Catégorie modèle

En mathématiques, une catégorie modèle est une catégorie avec trois classes de morphismes : les faibles équivalences, les fibrations et les cofibrations. La théorie des catégories modèles est une sous-branche de la théorie des catégories et a été introduite par Daniel Quillen en 1967. Elle a été créée pour généraliser l'étude de l'homotopie aux catégories et ainsi avoir des nouveaux outils pour travailler avec l'homotopie dans des espaces topologiques.

Définition

Une catégorie modèle est un quadruplet , où est une catégorie bi-complète, et , et sont trois classes de morphismes stables par composition et contenants l'identité qui vérifient certains axiomes.

Axiomes[1]

  1. Axiome de bi-complétude : la catégorie est bi-complète ; elle possède toutes ses limites finies et colimites finies.
  2. Axiome de rétraction : , et sont stables par rétractions.
  3. Axiome du deux sur trois : Si et sont des morphismes tel que existent, alors si parmi , et deux sont dans , alors le troisième l'est aussi.
  4. Axiome du relèvement : soit dans , alors pour tout dans , a la propriété de relèvement par rapport à . De même si est dans et dans .
  5. Axiome de factorisation:
  • Soit un morphisme de , alors il existe dans , dans tel que ;
  • Soit un morphisme de , alors il existe dans , dans tel que.

On appelle la classe des équivalences faibles (weak equivalence), la classe des fibrations et la classe des cofibrations.

Une fibration qui est une faible équivalence est appelé une fibration acyclique, une cofibration qui est aussi une faible équivalence est appelé cofibration acyclique.

Exemple

Dans la catégorie des espaces topologiques, on peut définir comme les équivalences faibles d'homotopie, les fibrations comme les fibrations de Serre et les cofibrations sont des rétracts de morphismes , où est obtenu en attachant des cellules à [1].

    Notes et références

    1. (en) W. G. Dwyer and J. Spalinski, Homotopy theories and model categories, University of Notre Dame, Notre Dame, Indiana, Elsevier Science, , 56 p., Définition 3.3 (page 12), Exemple 3.5 (page 13)
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