A koalgebra egy matematikai szerkezet, amely kettős (a nyilak megfordításának értelmében) egy asszociatív algebrához , amelynek mértékegysége . Egy unitárius asszociatív algebra axiómái kommutatív diagramok formájában adhatók meg . A koalgebra axiómákat a nyilak megfordításával kapjuk meg. Minden dualitású koalgebra (vektortér) generál algebrát, de fordítva nem. A véges dimenziós esetben mindkét irányban kettősség áll fenn. A koalgebrák különféle esetekben fordulnak elő (például univerzális burkolóalgebrákban és csoportsémákban ). Van még egy F-coalgebra , amelynek fontos alkalmazásai vannak a számítástechnikában .
A K mező feletti koalgebra egy C vektortér K felett K -lineáris leképezésekkel és , úgy, hogy
(Itt az és a tenzorszorzatot jelenti K felett .)
Ennek megfelelően a következő két diagram ingázik :
Az első diagramon két természetesen izomorf térrel azonosulunk . [1] Hasonlóképpen a természetes izomorf terek és a második diagramban azonosíthatók . [2]
Az első diagram kettős az algebra szorzási műveletének asszociativitását kifejező diagrammal (és a szorzás koasszociativitásának nevezik); a második diagram kettős a multiplikatív semleges elem létezését kifejező diagrammal . Ennek megfelelően a Δ térképet C-ben összetettnek ( vagy koszorzatnak ) nevezzük , ε pedig C egysége .
Tekintsünk egy S halmazt , és alkossunk egy vektorteret K felett S bázissal . Ennek a vektortérnek az elemei S -től K -ig tartó függvények, amelyek S véges számú elemét leképezik nullára; S egy s elemét azonosítjuk egy függvénnyel, amely s -t 1-re, S minden más elemét 0-ra leképezi. Ezt a teret C -ként fogjuk jelölni . Meg fogjuk határozni
Δ és ε egyértelmûen kiterjeszthetõ minden C -re linearitással . A C vektortér koalgebrává válik Δ commultifikációval és ε egységgel (ennek ellenőrzése jó módszer a koalgebra-axiómák használatához).
A véges dimenziós esetben az algebra és a koalgebra kettőssége közelebb áll: a véges dimenziós (egységes asszociatív) algebrához duális objektum koalgebra, a véges dimenziós koalgebrához duális pedig (egységes asszociatív) algebra. Általánosságban elmondható, hogy egy algebrával kettős objektumnak nem kell koalgebrának lennie.
Ez abból következik, hogy véges dimenziós terek esetén ( A ⊗ A )* és A * ⊗ A * izomorf.
Még egyszer: az algebra és a koalgebra kettős fogalom (az egyiket meghatározó axiómákat a másik axiómáiból kapjuk meg a nyilak megfordításával), míg a véges dimenziós terek esetében szintén duális objektumok .