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/ NetNews Usenet Archive 1992 #20 / NN_1992_20.iso / spool / sci / math / 11037 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-09-07  |  5.2 KB

  1. Path: sparky!uunet!cs.utexas.edu!uwm.edu!rutgers!cmcl2!sbcs.sunysb.edu!csws17.ic.sunysb.edu!rscott
  2. From: rscott@csws17.ic.sunysb.edu (Robert Scott)
  3. Newsgroups: sci.math
  4. Subject: Re: coskeleton
  5. Message-ID: <1992Sep5.041401.2086@sbcs.sunysb.edu>
  6. Date: 5 Sep 92 04:14:01 GMT
  7. References: <ARA.92Sep2201022@camelot.ai.mit.edu> <ARA.92Sep2232429@camelot.ai.mit.edu>
  8. Sender: usenet@sbcs.sunysb.edu (Usenet poster)
  9. Distribution: sci
  10. Organization: State University of New York at Stony Brook
  11. Lines: 103
  12. Nntp-Posting-Host: csws17.ic.sunysb.edu
  13.  
  14. ALLAN ADLER ASKED FOR INFORMATION ABOUT THE CONCEPT OF "CO-SKELETON".  
  15. THE FOLLOWING IS PRETTY MUCH ALL I KNOW ABOUT IT; I HOPE IT HELPS.  AS 
  16. USUAL, CORRECTIONS TO OR IMPROVEMENTS IN THE EXPOSITION ARE WELCOMED.
  17.  
  18.  
  19. THE "CO-SKELETON" CONSTRUCTION IN THE THEORY OF SIMPLICIAL SETS IS 
  20. BASICALLY JUST THE SIMPLICIAL VERSION OF THE CONCEPT OF "KILLING ALL 
  21. HOMOTOPY GROUPS OF DIMENSION K OR HIGHER".  IN MORE DETAIL:
  22.  
  23.  
  24. A SIMPLICIAL SET IS A CONTRAVARIANT FUNCTOR FROM THE CATEGORY D OF 
  25. "MODEL SIMPLEXES" TO THE CATEGORY S OF SETS.  LET D(K) BE THE 
  26. FULL SUBCATEGORY OF D CONTAINING JUST THE MODEL SIMPLEXES OF DIMENSION K 
  27. OR LESS.  THEN THE INCLUSION FUNCTOR D(K)->D INDUCES A
  28. FUNCTOR FROM THE CATEGORY OF SIMPLICIAL SETS TO THE CATEGORY OF 
  29. "K-SIMPLICIAL SETS" BY THE OBVIOUS "RESTRICTION" PROCESS.  THAT IS, 
  30. GIVEN A SIMPLICIAL SET X:D->S, WE OBTAIN A "K-SIMPLICIAL SET" 
  31. X(K):D(K)->S SIMPLY BY RESTRICTING THE FUNCTOR X TO THE SUBCATEGORY 
  32. D(K).  IN OTHER WORDS, X(K) IS OBTAINED FROM X BY JUST THROWING AWAY ALL 
  33. OF THE SIMPLEXES OF DIMENSION HIGHER THAN K.
  34.  
  35. THIS RESTRICTION FUNCTOR FROM THE CATEGORY OF SIMPLICIAL SETS TO THE 
  36. CATEGORY OF K-SIMPLICIAL SETS IS SOMETIMES CALLED "TRUNCATION", AND IT 
  37. TURNS OUT TO HAVE BOTH A LEFT ADJOINT AND A RIGHT ADJOINT.  (AN 
  38. "ADJOINT" TO A FUNCTOR IS A SORT OF "BEST APPROXIMATION TO AN INVERSE", 
  39. AND THEY COME IN TWO FLAVORS, LEFT AND RIGHT.)  THUS WE HAVE THE 
  40. FOLLOWING DIAGRAM:
  41.  
  42.  
  43.                   <--------------------------------
  44.                   R :=  RIGHT ADJOINT TO TRUNCATION
  45.  
  46.   SIMPLICIAL      -------------------------------->      K-SIMPLICIAL 
  47.     SETS                  T :=  TRUNCATION                   SETS 
  48.  
  49.                   <--------------------------------
  50.                   L :=  LEFT ADJOINT TO TRUNCATION
  51.  
  52.  
  53.  
  54. BY COMPOSING THE FUNCTORS IN THIS DIAGRAM WITH EACH OTHER, WE OBTAIN TWO 
  55. DISTINCT ENDO-FUNCTORS OF THE CATEGORY OF SIMPLICIAL SETS:
  56.  
  57.                                   TL
  58.                 SIMPLICIAL     --------->      SIMPLICIAL
  59.                   SETS         --------->        SETS
  60.                                   TR
  61.  
  62. THE ENDO-FUNCTOR TL IS ALSO KNOWN AS "SKELETON", AND YOU PROBABLY 
  63. ALREADY ARE FAMILIAR WITH IT.  THE ENDO-FUNCTOR TR, ON THE OTHER HAND, 
  64. IS KNOWN AS "CO-SKELETON", AND IT TURNS OUT TO HAVE AN INTERESTING 
  65. SIGNIFICANCE IN TERMS OF KILLING THE HIGHER HOMOTOPY GROUPS OF A 
  66. SIMPLICIAL SET.
  67.  
  68. IF YOU LOOK CLOSELY AT THE RIGHT-ADJOINT PROPERTY OF THE FUNCTOR R, YOU
  69. WILL SEE THAT WHAT IT REALLY AMOUNTS TO IS THAT "EVERY CONFIGURATION
  70. SHAPED LIKE THE BOUNDARY OF A SIMPLEX OF DIMENSION HIGHER THAN K GETS
  71. FILLED IN BY AN ACTUAL SIMPLEX".  THIS SOUNDS VERY MUCH LIKE THE SORT
  72. OF THING YOU'D NEED IN ORDER TO KILL ALL OF THE HOMOTOPY GROUPS OF
  73. DIMENSION K OR HIGHER, AND, SUBJECT TO ONE IMPORTANT TECHNICAL
  74. RESTRICTION, THAT'S PRETTY MUCH WHAT HAPPENS.
  75.  
  76. THE TECHNICAL RESTRICTION HERE IS THAT THE SIMPLICIAL SET WHOSE
  77. CO-SKELETON YOU TAKE SHOULD BE OF THE SPECIAL TYPE KNOWN AS A "KAN
  78. COMPLEX".  THUS FOR KAN COMPLEXES, CO-SKELETON IS JUST A VERY NICE
  79. CANONICAL WAY OF KILLING ALL OF THE KTH OR HIGHER HOMOTOPY GROUPS OF
  80. THE COMPLEX.
  81.  
  82. (TO SEE WHAT GOES WRONG WHEN YOU TAKE THE CO-SKELETON OF A SIMPLICIAL 
  83. SET WHICH IS NOT A KAN COMPLEX, CONSIDER THE SIMPLICIAL SET X PICTURED
  84. AS FOLLOWS:
  85.  
  86.                              E
  87.                          A  -->  B
  88.                         / \      | F
  89.                        H |      \ /
  90.                          D  <--  C
  91.                              G
  92.  
  93. THAT IS, THE ONLY NON-DEGENERATE SIMPLEXES IN X ARE THE 0-SIMPLEXES
  94. A,B,C,D AND THE 1-SIMPLEXES E,F,G,H, AS PICTURED.  THE FIRST HOMOTOPY
  95. GROUP OF X IS NON-TRIVIAL, BUT X IS ITS OWN 1-CO-SKELETON, SO CLEARLY
  96. WE DID NOT SUCCEED IN THIS CASE IN KILLING THE FIRST HOMOTOPY GROUP. 
  97. THE PROBLEM IS THAT THE HOMOTOPY CLASS THAT WE WANTED TO KILL, NAMELY
  98. THE LOOP "EFGH", IS TOO "SPREAD OUT" TO BE KILLED BY THE INSERTION OF A
  99. SINGLE 2-SIMPLEX.  THE SPECIALLY NICE SIMPLICIAL SETS KNOWN AS KAN
  100. COMPLEXES, HOWEVER, NEVER EXHIBIT THIS SORT OF IMPOLITE BEHAVIOR.)
  101.  
  102. SO FAR I HAVE ONLY DISCUSSED THE CASE OF SIMPLICIAL SETS, WHEREAS ALLAN
  103. ACTUALLY ASKED ABOUT SIMPLICIAL OBJECTS IN A CATEGORY C WHICH IS NOT
  104. NECESSARILY THE CATEGORY OF SETS.  I IMAGINE THAT THE DEFINITION OF
  105. CO-SKELETON AS "TRUNCATION, FOLLOWED BY THE RIGHT ADJOINT TO
  106. TRUNCATION" IS TAKEN OVER DIRECTLY IN THIS CASE.  I AM NOT SURE WHAT
  107. PROPERTIES THE CATEGORY C NEEDS IN ORDER FOR CO-SKELETON TO HAVE VERY
  108. NICE PROPERTIES, BUT IN ORDER FOR IT MERELY TO EXIST I DON'T THINK
  109. YOU'D NEED MUCH MORE THAN THAT C BE COMPLETE; LOOK UP "ADJOINT FUNCTOR
  110. THEOREM" IN MACLANE'S BOOK "CATEGORIES FOR THE WORKING MATHEMATICIAN"
  111. FOR INFORMATION ABOUT WHEN ADJOINTS TO FUNCTORS CAN BE EXPECTED TO
  112. EXIST.
  113.  
  114.  
  115.  
  116. -JAMES DOLAN
  117.