导语


与自然语言描述为主的科学哲学不同,范畴论是数学领域抽象程度的顶峰,是可以以公式或者其它数学表达方式明确指导具体研究的。学习范畴论的过程,也是在体验系统、精确、抽象的科学方法论。理解范畴论促进学科联系的过程,并付诸各领域考察的问题,有望寻找到跨领域的解决之道。


为了让大家了解范畴论这样一门现代数学语言,克服传统学习范畴论抽象和对前置知识的障碍,集智学园特邀一位正在尝试教中学生范畴论的J-CAT猫圈老师开课,筹划了“集智范畴论入门系列课程”。希望这门课程可以帮助大家破除门槛,顺利入门。


此系列课程为周更课程,每周日中午12点更新。本文介绍第1-4课的内容,并附上范畴论入门直播宣讲课。欢迎对范畴论感兴趣的朋友报名加入课程。




范畴论入门宣讲课(直播版)




范畴论入门宣讲课属于先导课程,免费提供给大家,方便大家了解范畴论的相关历史发展脉络、思想内涵和学习方法。


宣讲课从比较宏观的角度介绍范畴论的历史发展,以及当今范畴论的应用场景和发展趋势,范畴论的一些跨领域的应用,以及其中所蕴含的科学方法论的思想,寄望于让不同领域的听众产生启迪,同时也让学员感受下范畴论的魅力。进而让初学者了解学习范畴论所可能遇到的困难。学习范畴论就像学习一门语言,入门前面对资料不知所云,难以推进学习进度;入门后一旦理解了恍然大悟,日常使用而习惯成自然。范畴论又不同于学外语,不是靠高强度的情景学习产生肌肉记忆,而是需要体悟到其中的关键节点。


范畴论入门系列课程的宗旨也是希望帮助大家跨过入门门槛。针对范畴论教学的问题,我们的课程有特别的设计思路。分享中会介绍传统学习范畴论的基本步骤,以及系统学习所需要的知识准备、学习的难点。为了帮助学员,特别是跨专业的学员,在课程设计中我们有一些特意的安排,此外还会谈到学习中需要注意的事项等。


扫码回顾范畴论入门宣讲课

观看地址: https://campus.swarma.org/course/2814





系列课程内容与大纲第1-4课(周更课程)




第一节:线性代数——范畴的视角
本节课,先从宏观的人类知识体系的分支和联系,讨论范畴论如何实现不同知识领域的跨越。并以集合论、线性代数、群论、拓扑空间、环论、图论等领域的范畴为例,给出了范畴论的基本概念:对象 (object)、态射 (morphism)、范畴 (category)、函子 (functor)
  • 范畴和知识领域
  • 列空间范畴
  • 范畴中的结合律
  • 范畴中的幺半群
  • 范畴的定义

第二节:关系范畴
本节课,再次用矩阵的方式来表述关系,帮助大家理解如何借助关系来构造关系范畴。关系是构造在集合上的最基础的代数结构,它可以用最灵活的方式把静态的结构进行动态的连接。这是对集合范畴的一个有力的推广,把集合范畴中的函数扩展到部分函数,并且保证逆的存在。
  • 逻辑运算和逻辑矩阵
  • 在集合上构造关系
  • 关系范畴
  • 等价关系

第三节:偏序集范畴

本节课,继续讨论集合上构造出的范畴。承接关系范畴,特别讲一类常见的关系,即偏序关系,并在偏序关系中构造偏序集范畴。

  • 偏序

  • 偏序集范畴

  • 反范畴

  • 共变函子与反变函子

  • 正向系统与反向系统

第四节:Abel 群范畴

本节课,专门用范畴的语言来讨论代数中的 Abel 群,Abel 群范畴以 Abel 群作为对象,以Abel 群之间的群同态为态射。

  • 以整数群为例讲解 Abel 群范畴

  • 从整数乘法看 Abel 群范畴中态射的复合

  • 范畴中态射的加法

  • Abel群范畴的态射集

  • Abel群范畴中对偶结构

  • 态射的因子分解





    课程讲师




    J-CAT猫圈

    教育法尝试者,同时给小学、中学、大学、研究生、科研人员授课,寻找从基础到前沿的最短路径。

    研究兴趣包括:范畴论、动力系统、人工智能。



    范畴论精品入门系列课程/每周更新

    持续报名中


    课程大纲(第一季):

    1. 线性代数——范畴的视角

    2. 集合范畴和等价关系

    3. 偏序集范畴

    4. Abel群范畴

    5. 线性空间的范畴化构造

    6. Hom函子

    7. 线性空间的对偶性

    8. 正向极限与逆向极限

    9. 正合

    10. 从集合到拓扑空间

    11. 自由函子

    12. 从几何到代数——同调群的构造

    课程目的

    • 为初学者,特别是非数学专业背景的系统、信息研究者提供一个起点低、水平高、观点新的范畴论基础课程


    课程适用对象

    如果您满足以下任意条件,欢迎你加入我们,学习范畴论!

    • 对现代数学体系和方法论有兴趣

    • 具有专业的数学训练,希望了解范畴论,从新的角度研究的科研工作者

    • 有高等代数/线性代数背景的大学生、研究生、科研工作者

    • 希望了解范畴论的思维方式

    • 有兴趣的中学生

    报名(长期有效):

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    购课链接:https://campus.swarma.org/course/2723


    支付宝与微信支付均可付费。付费后,请在课程详情页面,扫码二维码填写“学员登记表”,填表结束后,会弹出课程助教微信二维码,添加助教微信,即可加入课程交流群,与老师同学互动。本课程可开发票。

    详情请点击:
    人人可学的范畴论——跨领域的科学方法论 | 精品入门系列课



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