Kleisli-Kategorie

Eine Kleisli-Kategorie ist eine Kategorie, die sich auf natürliche Weise aus einer Monade ergibt. Sie ist benannt nach dem Schweizer Mathematiker Heinrich Kleisli.

Definition

Sei C {\displaystyle C} eine Kategorie und M = ( T , μ , η ) {\displaystyle M=(T,\mu ,\eta )} eine Monade, mit T : C C {\displaystyle T\colon C\to C} als Endofunktor und μ : T 2 T {\displaystyle \mu \colon T^{2}\to T} , η : 1 T {\displaystyle \eta \colon 1\to T} als die auf ihm festgelegten Monoid-Operationen. Die zu C {\displaystyle C} und M {\displaystyle M} gehörende Kleisli-Kategorie wird im Folgenden als C M {\displaystyle C_{M}} bezeichnet. Die Objekte und Morphismen in ihr sind

  • Ob ( C M ) = Ob ( C ) {\displaystyle \operatorname {Ob} (C_{M})=\operatorname {Ob} (C)} , sowie
  • Mor C M ( X , Y ) = Mor C ( X , T ( Y ) ) {\displaystyle \operatorname {Mor} _{C_{M}}(X,Y)=\operatorname {Mor} _{C}(X,T(Y))} .

Identitätsmorphismen und Verkettung sind

  • id A = η A {\displaystyle \operatorname {id} _{A}=\eta _{A}} und
  • f C M g = μ C T ( f ) C g {\displaystyle f\circ _{C_{M}}g=\mu \circ _{C}T(f)\circ _{C}g} .

Beispiele

  • Korrespondenzen bilden eine Kleisli-Kategorie. Der Endofunktor auf Set ist hier Potenzmengenbildung, P {\displaystyle {\mathcal {P}}} , mit P ( f ) ( A ) = { f ( a ) | a A } {\displaystyle {\mathcal {P}}(f)(A)=\{f(a)|a\in A\}} .

Literatur

  • Saunders Mac Lane: Categories for the Working Mathematician (= Graduate Texts in Mathematics. 5). 2nd edition. Springer, New York u. a. 1998, ISBN 0-387-98403-8.