dalam  C  adalah fungsi kovarian .

Pragemal (teori kategori): Untuk kategori  C  dan  J , a  J -presheaf pada  C  adalah fungsi kontravarian .

Pragemal: Jika  X  adalah ruang topologi, maka himpunan terbuka di  X  membentuk himpunan terurut parsial Open(X) di bawah penyertaan. Seperti setiap himpunan yang diurutkan sebagian, Open( X ) membentuk kategori kecil dengan menambahkan satu panah  jika dan hanya jika . Fungsional kontravarian pada Open ( X ) disebut  pragemal  pada  X . Misalnya, dengan menetapkan ke setiap set terbuka  U  aljabar asosiatif dari fungsi kontinu bernilai nyata pada  U , salah satunya memperoleh pragemal dari aljabar di  X .

Fungtor konstan: Fungtor  yang memetakan setiap objek  C  ke objek tetap  X  di  D  dan setiap morfisme di  C  ke morfisme identitas di  X . Functor seperti itu disebut functor  konstan  atau  pilihan .

Endofungtor: Fungtor yang memetakan kategori ke kategori yang sama; misalnya, fungsi polinomial.

Fungtor identitas: dalam kategori  C , tertulis 1C atau idC, memetakan objek ke dirinya sendiri dan morfisme ke dirinya sendiri. Functor identitas adalah endofungtor.

Fungtor diagonal: Fungtor diagonal didefinisikan sebagai functor dari  D  ke kategori fungtor  D  C yang mengirimkan setiap objek dalam  D  ke Functor konstan pada objek itu.

Limit fungsi: Untuk tetap kategori indeks  J , jika semua functor  memiliki limit (misalnya jika  C  selesai), maka fungsi limit  menetapkan batasnya ke setiap fungtor. Keberadaan fungtor ini dapat dibuktikan dengan menyadari bahwa ini adalah adjoin kanan ke diagonal fungtor dan menjalankan teorema fungtor adjoin Freyd. Ini membutuhkan versi yang sesuai dari aksioma pilihan. Komentar serupa berlaku untuk fungotor kolimit (yang menetapkan kolom ke setiap functor, dan merupakan kovarian).

Himpunan daya: Himpunan fungtor daya  memetakan setiap himpunan ke himpunan daya dan setiap fungsinya  ke peta order  ke citranya . Salah satunya juga dapat mempertimbangkan fungtor himpunan daya kontravarian order  ke peta yang mengirim  ke citra balikannya

Kaitannya dengan konsep kategoris lainnya 
Misalkan C dan D menjadi kategori. Kumpulan semua fungsi dari C hingga D membentuk objek dari kategori: kategori fungtor. Morfisme dalam kategori ini adalah transformasi alami antara fungsi.

Functor sering didefinisikan oleh sifat universal; contohnya adalah produk tensor, jumlah langsung dan produk langsung dari grup atau ruang vektor, konstruksi grup dan modul bebas, limit langsung dan  invers. Konsep limit dan kolimit merampat beberapa hal di atas.

Konstruksi semesta sering kali memunculkan pasangan.

Implementasi komputer 
Functor terkadang muncul di pemrograman fungsional. Misalnya, bahasa pemrograman Haskell memiliki  kelas Functor where fmap adalah fungsi politik yang digunakan untuk memetakan fungsi (morfisme pada Hask, kategori tipe Haskell) di antara tipe-tipe yang ada untuk fungsi di antara suatu tipe-tipe baru.

Lihat pula 

 Kategori Fungtor
 Ekstensi Kan
 Pseudofungtor

Catatan

Referensi 
 .

Pranala luar 

 
 see  and the variations discussed and linked to there.
 André Joyal, CatLab , a wiki project dedicated to the exposition of categorical mathematics
  formal introduction to category theory.
 J. Adamek, H. Herrlich, G. Stecker, Abstract and Concrete Categories-The Joy of Cats 
 Stanford Encyclopedia of Philosophy: "Category Theory " — by Jean-Pierre Marquis. Extensive bibliography.
 List of academic conferences on category theory 
 Baez, John, 1996,"The Tale of n-categories. " An informal introduction to higher order categories.
 WildCats  is a category theory package for Mathematica. Manipulation and visualization of objects, morphisms, categories, functors, natural transformations, universal properties.
 The catsters , a YouTube channel about category theory.

 Video archive  of recorded talks relevant to categories, logic and the foundations of physics.
Interactive Web page which generates examples of categorical constructions in the category of finite sets.