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单排序(例如代数)理论的一般理论与多排序(代数)理论的一般理论非常相似。每个变量都有一个排序,但除此之外,没有什么真正改变(至少,在我现在熟悉的那些结果中)。

单排序理论基于年代\mathbf{Set}而多重分类理论则基于年代年代年代\mathbf{Set}^S, 在哪里年代年代S是类别的集合。这两个类别都非常特殊(例如,Grothendieck toposes),因此这引出了一个问题:对于哪些类别\mathcal{M}(“模型”)我们能否轻易地发展出(比如说,代数)理论的概念电视电视\mathcal{T}相对\mathcal{M}? 特别是我们应该得到一个类别艾格 T一个电视\mathbf{Alg}(\mathcal{T})电视电视\mathcal{T}-具有单子可访问函子的代数\mathcal{M}. 一些结果适用于年代年代年代\mathbf{Set}^S(例如,正则投影生成器在艾格 T一个电视\mathbf{Alg}(\mathcal{T}))应进行调整,因为\mathcal{M}不一定是由投射产生的。

我认为这肯定是标准。我在哪里可以阅读更多相关信息?

由于评论中有人问到:我主要通过理论的呈现来思考理论。因此,经典代数理论由操作符号的签名和它们之间的一堆方程组成。因此,单排序的情况有一个明显的概括:操作符号有一个元数,它是一个(有限可呈现的)对象n∈Mnn \in \mathcal{M}.这将被实现为一个态射nnX^n \to X为了\mathcal{M}-cotensored 类别。但对于多分类理论来说,这不是正确的选择,我不想为这些理论做出单独的定义。

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    这个问题似乎预设了代数理论的概念,或者至少是与“合适基类上的单子”不同的概念。你有什么想法吗?它比草图更通用吗?
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    我正在思考如何从运算和它们之间的方程式来呈现理论。@ZhenLin
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最佳答案
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你的问题的答案实际上取决于你想要“代数理论相对于\mathcal M“反映古典理论(年代年代S-sorted)代数理论。

也许代数理论的基本定理是有限代数理论与集合类别上的有限单子之间的对应关系(或无限代数理论与集合类别上的任意单子之间的对应关系)。如果我们将这种对应关系视为“代数”理论(例如,相对于本质上的代数理论)的特征,那么就存在一个很好的一般理论,它恢复了代数理论的许多经典定理。

迄今为止,已经有许多用于单子理论对应的框架,但最通用的框架是 Arkor 的论文结构》第 5 至 7 章中提出的框架(与之前的框架的比较可在第 7 章中找到)。在这个框架中,代数理论是相对于任意稠密函子指定的j :一个E一个j : \mathcal A \to \mathcal E

定义 (6.2.1).j :一个E一个j : \mathcal A \to \mathcal E是一个稠密函子。j-理论是对象身份函子一个一个\mathcal A承认

在适当的假设下(参见论文第 3 章),相对伴随条件等价于余极限保持条件:例如,经典有限代数理论恰恰是相对于包含的理论F i n集合集合Fn年代年代\mathrm{FinSet} \to \mathrm{Set}(请注意,按照这种约定,代数理论是具有有限余积的范畴,就像 Lawvere 最初的约定一样,而不是具有有限的范畴)。

除了捕捉感兴趣的例子之外,证明这一定义的定理如下。

定理 ( 6.2.2 )。j-理论等同于

乍一看,这个结果似乎比预期的要弱,因为并非每个相对单子都是由单子诱导的。然而,事实证明j-相对单子等同于\mathcal E在温和的共完备性假设下\mathcal E

定理 (5.4.7)假设\mathcal E允许所有(逐点)左扩展j.然后是j-理论等同于j单子\mathcal E

特别地,必要的左扩张存在当且仅当对于每个j-相对单子承认左伴随(而不是简单的左j-相对伴随)。

例如,如果我们取j融入F i n[S] 年代Fn年代[年代]年代年代\mathrm{FinSet}[S] \to \mathrm{Set}^S有限范畴年代年代S– 分类集合到年代年代S-排序集,我们获得了预期的经典结果。

推论。对于每个集合年代年代S,类别F i n[ S] 年代Fn年代[年代]年代年代(\mathrm{FinSet}[S] \to \mathrm{Set}^S)-理论等同于(强)有限单子的范畴年代年代年代\mathrm{Set}^S

虽然单子理论对应性在一定程度上证明了这个定义的合理性,但我们希望其他经典结果也能适用于这个环境。这些定义的一个很好的结果是,正如经典代数理论的理论可以看作是集合类上(有限)单子理论的结果一样,j-理论可以看作是理论的结果j-相对单子。例如,我们可以观察到,遗忘函子来自模型类别j-理论(相当于相应(相对)单子的代数范畴)在以下温和假设下是可以理解的:j

定理 (3.2.5).j :一个E一个j \colon \mathcal A \to \mathcal E展示自由的共同完成一个一个\mathcal A属于某一类φφ\Phi余极限。那么相应的 monad(以及遗忘函子)是φφ\Phi-同连续。

我们还可以得到代数函子(即代数理论的态射所诱导的模型类别之间的函子)在某些余完备性假设下允许左伴随的事实的概括。为简单起见,我将在比严格必要的更强的假设下陈述它,但通常在例子中存在(有关精确陈述,请参阅 Arkor–McDermott 的示例 2.13 的结果

定理。ΨΨ\Psi是一个合理的权重类,并让j :一个E一个j \colon \mathcal A \to \mathcal E展示自由完成的ΨΨ\Psi-共完全类别一个一个\mathcal A在下面ΨΨ\Psi-平坦余极限。然后模型类别对于每个j-理论是局部的ΨΨ\Psi-可呈现,并且每个态射j-理论引发了ΨΨ\Psi– 它们的模型类别之间有可访问的单子右伴随。

另一个值得一提的结果是,我们可以描述模型的类别j-理论根据它们的遗忘函子,通过经典单子性定理的相对类似物;这是的主要结果。

定理。EU \colon \mathcal X \to \mathcal E是一个函子。然后U展示了j-理论当且仅当U承认左派j-相对伴随并创建j-绝对余极限。

在具体例子中,人们通常可以描述j-绝对余极限以获得更清晰的陈述(例如,经典代数理论的情况)。

由于这个答案已经很长了,我将在这里结束,但如果您提到您感兴趣的具体结果,我很乐意证明进一步的参考,例如,关于这种背景下代数理论的其他经典定理的类似物。我还应该提到,以上所有内容对于单范畴(甚至)中的丰富性更普遍地成立;事实上,我提到的工作发生在的背景下,因此对于内部代数理论等更普遍地成立。

附录。在评论中,Martin Brandenburg 提到他们对理论的呈现很感兴趣。在这方面,我应该提到 Lucyshyn-Wright 和 Parker 的作品,例如,,它发展了一种与上述类似的通用性水平(至少在丰富类别的设置中)的呈现概念。

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    您是否对经典代数理论(甚至是多分类代数理论!)具有有效的代数正则类别这一事实有某种概括?对我来说,精确性(在 Barr 意义上)是区分代数理论和本质上代数理论的关键。毕竟,还有什么比用一致性得到良好表现的商更具有代数性呢?
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    根据 5.4.7 的假设,如果\mathcal E是正则全同态分裂的精确范畴,那么对于任何j-理论(单子的代数类别)也将是精确的。还有一个更普遍的故事有待讲述,其中可以与其他一致性概念一起使用(例如参见),但它仍在进行中。
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    嗯。但是,有限代数理论的代数类别,即使是建设性的,也是有效的正则的,不是吗?所以应该有一些适用于上同态不分裂的拓扑的一般事实。
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我本来想写一个长答案,但 varkor 抢了风头。我认为他的答案非常好,我想用一些我认为相关的参考资料来补充它。

以下参考文献的总体基调是,集合上的单子尤其是集合上的丰富单子。当涉及到将单子解释为理论时,这并非无关紧要。当然,本着神经单子(以及一般相对单子)的精神,人们仍然可以发展很多理论。但当我们采取更像 Yoneda 的观点时,比如说,本着完备性定理的精神,丰富性开始变得重要。

  • Rosický度量单子。
  • 罗西基离散方程理论
  • Adámek 等人《定量代数和度量单子的分类》。
  • Adámek作为范畴的定量代数的种类

上述论文均受到Plotkin 等人在定量代数一般主题上发起的最新发展的启发,但(尤其是Rosický的工作)涵盖了许多其他情况,提供了很好的直觉。

我应该强调的是,《定量代数和度量单子的分类》强调了丰富单子和一般单子之间的差距,澄清了(或者我应该说暗示了)两种方法在逻辑影响方面的差异。

YouTube 上还有Adámek在布尔诺代数研讨会上发表的,他在其中讨论了这个问题。

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    我想澄清的是,在我的回答中,我指出一切都在丰富的环境中起作用,而您给出的丰富代数理论的例子也是我回答中描述的丰富理论的例子(而我觉得您的回答表明这是一个独立的概念)。事实上,定量代数理论是《中处理的例子之一。
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    我同意你的观点。我的观点恰恰是,这是一个比你的情况更严格的案例,而且基本上你答案中的所有内容都不需要富集假设。但是,富集假设是有意义的,尽管很多理论在没有这个假设的情况下仍然可以重现,但人们可能还是想加上它。
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