Lompat ke isi

Grupoid: Perbedaan antara revisi

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung
Maintenance script (bicara | kontrib)
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29429917; atribusi sumber disertakan.
 
Maintenance script (bicara | kontrib)
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi
 
Baris 2: Baris 2:


* ''[[Grup (matematika)|Grup]]'' dengan [[fungsi parsial]] menggantikan [[operasi biner]];
* ''[[Grup (matematika)|Grup]]'' dengan [[fungsi parsial]] menggantikan [[operasi biner]];
* ''[[Teori kategori|Kategori]]'' di mana setiap [[morfisme]] invers. Kategori dilihat sebagai ditambah dengan [[operasi uner]], yang disebut ''invers'' dengan analogi [[teori grup]]. Grupoid di mana terdapat satu objek adalah grup biasa.
* ''[[Teori kategori|Kategori]]'' di mana setiap [[morfisme]] invers. Kategori dilihat sebagai ditambah dengan [[operasi uner]], yang disebut ''invers'' dengan analogi [[teori grup]].<ref>Dicks & Ventura. ''The Group Fixed by a Family of Injective Endomorphisms of a Free Group''. 1996. hlm. 6.</ref> Grupoid di mana terdapat satu objek adalah grup biasa.


Dengan [[Tipe dependen|pengetikan dependen]], kategori secara umum dilihat sebagai jenis [[monoid]], dan demikian pula, grupoid dilihat sebagai grup diketik. Morfisme satu dari satu objek ke objek lain, dan membentuk keluarga tipe dependen, sehingga morfisme dapat ditulis<math>g:A \rightarrow B</math>, <math>h:B \rightarrow C</math>. Komposisi kemudian menjadi fungsi total: <math>\circ : (B \rightarrow C) \rightarrow (A \rightarrow B) \rightarrow A \rightarrow C </math>, maka <math>h \circ g : A \rightarrow C </math>.
Dengan [[Tipe dependen|pengetikan dependen]], kategori secara umum dilihat sebagai jenis [[monoid]], dan demikian pula, grupoid dilihat sebagai grup diketik. Morfisme satu dari satu objek ke objek lain, dan membentuk keluarga tipe dependen, sehingga morfisme dapat ditulis<math>g:A \rightarrow B</math>, <math>h:B \rightarrow C</math>. Komposisi kemudian menjadi fungsi total: <math>\circ : (B \rightarrow C) \rightarrow (A \rightarrow B) \rightarrow A \rightarrow C </math>, maka <math>h \circ g : A \rightarrow C </math>.
Baris 11: Baris 11:
* ''[[Tindakan grup (matematika)|himpunan-G]]'' : himpunan dengan grup [[Tindakan grup (matematika)|aksi]] <math>G</math>.
* ''[[Tindakan grup (matematika)|himpunan-G]]'' : himpunan dengan grup [[Tindakan grup (matematika)|aksi]] <math>G</math>.


Grupoid digunakan untuk bernalar tentang objek [[geometri]]s dengan [[Lipatan (matematika)|lipatan]].    memperkenalkan grupoid secara implisit melalui [[Brandt semigroup|semigrup Brandt]].
Grupoid digunakan untuk bernalar tentang objek [[geometri]]s dengan [[Lipatan (matematika)|lipatan]].    memperkenalkan grupoid secara implisit melalui [[Brandt semigroup|semigrup Brandt]].<ref>[http://eom.springer.de/b/b017600.htm Brandt semigroup] in Springer Encyclopaedia of Mathematics -</ref>


== Definisi ==
== Definisi ==
=== Aljabar ===
=== Aljabar ===
Grupoid adalah satu himpunan <math>G</math> dengan [[operasi uner]]<math>{}^{-1}:G\to G,</math> dan [[fungsi parsial]] <math>*:G\times G \rightharpoonup G</math> . * bukan [[operasi biner]] karena tidak harus ditentukan untuk semua pasangan elemen <math>G</math>. Kondisi yang tepat di bawahnya <math>*</math> didefinisikan tidak diartikulasikan dan berbeda menurut situasi.
Grupoid adalah satu himpunan <math>G</math> dengan [[operasi uner]]<math>{}^{-1}:G\to G,</math> dan [[fungsi parsial]] <math>*:G\times G \rightharpoonup G</math> . * bukan [[operasi biner]] karena tidak harus ditentukan untuk semua pasangan elemen <math>G</math>. Kondisi yang tepat di bawahnya <math>*</math> didefinisikan tidak diartikulasikan dan berbeda menurut situasi.
Baris 27: Baris 26:


* <math>(a^{-1})^{-1} = a</math> ,
* <math>(a^{-1})^{-1} = a</math> ,
* Jika <math>a*b</math> didefinisikan ke <math>(a*b)^{-1} = b^{-1} * a^{-1}</math>.
* Jika <math>a*b</math> didefinisikan ke <math>(a*b)^{-1} = b^{-1} * a^{-1}</math>.<ref>Bukti sifat pertama: dari 2. dan 3. kita memperoleh a − 1 = a − 1 * a * a − 1 dan (a − 1) −1 = (a − 1) −1 * a − 1 * (a− 1) −1. Mensubstitusikan yang pertama ke yang kedua dan menerapkan 3. dua kali lagi menghasilkan (a − 1) −1 = (a − 1) −1 * a − 1 * a * a − 1 * (a − 1) −1 = (a −1) −1 * a − 1 * a = a. ✓ Bukti properti kedua: karena a * b didefinisikan, demikian juga (a * b) −1 * a * b. Oleh karena itu (a * b) −1 * a * b * b − 1 = (a * b) −1 * a juga didefinisikan. Selain itu, karena a * b didefinisikan, demikian juga dengan a * b * b − 1 = a. Oleh karena itu a * b * b − 1 * a − 1 juga didefinisikan. Dari 3. kita mendapatkan (a * b) −1 = (a * b) −1 * a * a − 1 = (a * b) −1 * a * b * b − 1 * a − 1 = b − 1 * a − 1. ✓</ref>


=== Kategori teoretis ===
=== Kategori teoretis ===
Grupoid adalah [[Kategori (matematika)|kategori kecil]] di mana [[morfisme]] adalah [[isomorfisme]], yaitu invertibel. Lebih tepatnya, grupoid ''G'' adalah:
Grupoid adalah [[Kategori (matematika)|kategori kecil]] di mana [[morfisme]] adalah [[isomorfisme]], yaitu invertibel.<ref>Dicks & Ventura. ''The Group Fixed by a Family of Injective Endomorphisms of a Free Group''. 1996. hlm. 6.</ref> Lebih tepatnya, grupoid ''G'' adalah:


* Satu himpunan ''G'' <sub>0</sub> dari ''objek'';
* Satu himpunan ''G'' <sub>0</sub> dari ''objek'';
Baris 72: Baris 71:


=== Fibrasi dan kovergelanggang ===
=== Fibrasi dan kovergelanggang ===
Jenis morfisme tertentu dari grupoids adalah interist. Morfisme  <math>p: E \to B</math> grupoids disebut [[fibrasi]] jika untuk setiap objek <math>x</math> dari <math>E</math> dan setiap morfisme <math>b</math> dari <math>B</math> ke <math>p(x)</math> adalah morfisme <math>e</math> dari <math>E</math> mulai dari <math>x</math> seperti yang <math>p(e)=b</math> . Fibrasi disebut  kovergelanggang [[Kovergelanggang morfisme|morfisme]] atau [[Penutupan groupoids|kovergelanggang grupoid]] jika <math>e</math> adalah unik. Kovergelanggang morfisme dari grupoids sangat berguna karena dapat digunakan untuk memodelkan [[Kovergelanggang peta|peta]].
Jenis morfisme tertentu dari grupoids adalah interist. Morfisme  <math>p: E \to B</math> grupoids disebut [[fibrasi]] jika untuk setiap objek <math>x</math> dari <math>E</math> dan setiap morfisme <math>b</math> dari <math>B</math> ke <math>p(x)</math> adalah morfisme <math>e</math> dari <math>E</math> mulai dari <math>x</math> seperti yang <math>p(e)=b</math> . Fibrasi disebut  kovergelanggang [[Kovergelanggang morfisme|morfisme]] atau [[Penutupan groupoids|kovergelanggang grupoid]] jika <math>e</math> adalah unik. Kovergelanggang morfisme dari grupoids sangat berguna karena dapat digunakan untuk memodelkan [[Kovergelanggang peta|peta]].<ref>J.P. May, ''A Concise Course in Algebraic Topology'', 1999, The University of Chicago Press (''see chapter 2'')</ref>


Bahwa kategori morfisme kovergelanggang grupoid tertentu <math>B</math> adalah ekuivalen dengan kategori aksi grupoid tersebut <math>B</math> di antara himpunan.
Bahwa kategori morfisme kovergelanggang grupoid tertentu <math>B</math> adalah ekuivalen dengan kategori aksi grupoid tersebut <math>B</math> di antara himpunan.


== Contoh ==
== Contoh ==
=== Topologi ===
=== Topologi ===
Diberikan [[ruang topologi]] <math>X</math>, maka <math>G_0</math> adalah himpunan <math>X</math>. Morfisme dari inti <math>p</math> ke titik <math>q</math> adalah [[kelas kesetaraan]] dari [[Jalur (topologi)|jalur]] [[Fungsi kontinu|kontinu]] dari <math>p</math> untuk <math>q</math>, dengan dua jalur ekuivalen jika [[Homotopik|homotopi]]. Dua morfisme disusun dengan jalur pertama, maka kedua; ekuivalen homotopi bahwa komposisi bersifat [[Sifat asosiatif|asosiatif]]. Grupoid disebut [[Groupoid fundamental|grupoid fundamental]] dari <math>X</math>, dilambangkan <math>\pi_1(X)</math> (atau terkadang, <math>\Pi_1(X)</math> ). Grup fundamental biasa <math>\pi_1(X,x)</math> kemudian grup puncak untuk titik tersebut <math>x</math>. Untuk ruang yang terhubung dengan jalur, grupoid fundamental dan grup fundamental bertepatan, dan operasi komposisi ditentukan untuk semua pasangan kelas kesetaraan.
Diberikan [[ruang topologi]] <math>X</math>, maka <math>G_0</math> adalah himpunan <math>X</math>. Morfisme dari inti <math>p</math> ke titik <math>q</math> adalah [[kelas kesetaraan]] dari [[Jalur (topologi)|jalur]] [[Fungsi kontinu|kontinu]] dari <math>p</math> untuk <math>q</math>, dengan dua jalur ekuivalen jika [[Homotopik|homotopi]]. Dua morfisme disusun dengan jalur pertama, maka kedua; ekuivalen homotopi bahwa komposisi bersifat [[Sifat asosiatif|asosiatif]]. Grupoid disebut [[Groupoid fundamental|grupoid fundamental]] dari <math>X</math>, dilambangkan <math>\pi_1(X)</math> (atau terkadang, <math>\Pi_1(X)</math> ).<ref>[https://ncatlab.org/nlab/show/fundamental+groupoid fundamental groupoid in nLab]. ''ncatlab.org''.</ref> Grup fundamental biasa <math>\pi_1(X,x)</math> kemudian grup puncak untuk titik tersebut <math>x</math>. Untuk ruang yang terhubung dengan jalur, grupoid fundamental dan grup fundamental bertepatan, dan operasi komposisi ditentukan untuk semua pasangan kelas kesetaraan.


Perpanjangan penting dari gagasan ini adalah dengan mempertimbangkan grupoid fundamental <math>\pi_1(X,A)</math> di mana <math>A\subset X</math> adalah himpunan "titik dasar" yang dipilih. Hanya mempertimbangkan jalur yang memiliki titik akhir <math>A</math> . <math>\pi_1(X,A)</math> adalah sub-grupoid dari <math>\pi_1(X)</math>. Himpunan <math>A</math> dapat dipilih sesuai dengan geometri situasi yang dihadapi.
Perpanjangan penting dari gagasan ini adalah dengan mempertimbangkan grupoid fundamental <math>\pi_1(X,A)</math> di mana <math>A\subset X</math> adalah himpunan "titik dasar" yang dipilih. Hanya mempertimbangkan jalur yang memiliki titik akhir <math>A</math> . <math>\pi_1(X,A)</math> adalah sub-grupoid dari <math>\pi_1(X)</math>. Himpunan <math>A</math> dapat dipilih sesuai dengan geometri situasi yang dihadapi.
Baris 127: Baris 125:
  & & X \\
  & & X \\
  & & \downarrow \\
  & & \downarrow \\
Y &\rightarrow & Z
Y &\rightarrow & Z  
\end{align}
\end{align}
</math>
</math>
Baris 163: Baris 161:
</math> dan <math>
</math> dan <math>
\phi,\phi'
\phi,\phi'
</math>.
</math>.<ref>[https://www.math.ubc.ca/~behrend/cet.pdf Localization and Gromov-Witten Invariants]. hlm. 9.</ref>


=== Aljabar homologis ===
=== Aljabar homologis ===
Baris 181: Baris 179:


=== Teka-teki ===
=== Teka-teki ===
Sementara teka-teki seperti [[Kubus Rubik]] dapat dimodelkan menggunakan teori grup (lihat [[grup Kubus Rubik]] ), teka-teki tertentu lebih dimodelkan sebagai grupoids.
Sementara teka-teki seperti [[Kubus Rubik]] dapat dimodelkan menggunakan teori grup (lihat [[grup Kubus Rubik]] ), teka-teki tertentu lebih dimodelkan sebagai grupoids.<ref>[https://www.crcpress.com/An-Introduction-to-Groups-Groupoids-and-Their-Representations/Ibort-Rodriguez/p/book/9781138035867 An Introduction to Groups, Groupoids and Their Representations: An Introduction] ; Alberto Ibort, Miguel A. Rodriguez; CRC Press, 2019.</ref>


Transformasi dari [[lima belas teka-teki]] membentuk groupoid (bukan grup, karena tidak semua gerakan dapat disusun). [[Tindakan grup (matematika)|Grupoid]] bekerja dengan konfigurasi.
Transformasi dari [[lima belas teka-teki]] membentuk groupoid (bukan grup, karena tidak semua gerakan dapat disusun).<ref>Jim Belk (2008) [https://cornellmath.wordpress.com/2008/01/27/puzzles-groups-and-groupoids/ Puzzles, Groups, and Groupoids] , The Everything Seminar</ref><ref>[http://www.neverendingbooks.org/the-15-puzzle-groupoid-1 The 15-puzzle groupoid (1)] , Never Ending Books</ref><ref>[http://www.neverendingbooks.org/the-15-puzzle-groupoid-2 The 15-puzzle groupoid (2)] , Never Ending Books</ref> [[Tindakan grup (matematika)|Grupoid]] bekerja dengan konfigurasi.


=== Grupoid Mathieu ===
=== Grupoid Mathieu ===
Baris 189: Baris 187:


== Relasi dengan grup ==
== Relasi dengan grup ==
 
Jika sebuah grupoid memiliki satu objek, maka himpunan morfismenya membentuk sebuah [[Grup (matematika)|grup]]. Menggunakan definisi aljabar, grupoid seperti itu secara harfiah hanyalah sebuah grup.<ref>Mapping a group to the corresponding groupoid with one object is sometimes called delooping, especially in the context of homotopy theory, see [https://ncatlab.org/nlab/show/delooping#delooping_of_a_group_to_a_groupoid delooping in nLab]. ''ncatlab.org''..</ref> Banyak konsep [[teori grup]] digeneralisasi menjadi grupoids, dengan gagasan dari [[Funktor|functor]] menggantikan yang dari [[Grup homomorfisme|grup homomofisme]].
Jika sebuah grupoid memiliki satu objek, maka himpunan morfismenya membentuk sebuah [[Grup (matematika)|grup]]. Menggunakan definisi aljabar, grupoid seperti itu secara harfiah hanyalah sebuah grup. Banyak konsep [[teori grup]] digeneralisasi menjadi grupoids, dengan gagasan dari [[Funktor|functor]] menggantikan yang dari [[Grup homomorfisme|grup homomofisme]].


Setiap [[Koneksi (teori kategori)|grupoid koneksi]] yaitu, di mana dua objek terhubung oleh setidaknya satu morfisme, isomorfik ke aksi grupoid (seperti yang didefinisikan di atas) <math>(G, X)</math>. Dengan keterhubungan, hanya akan ada satu [[Tindakan grup (matematika)|orbit di]] bawah aksi. Jika grupoid tidak terhubung, maka isomorfik [[Satuan disjoin|gabungan]] grupoids terputus dari tipe di atas (dengan grup yang berbeda. <math>G</math> dan himpunan <math>X</math> untuk setiap komponen yang terhubung).
Setiap [[Koneksi (teori kategori)|grupoid koneksi]] yaitu, di mana dua objek terhubung oleh setidaknya satu morfisme, isomorfik ke aksi grupoid (seperti yang didefinisikan di atas) <math>(G, X)</math>. Dengan keterhubungan, hanya akan ada satu [[Tindakan grup (matematika)|orbit di]] bawah aksi. Jika grupoid tidak terhubung, maka isomorfik [[Satuan disjoin|gabungan]] grupoids terputus dari tipe di atas (dengan grup yang berbeda. <math>G</math> dan himpunan <math>X</math> untuk setiap komponen yang terhubung).
Baris 209: Baris 206:


== Sifat dari kategori Grpd ==
== Sifat dari kategori Grpd ==
* '''Grpd''' adalah sifat kompleks dan kompleks
* '''Grpd''' adalah sifat kompleks dan kompleks
* '''Grpd''' adalah kategori tertutup kartesius
* '''Grpd''' adalah kategori tertutup kartesius
Baris 232: Baris 228:


=== Grupoids di Grpd ===
=== Grupoids di Grpd ===
Terdapat struktur tambahan yang dapat diturunkan dari grupoid internal ke kategori grupoids, '''double-groupoids'''. Karena '''Grpd''' adalah kategori 2, objek membentuk kategori 2 daripada kategori 1 karena terdapat struktur tambahan. Pada dasarnya, ini adalah grupoids <math>\mathcal{G}_1,\mathcal{G}_0</math> dengan funktors<blockquote><math>s,t: \mathcal{G}_1 \to \mathcal{G}_0</math></blockquote>dan embedding yang diberikan oleh sebuah fungsi identitas<blockquote><math>i:\mathcal{G}_0 \to\mathcal{G}_1</math></blockquote>Salah satu cara untuk memikirkan tentang 2-grupoids ini adalah objek, morfisme, dan persegi yang dapat disusun bersama secara vertikal dan horizontal. Misalnya, persegi yang diberikan<blockquote><math>\begin{matrix}
Terdapat struktur tambahan yang dapat diturunkan dari grupoid internal ke kategori grupoids, '''double-groupoids'''.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Grupoid&oldid=29429917 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref><ref>Charles Ehresmann. [http://www.numdam.org/item/?id=SE_1964__6__A8_0 Catégories et structures : extraits]. ''Séminaire Ehresmann. Topologie et géométrie différentielle''. 1964. Vol. 6. hlm. 1–31.</ref> Karena '''Grpd''' adalah kategori 2, objek membentuk kategori 2 daripada kategori 1 karena terdapat struktur tambahan. Pada dasarnya, ini adalah grupoids <math>\mathcal{G}_1,\mathcal{G}_0</math> dengan funktors<blockquote><math>s,t: \mathcal{G}_1 \to \mathcal{G}_0</math></blockquote>dan embedding yang diberikan oleh sebuah fungsi identitas<blockquote><math>i:\mathcal{G}_0 \to\mathcal{G}_1</math></blockquote>Salah satu cara untuk memikirkan tentang 2-grupoids ini adalah objek, morfisme, dan persegi yang dapat disusun bersama secara vertikal dan horizontal. Misalnya, persegi yang diberikan<blockquote><math>\begin{matrix}
\bullet & \to & \bullet \\
\bullet & \to & \bullet \\
\downarrow & & \downarrow \\
\downarrow & & \downarrow \\
Baris 253: Baris 249:


== Lihat pula ==
== Lihat pula ==
* [[Grupoid-∞]]
* [[Grupoid-∞]]
* [[Grup-2]]
* [[Grup-2]]
Baris 262: Baris 257:


== Catatan ==
== Catatan ==


== Referensi ==
== Referensi ==
 
<references />
*
* Brown, Ronald, 1987, " Dari kelompok ke groupoids: survei singkat ," ''Bull.'' ''Matematika London.'' ''Soc.'' '''19''' : 113-34. Meninjau sejarah groupoids hingga tahun 1987, dimulai dengan karya Brandt pada bentuk kuadrat. Versi yang dapat diunduh memperbarui banyak referensi.
* &#x2014;, 2006. ''Topologi dan groupoids.'' Bookurge. Edisi revisi dan diperpanjang dari buku yang sebelumnya diterbitkan pada tahun 1968 dan 1988. Groupoids diperkenalkan dalam konteks aplikasi topologi mereka.
* &#x2014;, Teori kelompok berdimensi lebih tinggi Menjelaskan bagaimana konsep groupoid telah menyebabkan groupoid berdimensi lebih tinggi, memiliki aplikasi dalam [[teori homotopi]] dan dalam [[kohomologi]] kelompok. Banyak referensi.
*
*
* F. Borceux, G. Janelidze, 2001, ''teori Galois.'' [[Universitas Cambridge]] Tekan. Menunjukkan bagaimana generalisasi [[teori Galois]] mengarah pada [[Groupoid galois|groupoids Galois]] .
* [[Ana Cannas da Silva|Cannas da Silva, A.]], dan [[Alan Weinstein|A. Weinstein]], ''Model Geometris untuk Aljabar Nonkomutatif.'' Terutama Bagian VI.
* [[Marty Golubitsky|Golubitsky, M.]], Ian Stewart, 2006, " Dinamika jaringan nonlinier: formalisme groupoid ", ''Bull.'' ''Amer.'' ''Matematika.'' ''Soc.'' '''43''' : 305-64
*
* Higgins, PJ, "Groupoid fundamental dari [[grafik kelompok]] ", J. London Math. Soc. (2) 13 (1976) 145—149.
* Higgins, PJ dan Taylor, J., "Groupoid fundamental dan kompleks persilangan homotopy dari [[Tindakan grup (matematika)|ruang orbit]] ", dalam teori Kategori (Gummersbach, 1981), Catatan Kuliah dalam Matematika., Volume 962. Springer, Berlin (1982), 115—122.
* Higgins, PJ, 1971. ''Kategori dan groupoids.'' Catatan Van Nostrand dalam Matematika. Diterbitkan ulang dalam ''Cetak Ulang dalam Teori dan Aplikasi Kategori'', No. 7 (2005) hal.&nbsp;1–195; dapat diunduh secara bebas . Pengenalan substansial untuk [[teori kategori]] dengan penekanan khusus pada groupoids. Mempresentasikan aplikasi groupoid dalam teori grup, misalnya untuk generalisasi [[teorema Grushko]], dan dalam topologi, misalnya [[groupoid fundamental]] .
* Mackenzie, KCH, 2005. ''Teori umum dari Lie groupoids dan Lie algebroids.'' Universitas Cambridge Tekan.
* Weinstein, Alan, " Groupoids: pemersatu simetri internal dan eksternal &#x2014; Sebuah tur melalui beberapa contoh. " Juga tersedia dalam Postscript., Pemberitahuan AMS, Juli 1996, hal.&nbsp;744–752.
* Weinstein, Alan, " The Geometry of Momentum " (2002)
* RT Zivaljevic. "Groupoids dalam kombinatorika &#x2014; aplikasi teori kesimetrian lokal". Dalam ''kombinatorika Aljabar dan geometris'', volume 423 dari ''Contemp.'' ''Matematika'' ., 305–324. Amer. Matematika. Soc., Providence, RI (2006)
*
*
 
 


== Sumber dan atribusi ==
== Sumber dan atribusi ==


Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Grupoid&oldid=29429917 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29429917 (2026-07-08T00:24:44Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.
Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Grupoid&oldid=29429917 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29429917 (2026-07-08T00:24:44Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->

Revisi terkini sejak 25 Agustus 2026 22.57

Dalam matematika, terutama dalam teori kategori dan teori homotopi, grupoid (disebut juga grupoid Brandt atau grup virtual ) menggeneralisasi pengertian grup dalam beberapa cara yang setara. Grupoid dapat dilihat sebagai:

Dengan pengetikan dependen, kategori secara umum dilihat sebagai jenis monoid, dan demikian pula, grupoid dilihat sebagai grup diketik. Morfisme satu dari satu objek ke objek lain, dan membentuk keluarga tipe dependen, sehingga morfisme dapat ditulisg:AB, h:BC. Komposisi kemudian menjadi fungsi total: :(BC)(AB)AC, maka hg:AC.

Kasus khusus meliputi:

Grupoid digunakan untuk bernalar tentang objek geometris dengan lipatan. memperkenalkan grupoid secara implisit melalui semigrup Brandt.[2]

Definisi

Aljabar

Grupoid adalah satu himpunan G dengan operasi uner1:GG, dan fungsi parsial :G×GG . * bukan operasi biner karena tidak harus ditentukan untuk semua pasangan elemen G. Kondisi yang tepat di bawahnya didefinisikan tidak diartikulasikan dan berbeda menurut situasi.

dan −1 memiliki sifat aksiomatik berikut: Untuk semua a, b, dan c dalam G,

  1. Asosiatif: Jika ab dan bc didefinisikan, lalu (ab)c dan a(bc) didefinisikan ekuivalensi. Sebaliknya, jika (ab)c dan a(bc) didefinisikan, maka keduanya pulaab dan bc sebaik (ab)c = a(bc) .
  2. Invers: a1a dan aa1 harus ditentukan.
  3. Identitas: Jika ab didefinisikan, lalu abb1=a, dan a1ab=b. (Dua aksioma sebelumnya sudah menunjukkan bahwa ekspresi ini didefinisikan dan tidak ambigu.)

Dua sifat mudah dengan aksioma berikut:

  • (a1)1=a ,
  • Jika ab didefinisikan ke (ab)1=b1a1.[3]

Kategori teoretis

Grupoid adalah kategori kecil di mana morfisme adalah isomorfisme, yaitu invertibel.[4] Lebih tepatnya, grupoid G adalah:

  • Satu himpunan G 0 dari objek;
  • Untuk setiap pasangan objek x dan y di G 0, terdapat himpunan G( x, y ) morfisme (atau panah) dari x ke y . Kami menulis f : xy untuk menunjukkan bahwa f adalah elemen dari G ( x, y ).
  • Untuk setiap objek x, elemen yang ditentukan idx dari G ( x, x );
  • Untuk setiap tiga objek x, y, dan z, fungsi kompx,y,z:G(y,z)×G(x,y)G(x,z):(g,f)gf ;
  • Untuk setiap pasangan objek x, y fungsi inv:G(x,y)G(y,x):ff1 ;

untuk setiap f : xy, g : yz, dan h : zw :

  • f idx=f dan idy f=f ;
  • (hg)f=h(gf) ;
  • ff1=idy dan f1f=idx .

Jika f merupakan unsur dari G( x, y ) maka x disebut sumber f, ditulis s( f ), dan y disebut target f, ditulis t( f).

Secara lebih umum, seseorang dapat mempertimbangkan objek grupoid dalam kategori arbitrer yang menerima produk serat hingga.

Membandingkan definisi

Definisi aljabar dan teori kategori adalah ekuivalen, sebagai contoh di atas tunjukkan. Diberikan grupoid dalam pengertian teori-kategori, misalkan G adalah satuan disjoin dari semua himpunan G( x, y ) (yaitu himpunan morfisme dari x ke y). Kemudian komp dan inv menjadi operasi parsial pada G, dan inv sebenarnya akan ditentukan di mana. Mendefinisikan ∗ menjadi komp dan −1 menjadi inv, memberikan grupoid dalam arti aljabar. Referensi eksplisit ke G 0 (dan karena id) bisa dijatuhkan.

Sebaliknya, jika diberikan grupoid G dalam pengertian aljabar, definisikan relasi ekuivalen pada elemen ab iff aa −1 = bb −1. Misalkan G 0 adalah himpunan kelas ekiuvalensi , yaitu G0:=G/ . Maka aa −1 dengan 1x jika ax dengan xG0.

Sebaliknya, jika diberikan grupoid G dalam pengertian aljabar, definisikan relasi ekuivalen pada elemen ab iff aa −1 = bb −1. Misalkan G 0 adalah himpunan kelas ekiuvalensi , yaitu G0:=G/ . Maka aa −1 dengan 1x jika ax dengan xG0.

Sekarang jelaskan G(x,y) sebagai himpunan dari semua elemen f sedemikian rupa 1xf1y. Diberikan fG(x,y) dan gG(y,z), komposit didefinisikan sebagai gf:=fgG(x,z). Untuk melihat bahwa ini didefinisikan dengan baik, amati (1xf)1y dan 1y(g1z), begitu pula (1xf1y)(g1z)=fg . Morfisme identitas pada x kemudian 1x, dan kebalikan teori kategori dari f adalah f −1 .

Himpunan dalam definisi di atas dapat diganti dengan kelas, seperti yang umumnya terjadi dalam teori kategori.

Grup verteks

Diberikan grupoid G, grup verteks atau grup isotropi atau grupobjek di G adalah himpunan bagian dari bentuk G ( x, x ), di mana x adalah sembarang objek dari G. Dengan mudah dari aksioma di atas bahwa ini memang kelompok, karena setiap pasangan elemen dapat disusun dan invers berada dalam kelompok titik yang sama.

Kategori grupoids

Sebuah subgrupoid adalah subkategori yang merupakan grupoid. Morfisme grupoid sebuah fungsi antara dua grupoid (teori-kategori). Kategori di mana objek grupoid dan morfismenya adalah morfisme groupoid disebut kategori grupoid, atau kategori grupoids, dilambangkan dengan Grpd.

Kategori dengan kategori kecil, penutupan Kartesius. Artinya, dengan grupoids H,K sebuah grupoid GPD(H,K) di mana objeknya adalah morfisme HK dan panahnya merupakan padanan alami dari morfisme. Maka, jika H,K adalah grup, panah tersebut adalah konjugasi morfisme. Hasil utamanya adalah untuk grupoids G,H,K bijeksi alami.

Grpd(G×H,K)Grpd(G,GPD(H,K)).

Hasil ini bahkan jika semua grupoids G,H,K adalah grup.

Fibrasi dan kovergelanggang

Jenis morfisme tertentu dari grupoids adalah interist. Morfisme p:EB grupoids disebut fibrasi jika untuk setiap objek x dari E dan setiap morfisme b dari B ke p(x) adalah morfisme e dari E mulai dari x seperti yang p(e)=b . Fibrasi disebut kovergelanggang morfisme atau kovergelanggang grupoid jika e adalah unik. Kovergelanggang morfisme dari grupoids sangat berguna karena dapat digunakan untuk memodelkan peta.[5]

Bahwa kategori morfisme kovergelanggang grupoid tertentu B adalah ekuivalen dengan kategori aksi grupoid tersebut B di antara himpunan.

Contoh

Topologi

Diberikan ruang topologi X, maka G0 adalah himpunan X. Morfisme dari inti p ke titik q adalah kelas kesetaraan dari jalur kontinu dari p untuk q, dengan dua jalur ekuivalen jika homotopi. Dua morfisme disusun dengan jalur pertama, maka kedua; ekuivalen homotopi bahwa komposisi bersifat asosiatif. Grupoid disebut grupoid fundamental dari X, dilambangkan π1(X) (atau terkadang, Π1(X) ).[6] Grup fundamental biasa π1(X,x) kemudian grup puncak untuk titik tersebut x. Untuk ruang yang terhubung dengan jalur, grupoid fundamental dan grup fundamental bertepatan, dan operasi komposisi ditentukan untuk semua pasangan kelas kesetaraan.

Perpanjangan penting dari gagasan ini adalah dengan mempertimbangkan grupoid fundamental π1(X,A) di mana AX adalah himpunan "titik dasar" yang dipilih. Hanya mempertimbangkan jalur yang memiliki titik akhir A . π1(X,A) adalah sub-grupoid dari π1(X). Himpunan A dapat dipilih sesuai dengan geometri situasi yang dihadapi.

Relasi ekuivalen

Jika X adalah himpunan dengan relasi ekuivalen dilambangkan dengan infiks , maka grupoid yang "mewakili" relasi ekuivalensi dibentuk sebagai berikut:

  • Objek grupoid adalah elemen X;
  • Untuk dua elemen apa pun x dan y di X, ada satu morfisme dari x untuk y jika dan hanya jika xy .

Tindakan grup

Jika grup G di lokasi X, maka kita dapat membentuk aksi grupoid (atau transformasi grupoid ) yang merepresentasikan tindakan grup ini sebagai berikut:

  • Objek adalah elemen X ;
  • Untuk dua elemen x dan y di X, morfisme dari x untuk y sesuai dengan elemen g dari G dengan gx=y ;
  • Komposisi morfisme menafsirkan operasi biner G .

Lebih jelasnya, aksi grupoid adalah kategori kecil dengan ob(C)=X dan hom(C)=G×X dengan peta sumber target s(g,x)=x dan t(g,x)=gx . Dilambangkan dengan GX (atau XG ). Perkalian (atau komposisi) di grupoid kemudian (h,y)(g,x)=(hg,x) ditentukan dengan y=gx .

Untuk x di X, grup puncak terdiri dari (g,x) dengan gx=x, merupakan subgrup isotropi di x untuk aksi diberikan grup simpul (juga disebut grup isotropi).

Cara lain untuk mendeskripsikan himpunan-G adalah kategori funktor [Gr,Himpunan], di mana Gr adalah grupoid (kategori) dengan satu elemen dan isomorfik ke grup G. Memang, setiap funktor F dari kategori mendefinisikan satu himpunan X=F(Gr) dan untuk setiap g di G (yaitu untuk setiap morfisme dalam Gr ) dari bijeksi Fg : XX . Struktur kategoris dari funktor F meyakinkan kami bahwa F mendefinisikan aksi-G di lokasi syuting G. Funktor (unik) diwakili F : GrHimpunan adalah representasi Cayley dari G. Faktanya, fungsi isomorfik Hom(Gr,) dan ob(Gr) ke himpunan Hom(Gr,Gr) menurut definisi "himpunan" G dan morfisme g dari Gr (yaitu elemen g dari G) ke permutasi Fg himpunan G. Menyimpulkan dari embedding Yoneda grup G isomorfik ke grup {FggG}, Subgrup dari grup permutasi G.

Himpunan hingga

Pertimbangkan himpunan hingga X={2,1,0,1,2}, membentuk aksi grup /2 aksi X dengan membuat setiap bilangan menjadi negatif, maka 22 dan 11. Grupoid hasil bagi [X/G] adalah himpunan kelas kesetaraan dari aksi grup {[0],[1],[2]}, dan [0] aksi grup /2 di atasnya.

Variasi hasil bagi

Dalam 𝔸n, grup hingga di mana G yang memetakan ke GL(n) diberikan aksi grup 𝔸n (karena ini adalah grup automorfisme). Kemudian, grupoid hasil bagi dibentuk [𝔸n/G], yang memiliki satu titik dengan stabilizer G. Contoh membentuk dasar teori orbifold. Keluarga orbifold lain yang umum dipelajari adalah ruang proyektif berbobot (n1,,nk) dan subruangnya, dengan orbifold Calabi-Yau.

Produk fiber grupoids

Diberikan diagram grupoid dengan morfisme grupoid

XYZ

di mana f:XZ dan g:YZ, membentuk grupoid X×ZY objeknya tiga kali lipat (x,ϕ,y), di mana xOb(X), yOb(Y), dan ϕ:f(x)g(y) di Z. Morfisme dapat diartikan sebagai sepasang morfisme (α,β) di mana α:xx dan β:yy untuk tiga kali lipat (x,ϕ,y),(x,ϕ,y), diagram komutatif di Z dari f(α):f(x)f(x), g(β):g(y)g(y) dan ϕ,ϕ.[7]

Aljabar homologis

Kompleks dua istilah

C1dC0

objek dalam kategori Abelian komkret digunakan untuk membentuk grupoid. Objek himpunan C0 dan panah C1C0 di mana morfisme sumber proyeksi di atas C0 sedangkan morfisme target adalah penambahan proyeksi ke atas C1 disusun dengan d dan proyeksi ke C0. Artinya, diberikan c1+c0C1C0 dirumuskan

t(c1+c0)=d(c1)+c0

Tentu saja, jika kategori abelian adalah kategori berkas gandum yang koheren pada suatu skema, maka konstruksi ini dapat digunakan untuk membentuk lembaran awal groupoids.

Teka-teki

Sementara teka-teki seperti Kubus Rubik dapat dimodelkan menggunakan teori grup (lihat grup Kubus Rubik ), teka-teki tertentu lebih dimodelkan sebagai grupoids.[8]

Transformasi dari lima belas teka-teki membentuk groupoid (bukan grup, karena tidak semua gerakan dapat disusun).[9][10][11] Grupoid bekerja dengan konfigurasi.

Grupoid Mathieu

Grupoid Mathieu adalah grupoid diperkenalkan oleh John Horton Conway bekerja pada 13 titik sedemikian rupa sehingga unsur-unsur yang menetapkan titik membentuk salinan dari grup Mathieu M12.

Relasi dengan grup

Jika sebuah grupoid memiliki satu objek, maka himpunan morfismenya membentuk sebuah grup. Menggunakan definisi aljabar, grupoid seperti itu secara harfiah hanyalah sebuah grup.[12] Banyak konsep teori grup digeneralisasi menjadi grupoids, dengan gagasan dari functor menggantikan yang dari grup homomofisme.

Setiap grupoid koneksi yaitu, di mana dua objek terhubung oleh setidaknya satu morfisme, isomorfik ke aksi grupoid (seperti yang didefinisikan di atas) (G,X). Dengan keterhubungan, hanya akan ada satu orbit di bawah aksi. Jika grupoid tidak terhubung, maka isomorfik gabungan grupoids terputus dari tipe di atas (dengan grup yang berbeda. G dan himpunan X untuk setiap komponen yang terhubung).

Perhatikan bahwa isomorfisme yang dijelaskan di atas tidak unik, dan tidak ada pilihan alami. Memilih isomorfisme semacam itu untuk groupoid yang terhubung pada dasarnya sama dengan memilih satu objek x0, grup isomorfisme h dari G(x0) untuk G, dan untuk x. Selain x0, morfisme dalam G dari x0 untuk x.

Dalam istilah teori-kategori, setiap komponen yang terhubung dari groupoid adalah ekuivalen (tetapi tidak isomorfik) dengan grupoid dengan satu objek, yaitu satu grup. Jadi grupoid dengan rkuivalen multi himpunan grup yang tidak terkait. Dengan kata lain, untuk ekuivalen dan bukan isomorfisme, menentukan himpunan X, hanya grup G. Sebagai contoh,

  • Grupoid fundamental dari X dengan himpunan ekuivalen grup fundamental dari setiap komponen koneksi ke jalur X, tetapi isomorfisme membutuhkan penetapan himpunan titik di setiap komponen;
  • Himpunan X dengan relasi ekuivalen (sebagai grupoid) dengan satu salinan dari grup trivial untuk setiap kelas kesetaraansi, tetapi isomorfisma membutuhkan penspesifikasian apa setiap kelas ekivalen:
  • Himpunan X dengan aksi grup ekuivalen G(sebagai grupoid) dengan satu salinan G untuk setiap orbit aksi, tetapi isomorfisme membutuhkan penentuan himpunan setiap orbit.

Grupoid menjadi himpunan grup saja kehilangan beberapa informasi, bahkan dari sudut pandang teori-kategori, karena itu tidak wajar. Jadi, ketika grupoid dari segi struktur lain, contoh di atas, akan membantu untuk mempertahankan grupoid penuh. Jika, dengan cara untuk melihat masing-masing G(x) dalam hal satu grup, dan pilihan ini bisa berubah. Dalam contoh dari topologi, Anda harus membuat pilihan jalur yang koheren (atau kelas ekivalensi jalur) dari setiap titik p ke setiap poin q di komponen yang terhubung ke jalur yang sama.

Sebagai contoh yang lebih mencerahkan, klasifikasi grupoids dengan satu endomorfisme tidak direduksi menjadi pertimbangan teoretis grup murni. Hal ini dengan fakta bahwa klasifikasi ruang vektor dengan satu endomorfisme bersifat nontrivial.

Morfisme grupoids dalam jenis grup: misalnya, fibrasi, kovering morfisme, morfisme universal, dan morfisme hasil bagi . Jadi subgrup H dari sebuah grup G menghasilkan aksi G di kohimpunan dari H di G dan karenanya morfisme yang menutupi p dari, K untuk G, di mana K adalah grupoid dengan grup verteks isomorfik H. Dengan cara ini, presentasi grup G dapat "diangkat" ke presentasi grupoid K, dan ini adalah cara yang berguna untuk memperoleh informasi tentang presentasi subgrup H . Untuk informasi lebih lanjut, lihat buku oleh Higgins dan oleh Brown dalam Referensi.

Sifat dari kategori Grpd

  • Grpd adalah sifat kompleks dan kompleks
  • Grpd adalah kategori tertutup kartesius

Relasi dengan Kat

Inklusi i:𝐆𝐫𝐩𝐝𝐊𝐚𝐭 memiliki adjoint kiri dan kanan:

hom𝐆𝐫𝐩𝐝(C[C1],G)hom𝐊𝐚𝐭(C,i(G))

hom𝐊𝐚𝐭(i(G),C)hom𝐆𝐫𝐩𝐝(G,Kore(C))

Maka, C[C1] menunjukkan lokalisasi kategori yang membalikkan setiap morfisme, dan Kore(C) menunjukkan subkategori semua isomorfisme.

Relasi dengan hHimpunan

Fungsi saraf N:𝐆𝐫𝐩𝐝𝐡𝐇𝐢𝐦𝐩𝐮𝐧𝐚𝐧 embed Grpd sebagai subkategori kompleks dari kategori himpunan sederhana. Saraf grupoid selalu Kan kompleks.

Saraf memiliki adjoin kiri

hom𝐆𝐫𝐩𝐝(π1(X),G)hom𝐡𝐇𝐢𝐦𝐩𝐮𝐧𝐚𝐧(X,N(G))

Maka, π1(X) menunjukkan grupoid fundamental dari himpunan sederhana X.

Grupoids di Grpd

Terdapat struktur tambahan yang dapat diturunkan dari grupoid internal ke kategori grupoids, double-groupoids.[13][14] Karena Grpd adalah kategori 2, objek membentuk kategori 2 daripada kategori 1 karena terdapat struktur tambahan. Pada dasarnya, ini adalah grupoids 𝒢1,𝒢0 dengan funktors

s,t:𝒢1𝒢0

dan embedding yang diberikan oleh sebuah fungsi identitas

i:𝒢0𝒢1

Salah satu cara untuk memikirkan tentang 2-grupoids ini adalah objek, morfisme, dan persegi yang dapat disusun bersama secara vertikal dan horizontal. Misalnya, persegi yang diberikan

a dan a

dengan a morfisme yang sama, digabungkan secara vertikal memberikan diagram

a

yang dapat diubah menjadi persegi lain dengan menyusun panah vertikal. Tedapat hukum komposisi serupa untuk lampiran persegi horizontal.

Grupoid Lie dan Aljabroid Lie

Saat mempelajari objek geometris, grupoids dengan beberapa struktur diferentiabel, mengubah menjadi grupoid Lie. Dipelajari dalam istilah aljabroid Lie, dalam analogi relasi antara grup Lie dan aljabar Lie .

Lihat pula

Catatan

Referensi

  1. Dicks & Ventura. The Group Fixed by a Family of Injective Endomorphisms of a Free Group. 1996. hlm. 6.
  2. Brandt semigroup in Springer Encyclopaedia of Mathematics -
  3. Bukti sifat pertama: dari 2. dan 3. kita memperoleh a − 1 = a − 1 * a * a − 1 dan (a − 1) −1 = (a − 1) −1 * a − 1 * (a− 1) −1. Mensubstitusikan yang pertama ke yang kedua dan menerapkan 3. dua kali lagi menghasilkan (a − 1) −1 = (a − 1) −1 * a − 1 * a * a − 1 * (a − 1) −1 = (a −1) −1 * a − 1 * a = a. ✓ Bukti properti kedua: karena a * b didefinisikan, demikian juga (a * b) −1 * a * b. Oleh karena itu (a * b) −1 * a * b * b − 1 = (a * b) −1 * a juga didefinisikan. Selain itu, karena a * b didefinisikan, demikian juga dengan a * b * b − 1 = a. Oleh karena itu a * b * b − 1 * a − 1 juga didefinisikan. Dari 3. kita mendapatkan (a * b) −1 = (a * b) −1 * a * a − 1 = (a * b) −1 * a * b * b − 1 * a − 1 = b − 1 * a − 1. ✓
  4. Dicks & Ventura. The Group Fixed by a Family of Injective Endomorphisms of a Free Group. 1996. hlm. 6.
  5. J.P. May, A Concise Course in Algebraic Topology, 1999, The University of Chicago Press (see chapter 2)
  6. fundamental groupoid in nLab. ncatlab.org.
  7. Localization and Gromov-Witten Invariants. hlm. 9.
  8. An Introduction to Groups, Groupoids and Their Representations: An Introduction ; Alberto Ibort, Miguel A. Rodriguez; CRC Press, 2019.
  9. Jim Belk (2008) Puzzles, Groups, and Groupoids , The Everything Seminar
  10. The 15-puzzle groupoid (1) , Never Ending Books
  11. The 15-puzzle groupoid (2) , Never Ending Books
  12. Mapping a group to the corresponding groupoid with one object is sometimes called delooping, especially in the context of homotopy theory, see delooping in nLab. ncatlab.org..
  13. sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
  14. Charles Ehresmann. Catégories et structures : extraits. Séminaire Ehresmann. Topologie et géométrie différentielle. 1964. Vol. 6. hlm. 1–31.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29429917 (2026-07-08T00:24:44Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.