§„i h(cid:228)c hu(cid:213)

ph„m th(cid:222) c(cid:243)c

Tr›Œng fi„i h(cid:228)c s› ph„m

H(cid:214) nh'n t(cid:246)

trong nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c

lu¸n ‚n ti(cid:213)n s(cid:220) to‚n h(cid:228)c

Hu(cid:213) - 2014

§„i h(cid:228)c hu(cid:213)

Tr›Œng fi„i h(cid:228)c s› ph„m

H(cid:214) nh'n t(cid:246)

trong nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c

Chuy“n ng(cid:181)nh: §„i sŁ v(cid:181) l(cid:253) thuy(cid:213)t sŁ

M• sŁ: 62. 46. 05. 01

ph„m th(cid:222) c(cid:243)c

lu¸n ‚n ti(cid:213)n s(cid:220) to‚n h(cid:228)c

Ng›Œi h›(cid:237)ng d(cid:201)n khoa h(cid:228)c:

1. PGS. TS. Nguy(cid:212)n Ti(cid:213)n Quang

2. GS. TS. L“ V¤n Thuy(cid:213)t

Hu(cid:213), 2014

LŒi cam fioan

T«i xin cam fioan fi'y l(cid:181) c«ng tr(cid:215)nh nghi“n cłu cæa t«i fi›(cid:238)c vi(cid:213)t chung v(cid:237)i c‚c fi(cid:229)ng

t‚c gi¶. Nh(cid:247)ng k(cid:213)t qu¶ vi(cid:213)t chung v(cid:237)i c‚c t‚c gi¶ kh‚c fi• fi›(cid:238)c sø nh˚t tr(cid:221) cæa c‚c fi(cid:229)ng t‚c

gi¶ khi fi›a v(cid:181)o lu¸n ‚n. C‚c sŁ li(cid:214)u, k(cid:213)t qu¶ fi›(cid:238)c tr(cid:215)nh b(cid:181)y trong lu¸n ‚n l(cid:181) trung thøc v(cid:181)

ch›a tıng fi›(cid:238)c ai c«ng bŁ trong b˚t kœ c«ng tr(cid:215)nh n(cid:181)o kh‚c.

T‚c gi¶

Ph„m Th(cid:222) C(cid:243)c

1

LŒi c¶m ‹n

Lu¸n ‚n fi›(cid:238)c ho(cid:181)n th(cid:181)nh d›(cid:237)i sø h›(cid:237)ng d(cid:201)n cæa PGS. TS. Nguy(cid:212)n Ti(cid:213)n Quang v(cid:181) GS.

TS. L“ V¤n Thuy(cid:213)t. LŒi fi˙u ti“n, em xin b(cid:181)y tÆ l(cid:223)ng bi(cid:213)t ‹n ch'n th(cid:181)nh v(cid:181) s'u s(cid:190)c nh˚t fi(cid:213)n

c‚c Th˙y. C‚c Th˙y kh«ng ch(cid:216) truy(cid:210)n cho em ni(cid:210)m fiam m“ nghi“n cłu khoa h(cid:228)c, t¸n t(cid:215)nh

h›(cid:237)ng d(cid:201)n v(cid:181) gi(cid:243)p fi(cid:236) em v(cid:210) m(cid:228)i m˘t, m(cid:181) c(cid:223)n d(cid:181)nh cho em sø c(cid:230) v(cid:242) v(cid:181) fiØng vi“n trong

suŁt qu‚ tr(cid:215)nh h(cid:228)c t¸p v(cid:181) nghi“n cłu cæa m(cid:215)nh.

T«i xin tr'n tr(cid:228)ng c¶m ‹n c‚c th˙y c« trong Khoa To‚n, Ph(cid:223)ng Sau fi„i h(cid:228)c - Tr›Œng

§„i h(cid:228)c s› ph„m - §„i h(cid:228)c Hu(cid:213), Ban fi(cid:181)o t„o sau fi„i h(cid:228)c - §„i h(cid:228)c Hu(cid:213) v(cid:181) c‚c th˙y c« trong

BØ m«n §„i sŁ, Khoa Khoa h(cid:228)c tø nhi“n - Tr›Œng §„i h(cid:228)c H(cid:229)ng §łc - Thanh Hªa fi• t„o

m(cid:228)i fii(cid:210)u ki(cid:214)n thu¸n l(cid:238)i cho t«i h(cid:228)c t¸p, nghi“n cłu v(cid:181) ho(cid:181)n th(cid:181)nh ch›‹ng tr(cid:215)nh nghi“n cłu

cæa m(cid:215)nh.

T«i c(cid:242)ng xin g(cid:246)i lŒi c¶m ‹n fi(cid:213)n Th„c s(cid:252) Nguy(cid:212)n Thu Thæy v(cid:215) nh(cid:247)ng sø gi(cid:243)p fi(cid:236) ch'n

th(cid:181)nh.

CuŁi c(cid:239)ng, t«i muŁn b(cid:181)y tÆ l(cid:223)ng bi(cid:213)t ‹n s'u s(cid:190)c fi(cid:213)n gia fi(cid:215)nh t«i v(cid:215) nh(cid:247)ng sø fi(cid:229)ng c¶m,

fiØng vi“n v(cid:181) chia s˛ nh(cid:247)ng khª kh¤n trong suŁt thŒi gian t«i l(cid:181)m nghi“n cłu sinh v(cid:181) ho(cid:181)n

th(cid:181)nh lu¸n ‚n n(cid:181)y.

Ph„m Th(cid:222) C(cid:243)c

2

M(cid:244)c l(cid:244)c

1 MØt sŁ ki(cid:213)n thłc chu¨n b(cid:222) 16

1.1 Nhªm ph„m tr(cid:239) (b(cid:214)n) ph'n b¸c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.1.1 Nhªm ph„m tr(cid:239) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.1.2 Nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n v(cid:181) c‚c t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c . . . . . . . . . 17

1.1.3 Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.1.4 Nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.1.5 H(cid:181)m t(cid:246) monoidal, t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n monoidal . . . . . . . . . . . 19

1.2 Ann-ph„m tr(cid:239) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.2.1 Ann-ph„m tr(cid:239) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.2.2 Ann-h(cid:181)m t(cid:246) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.2.3 Ann-ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2 Ph'n l(cid:237)p c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ) v(cid:181) łng d(cid:244)ng 25

2.1 Ph'n l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ) . . . . . . . . . . . . 25

2.2 Ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.3 Ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

. . . . . . 45 2.4 Ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c bºi h(cid:214) nh'n t(cid:246) . . . . . . . . . . . 37 2.5 ‚p d(cid:244)ng v(cid:181)o b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm c(cid:230) fii(cid:211)n . . . . . . . . . . .

2.5.1 Nhªm ph„m tr(cid:239) cæa mØt h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng . . . . . . . . . . . . . . 45

2.5.2 H(cid:181)m t(cid:246) monoidal v(cid:181) b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm . . . . . . . . . . . . . . 49

3 Nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o 53

3.1 Nhªm ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t v(cid:237)i mØt m«fiun ch—o . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.2 Ph'n l(cid:237)p c‚c m«fiun ch—o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3.3 B(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o: l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº v(cid:181) fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p 58

4 Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c ch˘t chˇ v(cid:181) mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun

65 ch—o

4.1 L(cid:253) thuy(cid:213)t fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm fi…ng bi(cid:213)n cæa Cegarra . . . . . . . . . . . . . 65

3

4.2 Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n v(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ph'n b¸c ki(cid:211)u (ϕ, f ) . 66

4.2.1 X'y døng nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n th«ng qua ph„m tr(cid:239) khung 67

4.2.2 X'y døng nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n b»ng ph›‹ng ph‚p h(cid:214) nh'n

t(cid:246) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

4.2.3 Ph'n l(cid:237)p c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ph'n b¸c ki(cid:211)u (ϕ, f ) . . . . . . . . . . 72

4.3 Γ-m«fiun ch—o v(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c li“n k(cid:213)t . . . . . . . . . . . . . . 73

4.4 Ph'n l(cid:237)p c‚c Γ-m«fiun ch—o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.5 B(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o: l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº v(cid:181)

fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

5 Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui 88

5.1 L(cid:253) thuy(cid:213)t fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:181)nh cæa Mac Lane v(cid:181) Shukla . . . . . . . . . . . . 88

5.2 Song m«fiun ch—o v(cid:181) E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

5.3 Ph'n l(cid:237)p c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

5.4 Mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4

B¶ng k(cid:253) hi(cid:214)u

K(cid:253) hi(cid:214)u ObG MorG (0, g, d) Ngh(cid:220)a t¸p c‚c v¸t cæa ph„m tr(cid:239) G t¸p c‚c m(cid:242)i t“n cæa ph„m tr(cid:239) G r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) cæa ph—p cØng

(1, l, r) Π = π0G A = π1G SG Hom(ϕ,f )[S, S(cid:48)]

r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) (cæa ph—p nh'n) t¸p c‚c l(cid:237)p v¸t fi…ng c˚u cæa G t¸p c‚c tø fi…ng c˚u cæa v¸t fi‹n v(cid:222) I ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n cæa ph„m tr(cid:239) G t¸p c‚c l(cid:237)p fi(cid:229)ng lu'n c‚c h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ) tı S fi(cid:213)n S(cid:48) nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A)

nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ki(cid:211)u (Π, A)

h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (Γ-ph'n b¸c)

Ann-h(cid:181)m t(cid:246)

c‚c t›‹ng fi›‹ng monoidal ch(cid:221)nh t(cid:190)c

c‚c t›‹ng fi›‹ng monoidal Γ-ph'n b¸c ch(cid:221)nh (Π, A), (Π, A, k) (cid:82) Γ(Π, A, h) (F, (cid:101)F ) (F, ˘F , (cid:101)F ) (H, (cid:101)H), (G, (cid:101)G) (HΓ, (cid:101)HΓ), (GΓ, (cid:101)GΓ)

t(cid:190)c

Ann-ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (R, M )

c‚c nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm

c‚c nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm fi…ng bi(cid:213)n

c‚c nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:181)nh cæa Mac Lane

c‚c nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:181)nh cæa Shukla (R, M ), (R, M, h) H i(Π, A) H i Γ(Π, A) H i M acL(R, M ) H i Shu(R, M )

v(cid:181)nh c‚c song t(cid:221)ch cæa v(cid:181)nh A

t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng c‚c mº rØng nhªm

(Γ-)m«fiun ch—o, E-h(cid:214)

t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng c‚c mº rØng nhªm MA Ext(Π, A, ψ) M, (B, D, d, θ), B d→ D ExtB→D(Q, B, ψ)

ki(cid:211)u m«fiun ch—o

B→D(Q, B, ψ)

ExtΓ t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng c‚c mº rØng nhªm

fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o

5

B¶ng thu¸t ng(cid:247)

Ti(cid:213)ng Anh Thu¸t ng(cid:247)

Ann-category Ann-ph„m tr(cid:239)

strict Ann-category Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ

regular Ann-category Ann-ph„m tr(cid:239) ch(cid:221)nh qui

reduced Ann-category Ann-ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n

Ann-functor Ann-h(cid:181)m t(cid:246)

single Ann-functor Ann-h(cid:181)m t(cid:246) fi‹n

Ann-morphism Ann-m(cid:242)i t“n

Ann-t›‹ng fi›‹ng Ann-equivalence

canonical Ann-equivalence Ann-t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c

obstruction c¶n trº

stick fi(cid:221)nh

coherence condition fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p

E-system E-h(cid:214)

regular E-system E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui

monoidal functor h(cid:181)m t(cid:246) monoidal

regular monoidal functor h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ch(cid:221)nh qui

symmetric monoidal functor h(cid:181)m t(cid:246) monoidal fiŁi xłng

graded monoidal functor h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ph'n b¸c

regular graded monoidal functor h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ph'n b¸c ch(cid:221)nh qui

abstract kernel h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng

factor set h(cid:214) nh'n t(cid:246)

regular factor set h(cid:214) nh'n t(cid:246) ch(cid:221)nh qui

pseudo-functor gi¶ h(cid:181)m t(cid:246)

crossed module m«fiun ch—o

equivariant crossed module m«fiun ch—o fi…ng bi(cid:213)n

equivariant group extension mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n

crossed product extension mº rØng t(cid:221)ch ch—o

categorical group nhªm ph„m tr(cid:239)

strict categorical group nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ

braided categorical group nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n

graded braided categorical group nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c

6

graded categorical group nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c

strict graded categorical group nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c ch˘t chˇ

discrete categorical group nhªm pham tr(cid:239) rŒi r„c

reduced categorical group nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n

skeletal category ph„m tr(cid:239) khung

monoidal category ph„m tr(cid:239) monoidal

symmetric monoidal category ph„m tr(cid:239) monoidal fiŁi xłng

Picard category ph„m tr(cid:239) Picard

graded ph'n b¸c

constraint r(cid:181)ng buØc

braided constraint r(cid:181)ng buØc b(cid:214)n

unit constraint r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222)

commutativity constraint r(cid:181)ng buØc giao ho‚n

associativity constraint r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p

crossed bimodule song m«fiun ch—o

bimultiplication song t(cid:221)ch

permutable bimultiplication song t(cid:221)ch giao ho‚n

compatibility sø t›‹ng th(cid:221)ch

pre-stick ti(cid:210)n fi(cid:221)nh

categorical equivalence t›‹ng fi›‹ng ph„m tr(cid:239)

monoidal natural equivalence t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n monoidal

object v¸t

7

s‹ fi(cid:229) mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c kh‚i ni(cid:214)m, thu¸t ng(cid:247)

(cid:64)(cid:64)

(cid:0)(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)

Ann-ph„m tr(cid:239) Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c

(cid:27)

(cid:45)

(cid:27)

Nhªm ph„m tr(cid:239)

(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)(cid:0)

(cid:64)(cid:64)

(cid:27)

1. Nhªm ph„m tr(cid:239) M«fiun ch—o Nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ

(cid:27)

(cid:45)

(cid:27)

Mº rØng nhªm Mº rØng nhªm ⊃ ki(cid:211)u m«fiun ch—o

(cid:0)

(cid:0)

Γ-m«fiun ch—o 2. Nhªm ph„m tr(cid:239) Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c ch˘t chˇ

(cid:0)

(cid:64)

(cid:64)

(cid:0)(cid:0)

(cid:64)

(cid:27)

ph'n b¸c (cid:64)

(cid:27)

(cid:45)

(cid:27)

Mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o Mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n

(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)(cid:0)

(cid:64)(cid:64)

(cid:27)

E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui 3. Ann-ph„m tr(cid:239) Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ

Mº rØng v(cid:181)nh Mº rØng v(cid:181)nh ⊃ ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui

8

Mº fi˙u

Kh‚i ni(cid:214)m ph„m tr(cid:239) monoidal (hay ph„m tr(cid:239) tens‹) fi›(cid:238)c fi(cid:210) xu˚t bºi B—nabou [44], S.

Mac Lane [26], G. M. Kelly [23], ... v(cid:181)o fi˙u nh(cid:247)ng n¤m 60 cæa th(cid:213) kß tr›(cid:237)c. §ª l(cid:181) mØt

ph„m tr(cid:239) C fi›(cid:238)c trang b(cid:222) mØt song h(cid:181)m t(cid:246) ⊗ : C × C → C cª t(cid:221)nh k(cid:213)t h(cid:238)p (sai kh‚c mØt

fi…ng c˚u tø nhi“n) v(cid:181) mØt v¸t I vıa l(cid:181) fi‹n v(cid:222) tr‚i vıa l(cid:181) fi‹n v(cid:222) ph¶i fiŁi v(cid:237)i ph—p to‚n ⊗

(c(cid:242)ng sai kh‚c mØt fi…ng c˚u tø nhi“n). C‚c fi…ng c˚u tø nhi“n k(cid:213)t h(cid:238)p v(cid:181) fi‹n v(cid:222) ph¶i thÆa

m•n nh(cid:247)ng fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p nh˚t fi(cid:222)nh fi(cid:211) fi¶m b¶o r»ng t˚t c¶ c‚c bi(cid:211)u fi(cid:229) ph(cid:239) h(cid:238)p l(cid:181) giao

ho‚n. N(cid:213)u c‚c fi…ng c˚u n(cid:181)y fi(cid:210)u l(cid:181) fi(cid:229)ng nh˚t th(cid:215) ta nªi c‚c r(cid:181)ng buØc l(cid:181) ch˘t chˇ, v(cid:181) ph„m

tr(cid:239) fiang x—t l(cid:181) ph„m tr(cid:239) monoidal ch˘t chˇ. M(cid:231)i ph„m tr(cid:239) monoidal fi(cid:210)u t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i

mØt ph„m tr(cid:239) monoidal ch˘t chˇ. Ph—p to‚n tens‹ th«ng th›Œng l(cid:181)m cho c‚c kh«ng gian

vect‹, c‚c nhªm aben, c‚c R-m«fiun ho˘c c‚c R-fi„i sŁ trº th(cid:181)nh ph„m tr(cid:239) monoidal. Do

fiª, ph„m tr(cid:239) monoidal cª th(cid:211) fi›(cid:238)c xem nh› t(cid:230)ng qu‚t hªa cæa c‚c kh‚i ni(cid:214)m n(cid:181)y v(cid:181) nhi(cid:210)u

v(cid:221) d(cid:244) kh‚c.

Ph„m tr(cid:239) monoidal fi›(cid:238)c "m(cid:222)n hªa" fi(cid:211) trº th(cid:181)nh ph„m tr(cid:239) v(cid:237)i c˚u tr(cid:243)c nhªm khi b(cid:230)

sung th“m kh‚i ni(cid:214)m v¸t kh¶ ngh(cid:222)ch. Trong tr›Œng h(cid:238)p ph„m tr(cid:239) n(cid:210)n l(cid:181) mØt groupoid (ngh(cid:220)a

l(cid:181) m(cid:228)i m(cid:242)i t“n trong ph„m tr(cid:239) fi(cid:210)u l(cid:181) fi…ng c˚u) th(cid:215) ta thu fi›(cid:238)c mØt l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) quan tr(cid:228)ng,

fiª l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239). MØt nhªm ph„m tr(cid:239) (hay Gr-ph„m tr(cid:239) theo c‚ch g(cid:228)i cæa H. X. S(cid:221)nh

[50]) l(cid:181) mØt ph„m tr(cid:239) monoidal trong fiª m(cid:228)i m(cid:242)i t“n fi(cid:210)u kh¶ ngh(cid:222)ch v(cid:181) m(cid:228)i v¸t fi(cid:210)u cª

ngh(cid:222)ch fi¶o y(cid:213)u (º fi'y ngh(cid:222)ch fi¶o y(cid:213)u cæa mØt v¸t X l(cid:181) mØt v¸t Y sao cho X ⊗ Y v(cid:181) Y ⊗ X

fi(cid:210)u fi…ng c˚u v(cid:237)i v¸t fi‹n v(cid:222) I). §˘c bi(cid:214)t, mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ (theo c‚ch g(cid:228)i cæa

A. Joyal v(cid:181) R. Street [22]) l(cid:181) mØt ph„m tr(cid:239) monoidal ch˘t chˇ trong fiª m(cid:228)i m(cid:242)i t“n fi(cid:210)u kh¶

ngh(cid:222)ch v(cid:181) m(cid:228)i v¸t fi(cid:210)u cª ngh(cid:222)ch fi¶o ch˘t chˇ (X ⊗ Y = I = Y ⊗ X). Kh‚i ni(cid:214)m n(cid:181)y c(cid:223)n

fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) G-groupoid theo R. Brown v(cid:181) C. Spencer [8], hay 2-nhªm theo B. Noohi [29],

hay 2-nhªm ch˘t chˇ theo J. C. Baez v(cid:181) A. D. Lauda [3], hay Gr-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ theo H.

X. S(cid:221)nh [51]. Nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) fi›(cid:238)c trang b(cid:222) th“m r(cid:181)ng buØc b(cid:214)n.

Trong tr›Œng h(cid:238)p r(cid:181)ng buØc b(cid:214)n l(cid:181) fiŁi xłng th(cid:215) ta thu fi›(cid:238)c kh‚i ni(cid:214)m nhªm ph„m tr(cid:239) fiŁi

xłng (hay ph„m tr(cid:239) Picard, Pic-ph„m tr(cid:239) theo [50]) hay 2-nhªm fiŁi xłng.

Nh(cid:247)ng t‚c gi¶ fi˙u ti“n nghi“n cłu v(cid:210) nhªm ph„m tr(cid:239) m(cid:181) ta cª th(cid:211) k(cid:211) fi(cid:213)n l(cid:181) N. Saavedra

Rivano [49], H. X. S(cid:221)nh [50], M. L. Laplaza [24], ... Trong lu¸n ‚n cæa m(cid:215)nh n¤m 1975 [50],

H. X. S(cid:221)nh fi• m« t¶ c˚u tr(cid:243)c cæa nhªm ph„m tr(cid:239) v(cid:181) ph„m tr(cid:239) Picard v(cid:181) ph'n l(cid:237)p ch(cid:243)ng bºi

nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u chi(cid:210)u 3 cæa c‚c nhªm. Do trong l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) n(cid:181)y m(cid:228)i m(cid:242)i t“n fi(cid:210)u l(cid:181)

fi…ng c˚u n“n c‚c b˚t bi(cid:213)n fi˘c tr›ng cæa m(cid:231)i ph„m tr(cid:239) thuØc l(cid:237)p n(cid:181)y fi(cid:210)u fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh. Theo fiª, m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) G x‚c fi(cid:222)nh ho(cid:181)n to(cid:181)n ba b˚t bi(cid:213)n: nhªm Π = π0G c‚c l(cid:237)p v¸t fi…ng c˚u cæa G, Π-m«fiun A = π1G c‚c tø fi…ng c˚u cæa v¸t fi‹n v(cid:222) cæa G v(cid:181) mØt l(cid:237)p

9

fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u chu¨n t(cid:190)c chi(cid:210)u 3 cæa nhªm Π v(cid:237)i c‚c h(cid:214) t(cid:246) trong Π-m«fiun A. H‹n n(cid:247)a,

m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) fi(cid:210)u t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A) qua c‚c t›‹ng

fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c fi›(cid:238)c x'y døng nhŒ kh‚i ni(cid:214)m fi(cid:221)nh. Do fiª, sø ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m

tr(cid:239) ho(cid:181)n to(cid:181)n cª th(cid:211) fi›(cid:238)c thøc hi(cid:214)n mØt c‚ch fi‹n gi¶n h‹n tr“n l(cid:237)p c‚c ph„m tr(cid:239) lo„i n(cid:181)y

(c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ti(cid:210)n fi(cid:221)nh ki(cid:211)u (Π, A)). K(cid:213)t qu¶ n(cid:181)y fi• cho ph—p x‚c l¸p mŁi li“n h(cid:214)

gi(cid:247)a l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239), fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm v(cid:181) b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm c(cid:230) fii(cid:211)n cæa

Schreier - Eilenberg - Mac Lane [51]. Sau fiª, l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239) v(cid:237)i t(cid:221)nh kh‚i qu‚t

cæa nª ng(cid:181)y c(cid:181)ng cª nhi(cid:210)u łng d(cid:244)ng.

Lu¸n ‚n cæa H. X. S(cid:221)nh [50] cª th(cid:211) xem nh› l(cid:181) fi• tr(cid:215)nh b(cid:181)y mØt c‚ch fi˙y fiæ c‚c v˚n fi(cid:210)

c‹ b¶n li“n quan fi(cid:213)n nhªm ph„m tr(cid:239), nh›ng c«ng tr(cid:215)nh n(cid:181)y kh«ng fi›(cid:238)c xu˚t b¶n v(cid:181) c(cid:242)ng

r˚t khª t(cid:215)m. J. C. Baez v(cid:181) A. D. Lauda [3] sau fiª fi• cª mØt t(cid:230)ng k(cid:213)t kh‚ t(cid:216) m(cid:216) cho c‚c nhªm

ph„m tr(cid:239), tuy nhi“n c‚c t‚c gi¶ n(cid:181)y l„i kh«ng fi(cid:210) c¸p t(cid:237)i b(cid:181)i to‚n ph'n l(cid:237)p.

C‚c nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c fi›(cid:238)c gi(cid:237)i thi(cid:214)u l˙n fi˙u ti“n trong [20] bºi A. Frohlich

v(cid:181) C. T. C. Wall. G˙n fi'y, nhi(cid:210)u v(cid:221) d(cid:244) th(cid:243) v(cid:222) kh‚c v(cid:210) nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c c(cid:242)ng xu˚t

hi(cid:214)n trong t«p« fi„i sŁ v(cid:181) l(cid:253) thuy(cid:213)t v(cid:181)nh (xem [14, 16]). Trong [14], A. M. Cegarra v(cid:181) c‚c

fi(cid:229)ng t‚c gi¶ fi• chłng fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p ch(cid:221)nh x‚c cho c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c v(cid:181) c‚c

h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ph'n b¸c bºi nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u fi…ng bi(cid:213)n chi(cid:210)u thł 3 theo ngh(cid:220)a trong

[15]. Sau fiª, c‚c k(cid:213)t qu¶ n(cid:181)y fi• fi›(cid:238)c ‚p d(cid:244)ng fi(cid:211) fi›a ra lŒi gi¶i th(cid:221)ch h(cid:238)p cho b(cid:181)i to‚n mº

rØng fi…ng bi(cid:213)n cæa nhªm v(cid:237)i h„t nh'n kh«ng aben trong [14]. §'y l(cid:181) mØt d„ng kh‚i qu‚t

cæa b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm c(cid:230) fii(cid:211)n, m(cid:181) º fi'y nª xu˚t hi(cid:214)n nh› l(cid:181) mØt tr›Œng h(cid:238)p fi˘c bi(cid:214)t

łng v(cid:237)i Γ = 1. K(cid:213)t qu¶ n(cid:181)y cho ta th˚y mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a bØ ba: l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239)

ph'n b¸c, mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n v(cid:181) fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u fi…ng bi(cid:213)n.

Nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n fi›(cid:238)c x—t t(cid:237)i l˙n fi˙u trong [22] bºi A. Joyal v(cid:181) R. Street nh› mØt mº

rØng cæa ph„m tr(cid:239) Picard, trong fiª c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n fi• fi›(cid:238)c ph'n l(cid:237)p bºi nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u aben H 3 ab(M, N ). T(cid:215)nh huŁng t(cid:230)ng qu‚t h‹n fiŁi v(cid:237)i c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) Picard fi›(cid:238)c fi›a ra bºi A. Frohlich v(cid:181) C. T. C. Wall v(cid:237)i t“n g(cid:228)i nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c [20] (sau

n(cid:181)y, A. M. Cegarra v(cid:181) E. Khmaladze [18] g(cid:228)i l(cid:181) ph„m tr(cid:239) Picard ph'n b¸c). C‚c fi(cid:222)nh l(cid:253)

ph'n l(cid:237)p fi(cid:229)ng lu'n cho ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c, v(cid:181) tr›Œng h(cid:238)p ri“ng cæa

nª l(cid:181) ph„m tr(cid:239) c‚c ph„m tr(cid:239) Picard ph'n b¸c fi• fi›(cid:238)c tr(cid:215)nh b(cid:181)y theo thł tø trong [17] v(cid:181)

[18]. Trong ph—p chłng minh c‚c fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p n(cid:181)y, ph˙n th(cid:243) v(cid:222) nh˚t v(cid:181) c(cid:242)ng l(cid:181) phłc

t„p nh˚t l(cid:181) ph—p døng 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh fi›(cid:238)c c¶m sinh bºi mØt nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c

(ho˘c ph„m tr(cid:239) Picard ph'n b¸c) qua ph„m tr(cid:239) khung m(cid:181) m(cid:231)i l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng cæa c‚c ph„m

tr(cid:239) c(cid:239)ng lo„i l(cid:181) t›‹ng łng v(cid:237)i mØt l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u chi(cid:210)u 3.

Trong b(cid:181)i b‚o [34], N. T. Quang fi• gi(cid:237)i thi(cid:214)u mØt c‚ch ti(cid:213)p c¸n kh‚c cho b(cid:181)i to‚n ph'n

l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c døa tr“n ph›‹ng ph‚p h(cid:214) nh'n t(cid:246) (hay gi¶ h(cid:181)m

t(cid:246) theo ngh(cid:220)a cæa A. Grothendieck [47]). Ph›‹ng ph‚p n(cid:181)y døa tr“n (cid:253) t›ºng sau. M(cid:231)i nhªm

10

ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c fi›(cid:238)c xem nh› mº rØng cæa mØt nhªm ph„m tr(cid:239) bºi nhªm Γ. Do m(cid:231)i

nhªm ph„m tr(cid:239) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A) n“n 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh c¶m

sinh cª th(cid:211) fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh tı mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) t›‹ng tø nh› c‚ch x‚c fi(cid:222)nh c‚i c¶n trº cæa b(cid:181)i

to‚n mº rØng nhªm. Ph›‹ng ph‚p n(cid:181)y cª nhi(cid:210)u tri(cid:211)n v(cid:228)ng trong vi(cid:214)c ‚p d(cid:244)ng cho ph„m tr(cid:239)

c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c.

N(cid:213)u nh› nhªm ph„m tr(cid:239) fi›(cid:238)c xem nh› l(cid:181) mØt phi“n b¶n ph„m tr(cid:239) cæa c˚u tr(cid:243)c nhªm

th(cid:215) v(cid:181)o n¤m 1988 N. T. Quang [1] fi• fi›a ra kh‚i ni(cid:214)m Ann-ph„m tr(cid:239), xem nh› mØt ph„m

tr(cid:239) hªa cæa kh‚i ni(cid:214)m v(cid:181)nh, v(cid:237)i nh(cid:247)ng fi(cid:223)i hÆi v(cid:210) t(cid:221)nh kh¶ ngh(cid:222)ch cæa c‚c v¸t v(cid:181) cæa c‚c

m(cid:242)i t“n trong ph„m tr(cid:239) n(cid:210)n. C(cid:242)ng trong [1], N. T. Quang fi• x‚c fi(cid:222)nh fi›(cid:238)c c‚c b˚t bi(cid:213)n

fi˘c tr›ng cæa mØt Ann-ph„m tr(cid:239) bao g(cid:229)m mØt v(cid:181)nh R, mØt R-song m«fiun M v(cid:181) mØt ph˙n t(cid:246) thuØc nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u Mac Lane H 3 M acL(R, M ) theo ngh(cid:220)a trong [48]. Tı fiª x‚c l¸p fi›(cid:238)c mØt song ‚nh gi(cid:247)a t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng cæa c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) ti(cid:210)n fi(cid:221)nh ki(cid:211)u

(R, M ) v(cid:237)i t¸p c‚c l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u c‚c c˚u tr(cid:243)c cæa Ann-ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (R, M ) (§(cid:222)nh l(cid:253)

3.4, Ch›‹ng IV [1]). Sau fiª, b(cid:181)i to‚n ph'n l(cid:237)p c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) fi• fi›(cid:238)c N. T. Quang v(cid:181) D.

D. Hanh gi¶i quy(cid:213)t trong [35] nhŒ c‚c nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u chi(cid:210)u th˚p cæa fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u

v(cid:181)nh Mac Lane. C(cid:242)ng trong b(cid:181)i b‚o n(cid:181)y, c‚c t‚c gi¶ fi• ch(cid:216) ra mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a b(cid:181)i to‚n mº

rØng v(cid:181)nh v(cid:181) l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº cæa c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246).

L(cid:237)p c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) ch(cid:221)nh qui (r(cid:181)ng buØc fiŁi xłng thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n cX,X = id fiŁi v(cid:237)i m(cid:228)i v¸t X), n¶y sinh tı b(cid:181)i to‚n mº rØng v(cid:181)nh, fi• fi›(cid:238)c ph'n l(cid:237)p trong [1] bºi nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u cæa fi„i sŁ k(cid:213)t h(cid:238)p H 3 Shu(R, M ) theo ngh(cid:220)a cæa Shukla trong [52]. G˙n fi'y nh˚t, b(cid:181)i to‚n ph'n l(cid:237)p c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) trong tr›Œng h(cid:238)p t(cid:230)ng qu‚t fi• fi›(cid:238)c N. T. Quang

gi¶i quy(cid:213)t tr(cid:228)n v(cid:209)n trong [37].

M«fiun ch—o cæa c‚c nhªm fi›(cid:238)c J. H. C. Whitehead fi›a ra v(cid:181)o n¤m 1949 trong c«ng

tr(cid:215)nh nghi“n cłu cæa «ng v(cid:210) bi(cid:211)u di(cid:212)n 2-d„ng fi(cid:229)ng lu'n [43] m(cid:181) kh«ng cª sø tr(cid:238) gi(cid:243)p cæa

l(cid:253) thuy(cid:213)t ph„m tr(cid:239). Trong b(cid:181)i b‚o fi›(cid:238)c xu˚t b¶n n¤m 1976 [8], R. Brown v(cid:181) C. Spencer fi•

ch(cid:216) ra r»ng m(cid:231)i m«fiun ch—o fi(cid:210)u x‚c fi(cid:222)nh mØt G-groupoid (ngh(cid:220)a l(cid:181), mØt nhªm ph„m tr(cid:239)

ch˘t chˇ) v(cid:181) ng›(cid:238)c l„i, do fiª m«fiun ch—o cª th(cid:211) fi›(cid:238)c nghi“n cłu bºi l(cid:253) thuy(cid:213)t ph„m tr(cid:239).

K(cid:213)t qu¶ n(cid:181)y cho ph—p x‚c l¸p mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239) v(cid:237)i m«fiun ch—o,

mØt kh‚i ni(cid:214)m c‹ b¶n v(cid:181) cª ngu(cid:229)n gŁc tı t«p« fi„i sŁ. MØt c‚ch ch(cid:221)nh x‚c, R. Brown v(cid:181) C.

Spencer fi• chłng minh r»ng (§(cid:222)nh l(cid:253) 1, [8]) ph„m tr(cid:239) c‚c m«fiun ch—o l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i

ph„m tr(cid:239) c‚c G-groupoid (trong ph„m tr(cid:239) thł nh˚t c‚c m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o,

c(cid:223)n trong ph„m tr(cid:239) thł hai m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) b¶o to(cid:181)n ph—p to‚n nhªm). Tr›(cid:237)c fiª, k(cid:213)t

qu¶ n(cid:181)y fi• fi›(cid:238)c t(cid:215)m ra mØt c‚ch fiØc l¸p bºi J. -L. Verdier v(cid:181)o n¤m 1965 trong mØt c«ng

tr(cid:215)nh cæa «ng nh›ng kh«ng fi›(cid:238)c c«ng bŁ. Sau fiª, k(cid:213)t qu¶ n(cid:181)y fi• fi›(cid:238)c s(cid:246) d(cid:244)ng v(cid:181) tr(cid:221)ch d(cid:201)n

trong kh‚ nhi(cid:210)u nghi“n cłu cæa c‚c t‚c gi¶ kh‚c cª li“n quan t(cid:237)i m«fiun ch—o ho˘c nhªm

ph„m tr(cid:239). MØt d„ng kh‚i qu‚t hªa cæa §(cid:222)nh l(cid:253) 1 trong [8] cho c‚c m«fiun ch—o trong nhªm

11

v(cid:237)i ph—p to‚n v(cid:181) c‚c ph„m tr(cid:239) trong fi• fi›(cid:238)c T. Porter gi(cid:237)i thi(cid:214)u trong [32]. Nh› v¸y, cª th(cid:211)

xem nh› R. Brown v(cid:181) C. Spencer l(cid:181) nh(cid:247)ng t‚c gi¶ fi˙u ti“n fi• fi›a ra fi›(cid:238)c mØt t›‹ng fi›‹ng

ph„m tr(cid:239) gi(cid:247)a mØt b“n l(cid:181) ph„m tr(cid:239) c‚c m«fiun ch—o v(cid:181) mØt b“n l(cid:181) ph„m tr(cid:239) cæa mØt lo„i

fi„i sŁ ph„m tr(cid:239). Tuy nhi“n, trong t›‹ng fi›‹ng n(cid:181)y, ngo(cid:181)i vi(cid:214)c x'y døng fi›(cid:238)c t›‹ng łng

gi(cid:247)a c‚c v¸t cæa hai ph„m tr(cid:239), c‚c t‚c gi¶ m(cid:237)i ch(cid:216) x'y døng fi›(cid:238)c t›‹ng łng tr“n mØt l(cid:237)p

c‚c m(cid:242)i t“n v(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) r˚t fi˘c bi(cid:214)t. Do fiª, t›‹ng fi›‹ng n(cid:181)y ch›a ph¶n ‚nh fi›(cid:238)c b¶n

ch˚t cæa tenx‹ ph„m tr(cid:239), fiª l(cid:181) mŁi li“n h(cid:214) v(cid:237)i fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm. MŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a nhªm

ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ, m«fiun ch—o v(cid:181) fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm fi• fi›(cid:238)c A. Joyal v(cid:181) R. Street ch(cid:216) ra

trong b¶n th¶o b(cid:181)i b‚o n¤m 1986 [21], nh›ng sau fiª l„i b(cid:222) bÆ fii trong phi“n b¶n cuŁi c(cid:239)ng

[22].

B(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o fi›(cid:238)c gi(cid:237)i thi(cid:214)u trong [42] v(cid:181) [46] fi• fi›(cid:238)c

R. Brown v(cid:181) c‚c cØng sø nghi“n cłu trong c‚c c«ng tr(cid:215)nh [7], [9], [10]. Trong fiª, c‚c t‚c

gi¶ fi• gi¶i th(cid:221)ch fi(cid:222)nh l(cid:253) v(cid:210) sø t(cid:229)n t„i v(cid:181) ph'n l(cid:237)p c‚c mº rØng lo„i n(cid:181)y b»ng c‚ch s(cid:246) d(cid:244)ng

ph›‹ng ph‚p phłc ch—o, t›‹ng tø nh› ph›‹ng ph‚p phłc x(cid:221)ch trong fi„i sŁ fi(cid:229)ng fii(cid:210)u. C‚c

k(cid:213)t qu¶ v(cid:210) b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o fi• fi›(cid:238)c bi(cid:211)u di(cid:212)n (th(cid:211) hi(cid:214)n) qua fiŁi

fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm, t›‹ng tø nh› k(cid:213)t qu¶ c(cid:230) fii(cid:211)n cæa Eilenberg - Mac Lane (M(cid:214)nh fi(cid:210) 8.3,

Ch›‹ng IV [27]). Trong [51], H. X. S(cid:221)nh c(cid:242)ng fi• s(cid:246) d(cid:244)ng nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ fi(cid:211) t(cid:215)m

l„i §(cid:222)nh l(cid:253) 9.2, Ch›‹ng IV, [27] v(cid:210) sø th(cid:211) hi(cid:214)n mØt 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh nhªm nh› l(cid:181) c‚i c¶n

trº cæa b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm. §i(cid:210)u n(cid:181)y g(cid:238)i (cid:253) cho c‚c nghi“n cłu v(cid:210) vi(cid:214)c th(cid:211) hi(cid:214)n nh(cid:247)ng

kh‚i ni(cid:214)m li“n quan fi(cid:213)n m«fiun ch—o qua ng«n ng(cid:247) nhªm ph„m tr(cid:239), v(cid:181) tı fiª łng d(cid:244)ng trº

l„i c‚c k(cid:213)t qu¶ cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239) cho c‚c b(cid:181)i to‚n v(cid:210) m«fiun ch—o.

Kh‚i ni(cid:214)m m«fiun ch—o cæa J. H. C. Whitehead [43] fi• fi›(cid:238)c t(cid:230)ng qu‚t hªa theo nhi(cid:210)u

c‚ch kh‚c nhau døa tr“n c‚c quan fii(cid:211)m kh‚c nhau khi xem ch(cid:243)ng l(cid:181) 1-m«fiun ch—o hay

m«fiun ch—o tr“n c‚c nhªm. M«fiun ch—o (hay 1-m«fiun ch—o) m« t¶ c‚c 2-d„ng fi(cid:229)ng lu'n

li“n th«ng v(cid:181) do fiª ch(cid:243)ng fiªng vai tr(cid:223) quan tr(cid:228)ng trong fi„i sŁ fi(cid:229)ng fii(cid:210)u. N¤m 1984, D.

Conduch— [45] fi• fi›a ra kh‚i ni(cid:214)m 2-m«fiun ch—o v(cid:181) m« t¶ ch(cid:243)ng nh› l(cid:181) c‚c 3-d„ng li“n

th«ng. Sau fiª, v(cid:181)o n¤m 2009 Z. Arvasi v(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng t‚c gi¶ fi• gi(cid:237)i thi(cid:214)u kh‚i ni(cid:214)m t(cid:230)ng

qu‚t h‹n, 3-m«fiun ch—o, v(cid:181) m« t¶ ch(cid:243)ng nh› l(cid:181) c‚c 4-d„ng fi(cid:229)ng lu'n fi„i sŁ [2].

Nh› fi• nªi º tr“n, m(cid:231)i m«fiun ch—o tr“n c‚c nhªm fi›(cid:238)c xem nh› mØt nhªm ph„m tr(cid:239)

ch˘t chˇ, v(cid:181) ch(cid:243)ng th›Œng fi›(cid:238)c nghi“n cłu nhi(cid:210)u nh˚t d›(cid:237)i d„ng n(cid:181)y. Sau fiª, H. -J. Baues

[4] fi• gi(cid:237)i thi(cid:214)u kh‚i ni(cid:214)m m«fiun ch—o tr“n c‚c k-fi„i sŁ (k l(cid:181) tr›Œng). C‚c m«fiun ch—o

tr“n c‚c k-fi„i sŁ v(cid:181) l(cid:181) k-ch˛ ra cª c(cid:239)ng h„t nh'n M v(cid:181) fiŁi h„t nh'n B fi• fi›(cid:238)c ph'n l(cid:237)p bºi nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u Hochschild H 3 Hoch(B, M ) [5]. Trong [6] c‚c t‚c gi¶ thay th(cid:213) tr›Œng k bºi v(cid:181)nh giao ho‚n K v(cid:181) g(cid:228)i c‚c m«fiun ch—o tr“n c‚c K-fi„i sŁ l(cid:181) song m«fiun ch—o. §˘c bi(cid:214)t, v(cid:237)i K = Z th(cid:215) ch(cid:243)ng t«i thu fi›(cid:238)c kh‚i ni(cid:214)m song m«fiun ch—o tr“n v(cid:181)nh.

Kh‚i ni(cid:214)m m«fiun ch—o tr“n c‚c nhªm cª th(cid:211) fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh tr“n v(cid:181)nh theo mØt c‚ch

12

kh‚c, m(cid:181) ch(cid:243)ng t«i g(cid:228)i l(cid:181) E-h(cid:214). Tr›Œng h(cid:238)p fi˘c bi(cid:214)t cæa E-h(cid:214), E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui, tr(cid:239)ng v(cid:237)i

kh‚i ni(cid:214)m song m«fiun ch—o tr“n v(cid:181)nh, v(cid:181) do fiª kh‚i ni(cid:214)m E-h(cid:214) l(cid:181) y(cid:213)u h‹n kh‚i ni(cid:214)m song

m«fiun ch—o tr“n v(cid:181)nh. T›‹ng tø nh› m«fiun ch—o tr“n c‚c nhªm, kh‚i ni(cid:214)m E-h(cid:214) ch(cid:221)nh

qui m(cid:181) ch(cid:243)ng t«i fi›a ra nh»m m(cid:244)c fi(cid:221)ch k(cid:213)t nŁi v(cid:237)i kh‚i ni(cid:214)m Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ (m(cid:228)i

r(cid:181)ng buØc trong nª fi(cid:210)u l(cid:181) ch˘t chˇ) th«ng qua mØt t›‹ng fi›‹ng ph„m tr(cid:239), l(cid:181) mº rØng cæa

t›‹ng fi›‹ng ph„m tr(cid:239) fi• fi›(cid:238)c thi(cid:213)t l¸p bºi R. Brown v(cid:181) C. Spencer. N»m trong chu(cid:231)i c‚c

b(cid:181)i to‚n mº rØng ki(cid:211)u m«fiun ch—o, ch(cid:243)ng t«i fi›a ra v(cid:181) gi¶i quy(cid:213)t b(cid:181)i to‚n mº rØng v(cid:181)nh

ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui, xem nh› l(cid:181) mØt łng d(cid:244)ng cæa kh‚i ni(cid:214)m E-h(cid:214) c(cid:242)ng nh› cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t

Ann-ph„m tr(cid:239).

MØt phi“n b¶n kh‚c cæa kh‚i ni(cid:214)m m«fiun ch—o tr“n c‚c nhªm l(cid:181) kh‚i ni(cid:214)m m«fiun ch—o

tr“n c‚c Γ-nhªm, th›Œng fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) m«fiun ch—o Γ-fi…ng bi(cid:213)n (hay fi‹n gi¶n l(cid:181) Γ-m«fiun

ch—o). Kh‚i ni(cid:214)m n(cid:181)y fi• fi›(cid:238)c B. Noohi gi(cid:237)i thi(cid:214)u trong [30] khi so s‚nh c‚c ph›‹ng ph‚p

kh‚c nhau fi(cid:211) fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm v(cid:237)i c‚c h(cid:214) t(cid:246) trong mØt m«fiun ch—o. Do fiª,

v˚n fi(cid:210) t(cid:215)m ra mØt l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) ph(cid:239) h(cid:238)p fi(cid:211) bi(cid:211)u di(cid:212)n c‚c Γ-m«fiun ch—o, tı fiª ph'n l(cid:237)p c‚c

Γ-m«fiun ch—o, ... fiang c(cid:223)n l(cid:181) v˚n fi(cid:210) mº.

Nh› v¸y, b“n c„nh nh(cid:247)ng k(cid:213)t qu¶ fi• cª v(cid:210) mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a m«fiun ch—o, nhªm ph„m

tr(cid:239) ch˘t chˇ, fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm v(cid:181) b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm c(cid:230) fii(cid:211)n; mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a nhªm

ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c, l(cid:253) thuy(cid:213)t fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u fi…ng bi(cid:213)n v(cid:181) b(cid:181)i to‚n mº rØng fi…ng bi(cid:213)n; mŁi

li“n h(cid:214) gi(cid:247)a l(cid:253) thuy(cid:213)t Ann-ph„m tr(cid:239), fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:181)nh v(cid:181) b(cid:181)i to‚n mº rØng v(cid:181)nh, ch(cid:243)ng

t«i ti(cid:213)p t(cid:244)c nghi“n cłu mØt c‚ch cª h(cid:214) thŁng mŁi c‚c li“n h(cid:214) n(cid:181)y v(cid:181) c‚c phi“n b¶n t(cid:230)ng

qu‚t hªa cæa ch(cid:243)ng. K(cid:252) thu¸t h(cid:214) nh'n t(cid:246) fi• fi›(cid:238)c s(cid:246) d(cid:244)ng xuy“n suŁt c¶ fi(cid:210) t(cid:181)i nghi“n cłu

fi(cid:211) gi¶i quy(cid:213)t nhi(cid:210)u v˚n fi(cid:210). Do fiª, d›(cid:237)i sø h›(cid:237)ng d(cid:201)n cæa PGS. TS. Nguy(cid:212)n Ti(cid:213)n Quang v(cid:181)

GS. TS. L“ V¤n Thuy(cid:213)t, ch(cid:243)ng t«i ch(cid:228)n fi(cid:210) t(cid:181)i "H(cid:214) nh'n t(cid:246) trong nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n

b¸c" fi(cid:211) gi¶i quy(cid:213)t c‚c v˚n fi(cid:210) n“u tr“n.

M(cid:244)c fi(cid:221)ch cæa lu¸n ‚n tr›(cid:237)c h(cid:213)t l(cid:181) nghi“n cłu v(cid:210) l(cid:237)p h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c nhªm

ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A), fi(cid:211) tı fiª ph'n l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) v(cid:181) ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm

ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n. Hai l(cid:181), ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c bºi c‚c h(cid:214) nh'n t(cid:246). Ba l(cid:181),

nghi“n cłu mØt sŁ phi“n b¶n cæa m«fiun ch—o tr“n c‚c nhªm cæa J. H. C. Whitehead, bao

g(cid:229)m: sø bi(cid:211)u di(cid:212)n cæa ch(cid:243)ng qua c‚c l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) n(cid:181)o fiª (g(cid:228)i l(cid:181) ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t), mŁi

li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o lo„i fiª v(cid:237)i c‚c h(cid:181)m t(cid:246) gi(cid:247)a c‚c ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t

t›‹ng łng, v(cid:181) s(cid:246) d(cid:244)ng c‚c k(cid:213)t qu¶ cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t ph„m tr(cid:239) c(cid:239)ng lo„i fi(cid:211) gi¶i quy(cid:213)t b(cid:181)i to‚n

mº rØng ki(cid:211)u m«fiun ch—o t›‹ng łng, xem nh› l(cid:181) mØt łng d(cid:244)ng cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t chung.

§Łi t›(cid:238)ng nghi“n cłu cæa lu¸n ‚n tr›(cid:237)c h(cid:213)t l(cid:181) mØt sŁ l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) v(cid:237)i c˚u tr(cid:243)c v(cid:181) łng

d(cid:244)ng cæa ch(cid:243)ng, bao g(cid:229)m: nhªm ph„m tr(cid:239), nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n, nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c,

nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c, v(cid:181) Ann-ph„m tr(cid:239). §Łi t›(cid:238)ng ti(cid:213)p theo m(cid:181) lu¸n ‚n quan t'm

nghi“n cłu fiª l(cid:181) m«fiun ch—o v(cid:181) c‚c phi“n b¶n cæa nª, c‚c fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o v(cid:181) c‚c

13

h(cid:181)m t(cid:246) gi(cid:247)a c‚c ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t v(cid:181) b(cid:181)i to‚n mº rØng ki(cid:211)u m«fiun ch—o t›‹ng łng.

§(cid:210) t(cid:181)i nghi“n cłu fi›(cid:238)c c˚u tr(cid:243)c th(cid:181)nh 5 ch›‹ng, kh«ng k(cid:211) c‚c ph˙n mº fi˙u, k(cid:213)t lu¸n,

t(cid:181)i li(cid:214)u tham kh¶o v(cid:181) danh m(cid:244)c tı khªa.

Ch›‹ng 1, MØt sŁ ki(cid:213)n thłc chu¨n b(cid:222), tr(cid:215)nh b(cid:181)y mØt sŁ kh‚i ni(cid:214)m v(cid:181) k(cid:213)t qu¶ fi• bi(cid:213)t

v(cid:210) l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239) v(cid:181) Ann-ph„m tr(cid:239) fi›(cid:238)c s(cid:246) d(cid:244)ng cho c‚c ch›‹ng sau.

Ch›‹ng 2, Ph'n l(cid:237)p c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ) v(cid:181) łng d(cid:244)ng, bao g(cid:229)m mØt sŁ

nØi dung sau. TTr›(cid:237)c h(cid:213)t, ch(cid:243)ng t«i m« t¶ v(cid:210) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239)

ki(cid:211)u (Π, A) (h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f )), tr(cid:215)nh b(cid:181)y l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº v(cid:181) fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p

cho c‚c h(cid:181)m t(cid:246) lo„i n(cid:181)y (§(cid:222)nh l(cid:253) 2.6). K(cid:213)t qu¶ ph'n l(cid:237)p n(cid:181)y kh«ng nh(cid:247)ng fi›(cid:238)c s(cid:246) d(cid:244)ng fi(cid:211)

chłng minh fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p cho ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) (§(cid:222)nh l(cid:253) 2.7) v(cid:181) ph„m tr(cid:239)

c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n (§(cid:222)nh l(cid:253) 2.10), m(cid:181) c(cid:223)n fi›(cid:238)c n'ng l“n cho nh(cid:247)ng c˚u tr(cid:243)c phłc t„p

h‹n fi(cid:211) s(cid:246) d(cid:244)ng trong c‚c ch›‹ng sau. §(cid:229)ng thŒi ch(cid:243)ng t«i gi(cid:237)i thi(cid:214)u mØt łng d(cid:244)ng fi„i sŁ

cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº cæa c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal li“n quan fi(cid:213)n mØt trong nh(cid:247)ng b(cid:181)i to‚n c(cid:230)

fii(cid:211)n cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm l(cid:181) b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm (§(cid:222)nh l(cid:253) 2.18). C(cid:242)ng trong Ch›‹ng 2

n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i chłng minh fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p cho ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c

b»ng ph›‹ng ph‚p h(cid:214) nh'n t(cid:246).

Ch›‹ng 3, Nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o, nghi“n

cłu v(cid:210) mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a m«fiun ch—o, nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm

ki(cid:211)u m«fiun ch—o. Ch(cid:243)ng t«i x'y døng mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o v(cid:237)i c‚c

h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ li“n k(cid:213)t, tı fiª thu fi›(cid:238)c mØt t›‹ng fi›‹ng

ph„m tr(cid:239) (§(cid:222)nh l(cid:253) 3.4) m(cid:181) t›‹ng fi›‹ng ph„m tr(cid:239) cæa R. Brown v(cid:181) C. Spencer trong [8] ch(cid:216)

l(cid:181) tr›Œng h(cid:238)p ri“ng. §(cid:229)ng thŒi, ch(cid:243)ng t«i s(cid:246) d(cid:244)ng c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) k(cid:213)t qu¶

v(cid:210) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal fi• nªi º Ch›‹ng 2 fi(cid:211) thu l„i k(cid:213)t qu¶ cæa b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm

ki(cid:211)u m«fiun ch—o cæa R. Brown v(cid:181) c‚c cØng sø [9], xem nh› mØt łng d(cid:244)ng cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t

nhªm ph„m tr(cid:239) cª li“n quan t(cid:237)i m«fiun ch—o.

Ch›‹ng 4, Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c ch˘t chˇ v(cid:181) mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u

Γ-m«fiun ch—o, tr(cid:215)nh b(cid:181)y mØt kh‚i qu‚t chung cho c¶ hai l(cid:253) thuy(cid:213)t mº rØng nhªm ki(cid:211)u

m«fiun ch—o v(cid:181) l(cid:253) thuy(cid:213)t mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n. §ª l(cid:181) l(cid:253) thuy(cid:213)t mº rØng nhªm fi…ng

bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o. Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ch(cid:243)ng t«i fi›a ra kh‚i ni(cid:214)m nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c

ch˘t chˇ fi(cid:211) k(cid:213)t nŁi v(cid:237)i kh‚i ni(cid:214)m Γ-m«fiun ch—o cæa B. Noohi th«ng qua mØt t›‹ng fi›‹ng

ph„m tr(cid:239) (§(cid:222)nh l(cid:253) 4.9. K(cid:213)t qu¶ n(cid:181)y l(cid:181) mº rØng cæa §(cid:222)nh l(cid:253) 3.4 º Ch›‹ng 3 (łng v(cid:237)i Γ = 1),

v(cid:181) do fiª l(cid:181) mº rØng cæa §(cid:222)nh l(cid:253) 1 cæa R. Brown v(cid:181) C. Spencer trong [8]. B“n c„nh fiª,

ch(cid:243)ng t«i tr(cid:215)nh b(cid:181)y l(cid:253) thuy(cid:213)t Schreier fiŁi v(cid:237)i c‚c mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun

ch—o nhŒ c‚c Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (§(cid:222)nh l(cid:253) 4.11 v(cid:181) §(cid:222)nh l(cid:253) 4.13), tı fiª thu l„i fi›(cid:238)c §(cid:222)nh

l(cid:253) ph'n l(cid:237)p c‚c mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o cæa R. Brown v(cid:181) O. Mucuk (§(cid:222)nh l(cid:253) 5.2

[9]) v(cid:181) §(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p c‚c mº rØng cæa c‚c Γ-nhªm cæa A. M. Cegarra v(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng t‚c

14

gi¶ (§(cid:222)nh l(cid:253) 4.1 [14]) nh› nh(cid:247)ng tr›Œng h(cid:238)p ri“ng. Tr›Œng h(cid:238)p thł nh˚t łng v(cid:237)i Γ = 1 v(cid:181)

m«fiun ch—o t(cid:239)y (cid:253), tr›Œng h(cid:238)p thł hai łng v(cid:237)i m«fiun ch—o c‚c tø fi…ng c˚u cæa mØt nhªm

v(cid:181) Γ t(cid:239)y (cid:253). §i(cid:210)u fi˘c bi(cid:214)t h‹n n(cid:247)a l(cid:181) khi c¶ hai tr›Œng h(cid:238)p n(cid:181)y fi(cid:229)ng thŒi x¶y ra (ngh(cid:220)a l(cid:181)

Γ = 1 v(cid:181) m«fiun ch—o l(cid:181) m«fiun ch—o c‚c tø fi…ng c˚u cæa mØt nhªm) th(cid:215) ta thu fi›(cid:238)c b(cid:181)i

to‚n mº rØng nhªm c(cid:230) fii(cid:211)n.

Ch›‹ng 5, Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui, nghi“n

cłu v(cid:210) E-h(cid:214), mŁi li“n h(cid:214) cæa ch(cid:243)ng v(cid:237)i mØt sŁ kh‚i ni(cid:214)m li“n quan fi• bi(cid:213)t v(cid:181) t(cid:215)m ki(cid:213)m łng

d(cid:244)ng li“n quan fi(cid:213)n b(cid:181)i to‚n mº rØng. Kh‚i ni(cid:214)m E-h(cid:214) m(cid:181) ch(cid:243)ng t«i fi›a ra fi›(cid:238)c xem nh›

mØt phi“n b¶n cæa m«fiun ch—o tr“n c‚c nhªm cho v(cid:181)nh. Tr›Œng h(cid:238)p fi˘c bi(cid:214)t, kh‚i ni(cid:214)m

E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui l(cid:181) tr(cid:239)ng v(cid:237)i kh‚i ni(cid:214)m song m«fiun ch—o tr“n v(cid:181)nh. NhŒ vi(cid:214)c bi(cid:211)u di(cid:212)n c‚c

E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui th«ng qua c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ (c(cid:223)n g(cid:228)i l(cid:181) 2-v(cid:181)nh ch˘t chˇ) v(cid:181) nh(cid:247)ng

nghi“n cłu v(cid:210) mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui v(cid:237)i c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) gi(cid:247)a c‚c

Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ li“n k(cid:213)t m(cid:181) ch(cid:243)ng t«i thu fi›(cid:238)c k(cid:213)t qu¶ ph'n l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) c‚c E-h(cid:214)

ch(cid:221)nh qui (§(cid:222)nh l(cid:253) 5.7). CuŁi c(cid:239)ng, ch(cid:243)ng t«i fi›a ra v(cid:181) gi¶i quy(cid:213)t b(cid:181)i to‚n mº rØng v(cid:181)nh

ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (§(cid:222)nh l(cid:253) 5.10), xem nh› l(cid:181) mØt łng d(cid:244)ng cæa kh‚i ni(cid:214)m E-h(cid:214) c(cid:242)ng nh›

cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t Ann-ph„m tr(cid:239).

15

Ch›‹ng 1

MØt sŁ ki(cid:213)n thłc chu¨n b(cid:222)

Sau khi kh‚i ni(cid:214)m ph„m tr(cid:239) monoidal fi›(cid:238)c gi(cid:237)i thi(cid:214)u bºi J. B—nabou trong [44], S. Mac

Lane trong [26], G. M. Kelly trong [23], ... v(cid:181)o fi˙u nh(cid:247)ng n¤m 60 cæa th(cid:213) kß tr›(cid:237)c, nª

fi• fi›(cid:238)c nhi(cid:210)u ng›Œi quan t'm nghi“n cłu v(cid:181) ph‚t tri(cid:211)n kh‚ nhanh. Nh(cid:247)ng nghi“n cłu li“n

quan t(cid:237)i mØt sŁ l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) monoidal fi˘c bi(cid:214)t nh› nhªm ph„m tr(cid:239), Ann-ph„m tr(cid:239), ... fi•

fi„t fi›(cid:238)c nh(cid:247)ng k(cid:213)t qu¶ s'u s(cid:190)c nhŒ nh(cid:247)ng ph‚t hi(cid:214)n, n¶y sinh mØt c‚ch tø nhi“n, v(cid:210) mŁi

li“n k(cid:213)t t›‹ng łng v(cid:237)i l(cid:253) thuy(cid:213)t fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm, fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:181)nh, ... V(cid:215) v¸y, trong

ch›‹ng n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i tr(cid:215)nh b(cid:181)y mØt sŁ kh‚i ni(cid:214)m v(cid:181) k(cid:213)t qu¶ c‹ b¶n li“n quan fi(cid:213)n: nhªm

ph„m tr(cid:239) døa theo t(cid:181)i li(cid:214)u [50], nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c døa theo t(cid:181)i li(cid:214)u [14], nhªm ph„m

tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c døa theo t(cid:181)i li(cid:214)u [17] v(cid:181) Ann-ph„m tr(cid:239) døa theo t(cid:181)i li(cid:214)u [1].

Trong to(cid:181)n bØ lu¸n ‚n n(cid:181)y, fi(cid:211) cho ti(cid:214)n, fi«i khi ch(cid:243)ng t«i k(cid:253) hi(cid:214)u XY ho˘c X.Y thay

1.1 Nhªm ph„m tr(cid:239) (b(cid:214)n) ph'n b¸c

1.1.1 Nhªm ph„m tr(cid:239)

cho t(cid:221)ch tenx‹ X ⊗ Y cæa hai v¸t.

MØt ph„m tr(cid:239) monoidal (G, ⊗, I, a, l, r) l(cid:181) mØt ph„m tr(cid:239) G c(cid:239)ng v(cid:237)i mØt song h(cid:181)m t(cid:246) ⊗ : G × G → G, mØt v¸t cŁ fi(cid:222)nh I g(cid:228)i l(cid:181) v¸t fi‹n v(cid:222) cæa ph„m tr(cid:239) v(cid:181) c‚c fi…ng c˚u tø nhi“n

aX,Y,Z : X ⊗ (Y ⊗ Z) → (X ⊗ Y ) ⊗ Z, lX : I ⊗ X → X , rX : X ⊗ I → X,

t›‹ng łng g(cid:228)i l(cid:181) r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p, r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) tr‚i v(cid:181) r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) ph¶i. C‚c

r(cid:181)ng buØc n(cid:181)y ph¶i tho¶ m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p, l˙n l›(cid:238)t g(cid:228)i l(cid:181) ti“n fi(cid:210) ng(cid:242) gi‚c v(cid:181) ti“n fi(cid:210)

tam gi‚c

(1.1) (aX,Y,Z ⊗ idT ) aX,Y ⊗Z,T (idX ⊗ aY,Z,T ) = aX⊗Y,Z,T aX,Y,Z⊗T ,

(1.2) idX ⊗ lY = (rX ⊗ idY )aX,I,Y .

16

MØt ph„m tr(cid:239) monoidal fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) ch˘t chˇ n(cid:213)u r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p a v(cid:181) c‚c r(cid:181)ng buØc

fi‹n v(cid:222) l, r fi(cid:210)u l(cid:181) c‚c ph—p fi(cid:229)ng nh˚t.

MØt nhªm ph„m tr(cid:239) G l(cid:181) mØt ph„m tr(cid:239) monoidal m(cid:181) t˚t c¶ c‚c v¸t fi(cid:210)u kh¶ ngh(cid:222)ch v(cid:181)

1.1.2 Nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n v(cid:181) c‚c t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c

ph„m tr(cid:239) n(cid:210)n l(cid:181) mØt groupoid, ngh(cid:220)a l(cid:181) t˚t c¶ c‚c m(cid:242)i t“n fi(cid:210)u l(cid:181) fi…ng c˚u.

Cho G l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239). Khi fiª t¸p π0G c‚c l(cid:237)p v¸t fi…ng c˚u cæa G l(cid:181) mØt nhªm, trong fiª lu¸t h(cid:238)p th(cid:181)nh, k(cid:253) hi(cid:214)u l(cid:181) ph—p nh'n, fi›(cid:238)c c¶m sinh bºi ph—p to‚n ⊗, ph˙n t(cid:246) fi‹n v(cid:222) 1 l(cid:181) l(cid:237)p c‚c v¸t fi…ng c˚u v(cid:237)i v¸t fi‹n v(cid:222) I. T¸p π1G = Aut(I) c‚c tø fi…ng c˚u cæa v¸t fi‹n v(cid:222) I l(cid:181) mØt nhªm giao ho‚n v(cid:237)i ph—p to‚n nhªm, k(cid:253) hi(cid:214)u l(cid:181) ph—p cØng, ch(cid:221)nh l(cid:181) ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh h(cid:238)p th(cid:181)nh. H‹n n(cid:247)a, π1G l(cid:181) mØt π0G-m«fiun tr‚i v(cid:237)i t‚c fiØng fi›(cid:238)c cho bºi:

X δX(u), X ∈ s, s ∈ π0G, u ∈ π1G,

su = γ−1

γX (u)

δX (u)

(cid:45)

(cid:45)

trong fiª γX, δX l˙n l›(cid:238)t fi›(cid:238)c cho bºi bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n sau:

rX

lX

(cid:45)u⊗id

(cid:45)id⊗u

X (cid:54) X (cid:54) X (cid:54) rX X (cid:54) lX

I ⊗ X I ⊗ X X ⊗ I X ⊗ I.

R(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p cæa G c¶m sinh mØt 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh nhªm k ∈ Z 3(π0G, π1G).

V(cid:237)i c‚c d(cid:247) ki(cid:214)n n(cid:181)y, ta x'y døng fi›(cid:238)c mØt ph„m tr(cid:239) SG cª c‚c v¸t l(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) cæa nhªm π0G v(cid:181) c‚c m(cid:242)i t“n l(cid:181) nh(cid:247)ng tø fi…ng c˚u (s, u) : s → s, s ∈ π0G, u ∈ π1G. Ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh cæa hai m(cid:242)i t“n fi›(cid:238)c c¶m sinh bºi ph—p cØng trong π1G,

(s, u) ◦ (s, v) = (s, u + v).

Ph„m tr(cid:239) SG t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i ph„m tr(cid:239) G nhŒ c‚c t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c fi›(cid:238)c x'y døng nh› sau. V(cid:237)i m(cid:231)i s = [X] ∈ π0G ta ch(cid:228)n mØt fi„i di(cid:214)n Xs ∈ G sao cho X1 = I v(cid:181) v(cid:237)i m(cid:231)i X ∈ s ta ch(cid:228)n mØt m(cid:242)i t“n fi…ng c˚u iX : Xs → X sao cho iXs = id. H(cid:228) (Xs, iX) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mØt fi(cid:221)nh cæa nhªm ph„m tr(cid:239) G n(cid:213)u

iI⊗Xs = lXs, iXs⊗I = rXs.

V(cid:237)i m(cid:231)i fi(cid:221)nh (Xs, iX) ch(cid:243)ng ta thu fi›(cid:238)c hai h(cid:181)m t(cid:246)

G : G → SG H : SG → G

G(X) = [X] = s H(s) = Xs

Y f iX))

f → Y ) = (s, γ−1 Xs

      G(X (i−1 H(s, u) = γXs(u).

17

Hai h(cid:181)m t(cid:246) G v(cid:181) H l(cid:181) nh(cid:247)ng t›‹ng fi›‹ng ph„m tr(cid:239) bºi c‚c ph—p bi(cid:213)n fi(cid:230)i tø nhi“n

α = (iX) : HG ∼= idG, β = id : GH ∼= idSG.

Ch(cid:243)ng fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) nh(cid:247)ng t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c.

Bºi ph—p chuy(cid:211)n c˚u tr(cid:243)c nhŒ bØ bŁn (G, H, α, β), ph„m tr(cid:239) SG trº th(cid:181)nh mØt nhªm

ph„m tr(cid:239) v(cid:237)i ph—p to‚n fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh nh› sau:

s ⊗ t = s.t, s, t ∈ π0G,

(s, u) ⊗ (t, v) = (st, u + sv), u, v ∈ π1G.

Nhªm ph„m tr(cid:239) SG cª r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) l(cid:181) ch˘t chˇ v(cid:181) cª r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p as,r,t = (srt, k(s, r, t)), v(cid:237)i k ∈ Z 3(π0G, π1G).

H‹n n(cid:247)a, c‚c t›‹ng fi›‹ng G v(cid:181) H trº th(cid:181)nh c‚c t›‹ng fi›‹ng monoidal c(cid:239)ng v(cid:237)i c‚c

fi…ng c˚u tø nhi“n

Xs⊗Xt

(1.3) : XsXt → Xst. (cid:101)GX,Y = G(iX ⊗ iY ) , (cid:101)Hs,t = i−1

1.1.3 Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c

Nhªm ph„m tr(cid:239) SG fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mØt thu g(cid:228)n cæa nhªm ph„m tr(cid:239) G. Ch(cid:243)ng ta cª th(cid:211) nªi SG cª ki(cid:211)u (Π, A, k), ho˘c fi‹n gi¶n l(cid:181) ki(cid:211)u (Π, A), khi ta thay th(cid:213) π0G, π1G bºi c‚c nhªm Π v(cid:181) Π-m«fiun A mØt c‚ch t›‹ng łng.

Trong lu¸n ‚n n(cid:181)y, k(cid:253) hi(cid:214)u Γ l(cid:181) mØt nhªm cŁ fi(cid:222)nh. Ta nh(cid:190)c l„i r»ng mØt Γ-nhªm Π l(cid:181)

mØt nhªm Π fi›(cid:238)c trang b(cid:222) th“m mØt Γ-t‚c fiØng tr‚i bºi c‚c tø fi…ng c˚u, v(cid:181) mØt Π-m«fiun

(tr‚i) Γ-fi…ng bi(cid:213)n l(cid:181) mØt Γ-nhªm aben A fi›(cid:238)c trang b(cid:222) mØt c˚u tr(cid:243)c Π-m«fiun sao cho σ(xa) = (σx)(σa), v(cid:237)i m(cid:228)i σ ∈ Γ, x ∈ Π v(cid:181) a ∈ A. MØt Γ-fi(cid:229)ng c˚u f : Π → Π(cid:48) gi(cid:247)a c‚c Γ-nhªm l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u nhªm thÆa m•n f (σx) = σf (x), σ ∈ Γ, x ∈ Π.

Nhªm Γ fi›(cid:238)c xem nh› mØt ph„m tr(cid:239) v(cid:237)i fi(cid:243)ng mØt v¸t k(cid:253) hi(cid:214)u l(cid:181) ∗, m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c ph˙n

t(cid:246) cæa Γ v(cid:181) ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh l(cid:181) ph—p to‚n nhªm. H‹n n(cid:247)a, Γ l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239), g(cid:228)i l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) rŒi r„c. Ph„m tr(cid:239) G fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) Γ-ph'n b¸c n(cid:213)u cª mØt h(cid:181)m t(cid:246) gr : G → Γ. Ph'n b¸c fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) (cid:230)n fi(cid:222)nh n(cid:213)u v(cid:237)i m(cid:231)i X ∈ Ob G v(cid:181) m(cid:231)i σ ∈ Γ t(cid:229)n t„i mØt m(cid:242)i t“n f trong G v(cid:237)i fiŁi mi(cid:210)n X sao cho gr(f ) = σ.

MØt ph„m tr(cid:239) monoidal Γ-ph'n b¸c G = (G, gr, ⊗, I, a, l, r) bao g(cid:229)m: i) mØt ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c (cid:230)n fi(cid:222)nh (G, gr), c‚c h(cid:181)m t(cid:246) Γ-ph'n b¸c ⊗ : G ×Γ G → G

v(cid:181) I : Γ → G,

ii) c‚c fi…ng c˚u tø nhi“n b¸c 1 aX,Y,Z : (X ⊗ Y ) ⊗ Z ∼→ X ⊗ (Y ⊗ Z), lX : I ⊗ X ∼→

X, rX : X ⊗ I ∼→ X thÆa m•n hai fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p (1.1) v(cid:181) (1.2).

18

MØt nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c l(cid:181) mØt ph„m tr(cid:239) monoidal ph'n b¸c G trong fiª m(cid:228)i v¸t

fi(cid:210)u kh¶ ngh(cid:222)ch v(cid:181) m(cid:228)i m(cid:242)i t“n fi(cid:210)u l(cid:181) fi…ng c˚u.

Trong tr›Œng h(cid:238)p n(cid:181)y, ph„m tr(cid:239) con KerG bao g(cid:229)m c‚c v¸t cæa G v(cid:181) c‚c m(cid:242)i t“n b¸c

1.1.4 Nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c

1 trong G l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239).

MØt nhªm ph„m tr(cid:239) G fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n n(cid:213)u cª mØt r(cid:181)ng buØc b(cid:214)n c, ngh(cid:220)a l(cid:181) mØt fi…ng c˚u tø nhi“n c = (cX,Y ) : X ⊗ Y → Y ⊗ X, t›‹ng th(cid:221)ch v(cid:237)i a, l, r theo ngh(cid:220)a thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p sau

(1.4) (idY ⊗ cX,Z)aY,X,Z(cX,Y ⊗ idZ) = aY,Z,XcX,Y ⊗ZaX,Y,Z,

X,Z,Y (idX ⊗ cY,Z) = a−1

Z,X,Y cX⊗Y,Za−1

X,Y,Z.

(1.5) (cX,Z ⊗ idY )a−1

N(cid:213)u b(cid:214)n c thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n cX,Y ◦ cY,X = idY ⊗X th(cid:215) nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) fiŁi xłng hay ph„m tr(cid:239) Picard. Khi fiª h(cid:214) thłc (1.4) tr(cid:239)ng v(cid:237)i h(cid:214) thłc (1.5).

MØt ph„m tr(cid:239) monoidal Γ-ph'n b¸c b(cid:214)n bao g(cid:229)m: mØt ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c (cid:230)n fi(cid:222)nh (G, gr), c‚c h(cid:181)m t(cid:246) Γ-ph'n b¸c ⊗ : G ×Γ G → G v(cid:181) I : Γ → G, c‚c fi…ng c˚u tø nhi“n b¸c 1 aX,Y,Z : (X ⊗ Y ) ⊗ Z ∼→ X ⊗ (Y ⊗ Z), lX : I ⊗ X ∼→ X, rX : X ⊗ I ∼→ X v(cid:181) cX,Y : X ⊗ Y ∼→ Y ⊗ X, v(cid:237)i I = I(∗), thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p (1.1), (1.2), (1.4) v(cid:181) (1.5).

Khi KerG l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n th(cid:215) ta nªi G l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n Γ-ph'n

1.1.5 H(cid:181)m t(cid:246) monoidal, t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n monoidal

b¸c.

Gi¶ s(cid:246) G = (G, ⊗, I, a, l, r) v(cid:181) G(cid:48) = (G(cid:48), ⊗, I (cid:48), a(cid:48), l(cid:48), r(cid:48)) l(cid:181) nh(cid:247)ng ph„m tr(cid:239) monoidal. MØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal tı G fi(cid:213)n G(cid:48) l(cid:181) mØt bØ ba (F, (cid:101)F , F∗) trong fiª F : G → G(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246), F∗ l(cid:181) mØt fi…ng c˚u tı I (cid:48) fi(cid:213)n F I v(cid:181) fi…ng c˚u tø nhi“n (cid:101)FX,Y : F X ⊗ F Y → F (X ⊗ Y ) thÆa m•n

F X,F Y,F Z,

(1.6) F (aX,Y,Z) ◦ (cid:101)FX,Y Z ◦ (idF X ⊗ (cid:101)FY,Z) = (cid:101)FX⊗Y,Z ◦ ( (cid:101)FX,Y ⊗ idF Z) ◦ a(cid:48)

(1.7) l(cid:48) F X = F (lX) ◦ (cid:101)FI,X ◦ (F∗ ⊗ idF X). r(cid:48) F X = F (rX) ◦ (cid:101)FX,I ◦ (idF X ⊗ F∗),

∗ = αI ◦ F∗ v(cid:181)

MØt t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n monoidal, hay mØt fi(cid:229)ng lu'n α : (F, (cid:101)F , F∗) → (F (cid:48), (cid:101)F (cid:48), F (cid:48) ∗) gi(cid:247)a nh(cid:247)ng h(cid:181)m t(cid:246) monoidal tı G fi(cid:213)n G(cid:48) l(cid:181) mØt fi…ng c˚u tø nhi“n α : F → F (cid:48) sao cho F (cid:48)

X,Y ◦ (αX ⊗ αY ).

(1.8) αX⊗Y ◦ (cid:101)FX,Y = (cid:101)F (cid:48)

19

MØt t›‹ng fi›‹ng monoidal gi(cid:247)a c‚c ph„m tr(cid:239) monoidal l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal F : G → G(cid:48) sao cho t(cid:229)n t„i mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal F (cid:48) : G(cid:48) → G v(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng lu'n α : F (cid:48) ◦ F → idG, β : F ◦ F (cid:48) → idG(cid:48). (F, (cid:101)F , F∗) l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng monoidal khi v(cid:181) ch(cid:216) khi F l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng.

N(cid:213)u G, G(cid:48) l(cid:181) hai ph„m tr(cid:239) monoidal Γ-ph'n b¸c, th(cid:215) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c (F, (cid:101)F , F∗) : G → G(cid:48) bao g(cid:229)m mØt h(cid:181)m t(cid:246) Γ-ph'n b¸c F : G → G(cid:48), c‚c fi…ng c˚u tø nhi“n b¸c 1 (cid:101)FX,Y : F X ⊗ F Y → F (X ⊗ Y ), v(cid:181) mØt fi…ng c˚u b¸c 1 F∗ : I (cid:48) → F I thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p (1.6) v(cid:181) (1.7).

∗) l(cid:181) hai h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c. MØt t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n monoidal Γ-ph'n b¸c α : F ∼→ F (cid:48) l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n monoidal α : F ∼→ F (cid:48) cæa c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal sao cho t˚t c¶ c‚c fi…ng c˚u αX : F X → F (cid:48)X fi(cid:210)u cª b¸c 1.

Gi¶ s(cid:246) (F, (cid:101)F , F∗), (F (cid:48), (cid:101)F (cid:48), F (cid:48)

N(cid:213)u (G, c), (G(cid:48), c(cid:48)) l(cid:181) nh(cid:247)ng nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n th(cid:215) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n (F, (cid:101)F ) : G → G(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal t›‹ng th(cid:221)ch v(cid:237)i c‚c b(cid:214)n c, c(cid:48) theo ngh(cid:220)a thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n

F X,F Y = F (cX,Y ) (cid:101)FX,Y .

(1.9) (cid:101)FY,Xc(cid:48)

Gi¶ s(cid:246) (G, gr) v(cid:181) (G(cid:48), gr(cid:48)) l(cid:181) hai ph„m tr(cid:239) monoidal b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c. MØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c tı (G, gr) fi(cid:213)n (G(cid:48), gr(cid:48)) l(cid:181) mØt bØ ba (F, (cid:101)F , F∗), trong fiª F : (G, gr) → (G(cid:48), gr(cid:48)) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) Γ-ph'n b¸c, (cid:101)FX,Y : F X ⊗ F Y → F (X ⊗ Y ) l(cid:181) nh(cid:247)ng m(cid:242)i t“n tø nhi“n b¸c 1 v(cid:181) F∗ : I (cid:48) → F I l(cid:181) mØt fi…ng c˚u b¸c 1, sao cho c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p (1.6), (1.7), (1.9) fi(cid:243)ng.

∗) l(cid:181) hai h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c. MØt t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n monoidal Γ-ph'n b¸c b(cid:214)n α : F ∼→ F (cid:48) ch(cid:221)nh l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n monoidal.

1.2 Ann-ph„m tr(cid:239)

Gi¶ s(cid:246) (F, (cid:101)F , F∗), (F (cid:48), (cid:101)F (cid:48), F (cid:48)

1.2.1 Ann-ph„m tr(cid:239)

C‚c kh‚i ni(cid:214)m v(cid:181) k(cid:213)t qu¶ trong ph˙n n(cid:181)y fi›(cid:238)c tr(cid:215)nh b(cid:181)y theo [1].

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a. MØt Ann-ph„m tr(cid:239) g(cid:229)m: (i) Ph„m tr(cid:239) A c(cid:239)ng v(cid:237)i hai song h(cid:181)m t(cid:246) ⊕, ⊗ : A × A → A; (ii) V¸t cŁ fi(cid:222)nh 0 ∈ Ob A c(cid:239)ng v(cid:237)i c‚c fi…ng c˚u tø nhi“n a+, c, g, d sao cho (A, ⊕, a+, c, (0, g, d)) l(cid:181) mØt ph„m tr(cid:239) Picard; (iii) V¸t cŁ fi(cid:222)nh 1 ∈ Ob A c(cid:239)ng v(cid:237)i c‚c fi…ng c˚u tø nhi“n a, l, r sao cho (A, ⊗, a, (1, l, r)) l(cid:181) mØt ph„m tr(cid:239) monoidal;

20

(iv) C‚c fi…ng c˚u tø nhi“n L, R

LA,X,Y : A ⊗ (X ⊕ Y ) −→ (A ⊗ X) ⊕ (A ⊗ Y ) RX,Y,A : (X ⊕ Y ) ⊗ A −→ (X ⊗ A) ⊕ (Y ⊗ A)

sao cho c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n sau fi›(cid:238)c tho¶ m•n: (Ann - 1) §Łi v(cid:237)i m(cid:231)i v¸t A ∈ Ob A, c‚c c˘p (LA, ˘LA), (RA, ˘RA) x‚c fi(cid:222)nh bºi c‚c h(cid:214) thłc:

LA ˘LA RA ˘RA = A ⊗ − X,Y = LA,X,Y = − ⊗ A X,Y = RX,Y,A

(cid:27)aA,B,X⊕Y

(cid:45)idA⊗ ˘LB

(AB)(X ⊕ Y )

A(B(X ⊕ Y ))

A(BX ⊕ BY )

˘LAB

˘LA

(cid:63)

(cid:63)

(cid:27) aA,B,X ⊕aA,B,Y

(AB)X ⊕ (AB)Y

A(BX) ⊕ A(BY )

(cid:45)aX⊕Y,B,A

(cid:45)˘RB ⊗idA

(X ⊕ Y )(BA)

((X ⊕ Y )B)A

(XB ⊕ Y B)A

˘RBA

˘RA

(cid:63)

aX,B,A⊕aY,B,A

(cid:45)

(cid:63) X(BA) ⊕ Y (BA)

(XB)A ⊕ (Y B)A

idA⊗ ˘RB

(cid:27)aA,X⊕Y,B

(cid:45)

(A(X ⊕ Y )B

A((X ⊕ Y )B)

A(XB ⊕ Y B)

˘LA⊗idB

˘LA (cid:63)

(cid:63)

(cid:45)˘RB

(cid:27)a⊕a

(AX ⊕ AY )B

(AX)B ⊕ (AY )B

A(XB) ⊕ A(Y B)

(cid:27)˘LA⊕B

(cid:45)˘RX⊕Y

(A ⊕ B)X ⊕ (A ⊕ B)Y

(A ⊕ B)(X ⊕ Y )

A(X ⊕ Y ) ⊕ B(X ⊕ Y )

˘RX ⊕ ˘RY

˘LA⊕ ˘LB

(cid:63)

v

(cid:45)

(AX ⊕ BX) ⊕ (AY ⊕ BY )

(cid:63) (AX ⊕ AY ) ⊕ (BX ⊕ BY )

l(cid:181) nh(cid:247)ng ⊕-h(cid:181)m t(cid:246) t›‹ng th(cid:221)ch v(cid:237)i a+ v(cid:181) v(cid:237)i c. (Ann - 2) §Łi v(cid:237)i m(cid:228)i A, B, X, Y ∈ Ob A, c‚c bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n:

˘L1

˘R1

(cid:45)

(cid:45)

1(X ⊕ Y )

(X ⊕ Y )1

1X ⊕ 1Y

X1 ⊕ Y 1

(cid:17)

(cid:17)

(cid:81)

(cid:81)

(cid:81)

(cid:81)

rX⊕Y

lX⊕Y

(cid:81)(cid:81)(cid:115)

(cid:81)(cid:81)(cid:115)

(cid:17) (cid:17)(cid:17)(cid:43) lX ⊕lY

(cid:17) (cid:17)(cid:17)(cid:43) rX ⊕rY

X ⊕ Y

X ⊕ Y.

trong fiª v = vU,V,Z,T : (U ⊕ V ) ⊕ (Z ⊕ T ) −→ (U ⊕ Z) ⊕ (V ⊕ T ) l(cid:181) m(cid:242)i t“n duy nh˚t fi›(cid:238)c x'y døng tı ⊕, a+, c, id trong ph„m tr(cid:239) monoidal fiŁi xłng (A, ⊕). (Ann - 3) §Łi v(cid:237)i v¸t fi‹n v(cid:222) 1 ∈ Ob A cæa ph—p to‚n ⊗, c‚c bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n:

Ann-ph„m tr(cid:239) A fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) ch(cid:221)nh qui n(cid:213)u r(cid:181)ng buØc fiŁi xłng thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n

cX,X = id, v(cid:181) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) ch˘t chˇ n(cid:213)u m(cid:228)i r(cid:181)ng buØc trong nª fi(cid:210)u ch˘t chˇ.

21

1.2.2 Ann-h(cid:181)m t(cid:246)

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a. Cho A v(cid:181) A(cid:48) l(cid:181) nh(cid:247)ng Ann-ph„m tr(cid:239). MØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) tı A fi(cid:213)n A(cid:48) l(cid:181) mØt bØ bŁn (F, ˘F , (cid:101)F , F∗), trong fiª F : A → A(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246),

˘FX,Y : F (X ⊕ Y ) → F (X) ⊕ F (Y ); (cid:101)FX,Y : F (X ⊗ Y ) → F (X) ⊗ F (Y )

(cid:45)(cid:101)F

(cid:45)id⊕ (cid:101)F

F (X(Y ⊕ Z))

F X.F (Y ⊕ Z)

F X(F Y ⊕ F Z)

F (L)

(cid:63)

(cid:45)˘F

(cid:45)(cid:101)F ⊕ (cid:101)F

L(cid:48) (cid:63) F X.F Y ⊕ F X.F Z,

F (XY ⊕ XZ)

F (XY ) ⊕ F (XZ)

(cid:45)(cid:101)F

(cid:45)˘F ⊗id

F ((X ⊕ Y )Z)

F (X ⊕ Y ).F Z

(F X ⊕ F Y )F Z

F (R)

(cid:45)˘F

(cid:45)(cid:101)F ⊕ (cid:101)F

(cid:63) F (XZ ⊕ Y Z)

F (XZ) ⊕ F (Y Z)

R(cid:48) (cid:63) F X.F Z ⊕ F Y.F Z.

l(cid:181) nh(cid:247)ng ph—p bi(cid:213)n fi(cid:230)i tø nhi“n, v(cid:181) F∗ : F (1) → 1(cid:48) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n sao cho (F, ˘F ) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monodial fiŁi xłng fiŁi v(cid:237)i ph—p to‚n ⊕, (F, (cid:101)F , F∗) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal fiŁi v(cid:237)i ph—p to‚n ⊗ v(cid:181) thÆa m•n hai bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n sau:

C‚c bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n n(cid:181)y c(cid:223)n fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) sø t›‹ng th(cid:221)ch cæa h(cid:181)m t(cid:246) F v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc

ph'n phŁi.

∗) gi(cid:247)a c‚c

MØt Ann-m(cid:242)i t“n (hay mØt fi(cid:229)ng lu'n) α : (F, ˘F , (cid:101)F , F∗) → (F (cid:48), ˘F (cid:48), (cid:101)F (cid:48), F (cid:48)

Ann-h(cid:181)m t(cid:246) l(cid:181) mØt ⊕-m(cid:242)i t“n, fi(cid:229)ng thŒi l(cid:181) ⊗-m(cid:242)i t“n.

∗) : A(cid:48) → A v(cid:181) c‚c Ann-m(cid:242)i t“n F (cid:48)F ∼→ idA, F F (cid:48) ∼→ idA(cid:48), ta nªi (F, ˘F , (cid:101)F , F∗) l(cid:181) mØt Ann-t›‹ng fi›‹ng v(cid:181) A l(cid:181) Ann-t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i A(cid:48).

1.2.3 Ann-ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n

Trong tr›Œng h(cid:238)p t(cid:229)n t„i mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) (F (cid:48), ˘F (cid:48), (cid:101)F (cid:48), F (cid:48)

Cho A l(cid:181) mØt Ann-ph„m tr(cid:239). T¸p R = π0A c‚c l(cid:237)p v¸t fi…ng c˚u cæa A l(cid:181) mØt v(cid:181)nh fiŁi v(cid:237)i hai ph—p to‚n +, × fi›(cid:238)c c¶m sinh bºi c‚c lu¸t ⊕, ⊗ tr“n A, c(cid:223)n t¸p M = π1A = Aut(0) c‚c tø fi…ng c˚u cæa v¸t 0 l(cid:181) mØt nhªm aben m(cid:181) lu¸t h(cid:238)p th(cid:181)nh trong nª fi›(cid:238)c k(cid:253) hi(cid:214)u bºi

d˚u +. H‹n n(cid:247)a, M l(cid:181) mØt R-song m«fiun.

Ann-ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n SA cæa A fi›(cid:238)c x'y døng nhŒ ph—p chuy(cid:211)n c˚u tr(cid:243)c (chi ti(cid:213)t xem [37]) cª c‚c v¸t l(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) cæa π0A, c‚c m(cid:242)i t“n l(cid:181) nh(cid:247)ng tø fi…ng c˚u, (s, u) : s → s, s ∈ π0A, u ∈ π1A. H(cid:238)p th(cid:181)nh cæa hai m(cid:242)i t“n fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi

(s, u) ◦ (s, v) = (s, u + v).

22

V(cid:237)i m(cid:231)i s ∈ π0A ta ch(cid:228)n mØt v¸t Xs ∈ Ob A, sao cho X0 = 0, X1 = 1, v(cid:181) mØt h(cid:228) c‚c fi…ng c˚u iX : X → Xs tho¶ m•n iXs = idXs. MØt fi(cid:221)nh trong A g(cid:229)m mØt h(cid:214) fi„i di(cid:214)n (Xs, iX) sao cho

i0⊕Xs = gXs, iXs⊕0 = dXs,

i1⊗Xs = lXs, iXs⊗1 = rXs, iXs⊗0 = (cid:98)LXs. i0⊗Xs = (cid:98)RXs,

G : A → SA H : SA → A

G(X) = [X] = s H(s) = Xs

X ))

f → Y ) = (s, γ−1 Xs

Ph„m tr(cid:239) A t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i ph„m tr(cid:239) SA nhŒ c‚c h(cid:181)m t(cid:246)       G(X (iY f i−1 H(s, u) = γXs(u)

v(cid:237)i X, Y ∈ s v(cid:181) f : X → Y , c(cid:223)n γX : Aut(0) → Aut(X) l(cid:181) ‚nh x„ fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi

(1.10) γX(u) = gX ◦ (u ⊕ id) ◦ g−1 X .

Hai ph—p to‚n tr“n SA fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi:

s ⊕ t = G(H(s) ⊕ H(t)) = s + t,

s ⊗ t = G(H(s) ⊗ H(t)) = st,

(s, u) ⊕ (t, v) = G(H(s, u) ⊕ H(t, v)) = (s + t, u + v),

(s, u) ⊗ (t, v) = G(H(su) ⊗ H(t, v)) = (st, sv + ut),

v(cid:237)i s, t ∈ π0A, u, v ∈ π1A. C‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) trong A fi›(cid:238)c ch(cid:228)n t›‹ng łng l(cid:181) (0, id, id) v(cid:181) (1, id, id). H(cid:228) c‚c r(cid:181)ng buØc c(cid:223)n l„i h = (ξ, η, α, λ, ρ) fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh nhŒ t(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc a+, c, a, L, R cæa A qua h(cid:181)m t(cid:246) H v(cid:181) c‚c fi…ng c˚u h(cid:181)m t(cid:246)

Xs⊕Xt

Xs⊗Xt

˘H = i−1 . (1.11) , (cid:101)H = i−1

Khi fiª (H, ˘H, (cid:101)H) : SA → A l(cid:181) mØt Ann-t›‹ng fi›‹ng. §(cid:229)ng thŒi, h(cid:181)m t(cid:246) G : A → SA c(cid:239)ng v(cid:237)i c‚c fi…ng c˚u h(cid:181)m t(cid:246)

˘GX,Y = G(iX ⊕ iY ), (cid:101)GX,Y = G(iX ⊗ iY )

c(cid:242)ng l(cid:181) mØt Ann-t›‹ng fi›‹ng.

Ta g(cid:228)i SA l(cid:181) mØt Ann-ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (R, M ), v(cid:181) g(cid:228)i (H, ˘H, (cid:101)H), (G, ˘G, (cid:101)G) l(cid:181) c‚c Ann- t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c. H(cid:228) c‚c r(cid:181)ng buØc h = (ξ, η, α, λ, ρ) cæa SA fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mØt c˚u

tr(cid:243)c cæa Ann-ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (R, M ), hay fi‹n gi¶n l(cid:181) mØt c˚u tr(cid:243)c tr“n (R, M ).

C‚c nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u Mac Lane [28], Shukla [52] t„i c‚c chi(cid:210)u th˚p fi• fi›(cid:238)c s(cid:246) d(cid:244)ng

Shu(R, M ).

fi(cid:211) ph'n l(cid:237)p c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) [37], c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) ch(cid:221)nh qui [1]. MØt c˚u tr(cid:243)c h cæa Ann-ph„m tr(cid:239) SA l(cid:181) mØt ph˙n t(cid:246) thuØc nhªm c‚c 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh Mac Lane Z 3 M acL(R, M ). Trong tr›Œng h(cid:238)p A ch(cid:221)nh qui th(cid:215) h ∈ Z 3

23

(cid:47) π0A(cid:48), [X] (cid:55)→ [F X],

M(cid:214)nh fi(cid:210) 1.1. [M(cid:214)nh fi(cid:210) 3 [37]] Cho A v(cid:181) A(cid:48) l(cid:181) hai Ann-ph„m tr(cid:239). Khi fiª: i) m(cid:231)i Ann-h(cid:181)m t(cid:246) (F, ˘F , (cid:101)F ) : A → A(cid:48) c¶m sinh mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) SF : SA → SA(cid:48) ki(cid:211)u (p, q), trong fiª (cid:47) p = F0 : π0A

(cid:47) π1A(cid:48), u (cid:55)→ γ−1

F 0 (F u),

(cid:47) q = F1 : π1A

v(cid:237)i γ l(cid:181) ‚nh x„ cho bºi c«ng thłc (1.10).

ii) F l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng khi v(cid:181) ch(cid:216) khi F0, F1 l(cid:181) nh(cid:247)ng fi…ng c˚u, iii) Ann-h(cid:181)m t(cid:246) SF tho¶ m•n h(cid:214) thłc

SF = G(cid:48) ◦ F ◦ H,

v(cid:237)i H, G(cid:48) l(cid:181) nh(cid:247)ng Ann-t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c.

Gi¶ s(cid:246) S = (R, M, h), S(cid:48) = (R(cid:48), M (cid:48), h(cid:48)) l(cid:181) nh(cid:247)ng Ann-ph„m tr(cid:239). Bºi v(cid:215) ˘Fx,y = (•, τ (x, y)), (cid:101)Fx,y = (•, ν(x, y)), n“n ta sˇ g(cid:228)i gF = (τ, ν) l(cid:181) c˘p h(cid:181)m li“n k(cid:213)t v(cid:237)i ( ˘F , (cid:101)F ), v(cid:181) ta cª th(cid:211) xem mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) F : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt bØ ba (p, q, gF ). Do t(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa F v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc ta suy ra

q∗h − p∗h(cid:48) = ∂(gF ),

q∗−→ Z 3

p∗ ←− Z 3

trong fiª p∗, q∗ l(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng c˚u ch(cid:221)nh t(cid:190)c

M acL(R, M (cid:48))

M acL(R(cid:48), M (cid:48)).

M acL(R, M )

Z 3

H‹n n(cid:247)a, hai Ann-h(cid:181)m t(cid:246) (F, gF ), (F (cid:48), gF (cid:48)) fi(cid:229)ng lu'n khi v(cid:181) ch(cid:216) khi F (cid:48) = F , ngh(cid:220)a l(cid:181) ch(cid:243)ng cª c(cid:239)ng ki(cid:211)u (p, q), v(cid:181) cª mØt h(cid:181)m t : R → M (cid:48), tho¶ m•n gF (cid:48) = gF + ∂t.

N(cid:213)u F : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (p, q), th(cid:215) h(cid:181)m

M acL(R, M (cid:48))

k = q∗h − p∗h(cid:48) ∈ Z 3

fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mØt c¶n trº cæa Ann-h(cid:181)m t(cid:246) F .

M acL(R, M (cid:48)). Khi fiª t(cid:229)n t„i song ‚nh:

§(cid:222)nh l(cid:253) 1.2 (§(cid:222)nh l(cid:253) 4.4, 4.5 [35]). H(cid:181)m t(cid:246) F : S → S(cid:48) ki(cid:211)u (p, q) l(cid:181) mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) n(cid:213)u v(cid:181) ch(cid:216) n(cid:213)u c‚i c¶n trº k tri(cid:214)t ti“u trong H 3

(p,q)[S, S(cid:48)] ↔ H 2

M acL(R, M (cid:48))(= H 2

Shu(R, M (cid:48))),

(p,q)[S, S(cid:48)] l(cid:181) t¸p c‚c l(cid:237)p fi(cid:229)ng lu'n cæa c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (p, q) tı S fi(cid:213)n

HomAnn

trong ޻ HomAnn S(cid:48).

24

Ch›‹ng 2

Ph'n l(cid:237)p c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u

(ϕ, f ) v(cid:181) łng d(cid:244)ng

Trong ch›‹ng n(cid:181)y, tr›(cid:237)c h(cid:213)t ch(cid:243)ng t«i ch(cid:216) ra r»ng m(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c nhªm

ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ) (M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.5). Tı fiª, fi›a ra kh‚i ni(cid:214)m c¶n trº

cæa mØt h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ) v(cid:181) ph'n l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u n(cid:181)y (§(cid:222)nh

l(cid:253) 2.6). Sau fiª, k(cid:213)t qu¶ n(cid:181)y sˇ fi›(cid:238)c s(cid:246) d(cid:244)ng nh› mØt k(cid:252) thu¸t chung fi(cid:211) chłng minh fi(cid:222)nh

l(cid:253) ph'n l(cid:237)p cho ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) (§(cid:222)nh l(cid:253) 2.7) v(cid:181) ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239)

b(cid:214)n (§(cid:222)nh l(cid:253) 2.10). §(cid:229)ng thŒi, ch(cid:243)ng t«i tr(cid:215)nh b(cid:181)y hai łng d(cid:244)ng cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº cæa

h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239). Thł nh˚t, ch(cid:243)ng t«i x'y døng nhªm ph„m tr(cid:239)

cæa mØt h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng, v(cid:181) fii(cid:210)u n(cid:181)y d(cid:201)n fi(cid:213)n mØt k(cid:213)t qu¶ th(cid:243) v(cid:222): cª th(cid:211) fi›a mØt nhªm

ph„m tr(cid:239) v(cid:210) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ. Hai l(cid:181), s(cid:246) d(cid:244)ng nhªm ph„m tr(cid:239) cæa mØt h„t nh'n

trıu t›(cid:238)ng fi(cid:211) ph'n l(cid:237)p c‚c mº rØng nhªm nhŒ c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m

tr(cid:239). B“n c„nh fiª, ch(cid:243)ng t«i c(cid:242)ng fi›a ra mØt c‚ch ti(cid:213)p c¸n kh‚c cho b(cid:181)i to‚n ph'n l(cid:237)p c‚c

nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c b»ng ph›‹ng ph‚p h(cid:214) nh'n t(cid:246), t›‹ng tø nh› c‚ch ti(cid:213)p c¸n cæa

N. T. Quang fiŁi v(cid:237)i b(cid:181)i to‚n ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c trong [34].

2.1 Ph'n l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f )

C‚c k(cid:213)t qu¶ cæa ch›‹ng n(cid:181)y fi›(cid:238)c vi(cid:213)t døa theo [36, 41].

Trong m(cid:244)c n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i sˇ ch(cid:216) ra r»ng m(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : G → G(cid:48) c¶m sinh mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal SF tr“n c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n cæa ch(cid:243)ng. §i(cid:210)u fiª cho ph—p nghi“n cłu b(cid:181)i to‚n t(cid:229)n t„i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal v(cid:181) ph'n l(cid:237)p ch(cid:243)ng tr“n c‚c nhªm ph„m

tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A).

M(cid:214)nh fi(cid:210) sau fi›(cid:238)c nh(cid:190)c t(cid:237)i trong kh‚ nhi(cid:210)u c«ng tr(cid:215)nh cª li“n quan t(cid:237)i nhªm ph„m tr(cid:239).

M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.1. (§(cid:222)nh l(cid:253) 1, trang 196, [50]) Gi¶ s(cid:246) (F, (cid:101)F ) : G → G(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal.

25

Khi fiª (F, (cid:101)F ) c¶m sinh c˘p fi(cid:229)ng c˚u nhªm

[X] (cid:55)→ [F X],

F I (F u),

F0 : π0G → π0G(cid:48), F1 : π1G → π1G(cid:48), u (cid:55)→ γ−1

tho¶ m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n F1(su) = F0(s)F1(u), trong fiª fi…ng c˚u γX(u) fi›(cid:238)c cho bºi:

γX(u) = lX ◦ (u ⊗ id) ◦ l−1 X .

K(cid:213)t qu¶ fi˙u ti“n cæa ch(cid:243)ng t«i l(cid:181) l(cid:181)m m„nh M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.1 bºi M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.4 khi kh…ng fi(cid:222)nh r»ng m(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : G → G(cid:48) c¶m sinh mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal SG → SG(cid:48). Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ch(cid:243)ng t«i c˙n t(cid:237)i hai b(cid:230) fi(cid:210) sau:

(cid:45)γF I (u)

B(cid:230) fi(cid:210) 2.2. Cho hai ⊗-ph„m tr(cid:239) G, G(cid:48) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc t›‹ng łng l(cid:181) (I, l, r) v(cid:181) (I (cid:48), l(cid:48), r(cid:48)). Gi¶ s(cid:246) (F, (cid:101)F , F∗) : G → G(cid:48) l(cid:181) mØt ⊗-h(cid:181)m t(cid:246) t›‹ng th(cid:221)ch v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222). Khi fiª h(cid:215)nh vu«ng d›(cid:237)i fi'y l(cid:181) giao ho‚n

F∗

(cid:45)u

F I (cid:54) F I (cid:54) F∗

I (cid:48) I (cid:48).

∗ F (u)F∗.

F I (F (u)) = F −1

Tı fiª suy ra γ−1

Chłng minh. R(cid:226) r(cid:181)ng γI (cid:48)(u) = u. H‹n n(cid:247)a, h(cid:228) (γX (cid:48)(u)), X (cid:48) ∈ Ob G(cid:48), l(cid:181) mØt tø m(cid:242)i t“n cæa h(cid:181)m t(cid:246) fi(cid:229)ng nh˚t idG(cid:48). V(cid:215) v¸y h(cid:215)nh vu«ng tr“n l(cid:181) giao ho‚n.

F I (F (u)).

K(cid:213)t lu¸n cuŁi c(cid:239)ng suy ra tı h(cid:215)nh vu«ng giao ho‚n tr“n khi thay u bºi γ−1

B(cid:230) fi(cid:210) 2.3. V(cid:237)i c‚c gi¶ thi(cid:213)t fi• cho nh› trong B(cid:230) fi(cid:210) 2.2, ta cª

F I

F (u)). F γX (u) = γF X (γ−1

l(cid:48) (4)

Chłng minh. X—t bi(cid:211)u fi(cid:229) d›(cid:237)i fi'y

F (lX ) (cid:47)

F∗⊗id(cid:47)

(cid:47) F I ⊗ F X F I ⊗ F X F I ⊗ F X F I ⊗ F X

(cid:47) F (I ⊗ X) F (I ⊗ X) F (I ⊗ X) F (I ⊗ X)

(cid:47) F X F X F X

F u⊗id

F γX (u)

F (u⊗id)

(cid:15) (cid:15) (cid:47) I (cid:48) ⊗ F X I (cid:48) ⊗ F X I (cid:48) ⊗ F X

(cid:101)F (2)

γ−1 F I F u⊗id

(cid:101)F (cid:47)

F∗⊗id

F (lX )

l(cid:48)

(1) (3) (cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) F (I ⊗ X) F (I ⊗ X) F (I ⊗ X) F (I ⊗ X) I (cid:48) ⊗ F X I (cid:48) ⊗ F X I (cid:48) ⊗ F X F I ⊗ F X F I ⊗ F X F I ⊗ F X F I ⊗ F X F X(cid:79) F X F X (cid:79) (5)

26

F I F (u)(cid:1).

(cid:0)γ−1 Trong bi(cid:211)u fi(cid:229) n(cid:181)y, c‚c mi(cid:210)n (4), (5) giao ho‚n nhŒ sø t›‹ng th(cid:221)ch cæa h(cid:181)m t(cid:246) (F, (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222). Mi(cid:210)n (3) giao ho‚n nhŒ fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa γX (l˚y ¶nh qua F ), mi(cid:210)n (1) giao ho‚n theo B(cid:230) fi(cid:210) 2.2. Mi(cid:210)n (2) giao ho‚n nhŒ t(cid:221)nh ch˚t tø nhi“n cæa m(cid:242)i t“n fi…ng c˚u (cid:101)F . Tı fiª, mi(cid:210)n ngo(cid:181)i l(cid:181) giao ho‚n, ngh(cid:220)a l(cid:181) F γX(u) = γF X

Cho S, S(cid:48) l˙n l›(cid:238)t l(cid:181) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A, h) v(cid:181) (Π, A, h(cid:48)). MØt h(cid:181)m t(cid:246)

F : S → S(cid:48) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ) n(cid:213)u

F (x) = ϕ(x), F (x, a) = (ϕ(x), f (a)),

trong fiª ϕ : Π → Π(cid:48), f : A → A(cid:48) l(cid:181) mØt c˘p fi(cid:229)ng c˚u nhªm thÆa m•n f (xa) = ϕ(x)f (a), v(cid:237)i x ∈ Π, a ∈ A.

Trong ph—p chłng minh §(cid:222)nh l(cid:253) 1, Ch›‹ng II [50], H. X. S(cid:221)nh cª fi(cid:210) c¸p fi—n h(cid:181)m t(cid:246) SF fi›(cid:238)c c¶m sinh tı c‚c fi…ng c˚u F0 v(cid:181) F1 v(cid:181) nh¸n x—t r»ng SF = G(cid:48)F H, nh›ng kh«ng m« t¶ c(cid:244) th(cid:211) h(cid:181)m t(cid:246) n(cid:181)y. D›(cid:237)i fi'y, ch(cid:243)ng t«i sˇ ch(cid:216) ra r»ng m(cid:228)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c

nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n l(cid:181) cª ki(cid:211)u (ϕ, f ), sau fiª x‚c fi(cid:222)nh h(cid:181)m t(cid:246) c¶m sinh v(cid:181) chłng minh h(cid:214) thłc SF = G(cid:48)F H.

M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.4. M(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : G → G(cid:48) c¶m sinh mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal SF : SG → SG(cid:48) ki(cid:211)u (ϕ, f ), v(cid:237)i ϕ = F0, f = F1. H‹n n(cid:247)a,

SF = G(cid:48)F H,

v(cid:237)i H, G(cid:48) l(cid:181) nh(cid:247)ng t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c.

Chłng minh. §˘t K l(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) monoidal h(cid:238)p th(cid:181)nh G(cid:48)F H, ch(cid:243)ng ta d(cid:212) d(cid:181)ng th(cid:246) l„i r»ng K(s) = F0(s), v(cid:237)i s ∈ π0G. B'y giŒ ta chłng minh K(s, u) = (F0(s), F1(u)) v(cid:237)i m(cid:231)i m(cid:242)i t“n u : I → I. Ta cª

K(s, u) = G(cid:48)F H(s, u) = G(cid:48)(F γXs(u)).

X (cid:48)) n“n bi(cid:211)u fi(cid:229) sau l(cid:181) giao ho‚n

Bºi v(cid:215) H (cid:48)G(cid:48) (cid:39) idG(cid:48) nhŒ t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n β = (i(cid:48)

s(cid:48) = H (cid:48)G(cid:48)F Xs):

i(cid:48)

(ch(cid:243) (cid:253) r»ng X (cid:48)

H (cid:48)G(cid:48)F γXs (u)

−−−→ F Xs

i(cid:48)

X (cid:48) s(cid:48)   (cid:121)   (cid:121)F γXs (u)

−−−→ F Xs. X (cid:48) s(cid:48)

Theo B(cid:230) fi(cid:210) 2.3 ta cª

F I F (u)).

F γXs(u) = γF Xs(γ−1

27

M˘t kh‚c, do h(cid:228) (γX (cid:48)) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n cæa h(cid:181)m t(cid:246) fi(cid:229)ng nh˚t idG(cid:48) n“n h(cid:215)nh

i(cid:48)

vu«ng d›(cid:237)i fi'y giao ho‚n

(γ−1

F I F (u))

F I F (u))

γX(cid:48) s

−−−→ F Xs

i(cid:48)

X (cid:48) s(cid:48)   (cid:121)   (cid:121)γF Xs (γ−1

−−−→ F Xs. X (cid:48) s(cid:48)

F I F (u)(cid:1). Tı fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa H (cid:48) ta fi›(cid:238)c

s

(cid:0)γ−1 Tı fiª H (cid:48)G(cid:48)F γXs(u) = γX (cid:48)

F I F (u)) = (F0s, F1(u)).

G(cid:48)F γXs(u) = (F0s, γ−1

§i(cid:210)u fiª cª ngh(cid:220)a l(cid:181) K = SF .

B'y giŒ ch(cid:243)ng ta m« t¶ c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal tr“n c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A).

M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.5. M(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal tı (F, (cid:101)F ) : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ).

Chłng minh. V(cid:237)i x, y ∈ Π, (cid:101)Fx,y : F (x) ⊗ F (y) → F (x ⊗ y) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong S(cid:48). Tı fiª F (x).F (y) = F (xy), bºi v¸y n(cid:213)u ta fi˘t ϕ(x) = F (x) th(cid:215) ϕ : Π → Π(cid:48) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u

nhªm.

Gi¶ s(cid:246) F (x, a) = (ϕ(x), fx(a)). Do F l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) n“n ta cª

F ((x, a) ◦ (x, b)) = F (x, a) ◦ F (x, b).

Tı fiª suy ra

fx(a + b) = fx(a) + fx(b).

(cid:101)F−−−→ F (xy)

F (u)⊗F (v)

V¸y fx : A → A(cid:48) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u nhªm v(cid:237)i m(cid:231)i x ∈ Π. M˘t kh‚c, do (F, (cid:101)F ) l(cid:181) mØt ⊗-h(cid:181)m t(cid:246) n“n bi(cid:211)u fi(cid:229) sau l(cid:181) giao ho‚n

F (x).F (y)   (cid:121)   (cid:121)F (u⊗v)

(cid:101)F−−−→ F (xy),

F (x).F (y)

v(cid:237)i m(cid:228)i u = (x, a), v = (y, b). Bºi v¸y ta cª

F (u ⊗ v) = F u ⊗ F v

⇔ fxy(a + xb) = fx(a) + ϕ(x).fy(b)

(2.1) ⇔ fxy(a) + fxy(xb) = fx(a) + ϕ(x).fy(b).

Trong (2.1), thay x = 1 ta fi›(cid:238)c fy(a) = f1(a). Tı fiª, fy = f1 v(cid:237)i m(cid:228)i y ∈ Π. §˘t fy = f v(cid:181) s(cid:246) d(cid:244)ng (2.1) ta fi›(cid:238)c f (xb) = ϕ(x).f (b).

28

L›u (cid:253) r»ng, n(cid:213)u ta xem Π(cid:48)-m«fiun A(cid:48) nh› l(cid:181) mØt Π-m«fiun bºi t‚c fiØng xa(cid:48) = ϕ(x).a(cid:48) th(cid:215) f : A → A(cid:48) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u gi(cid:247)a c‚c Π-m«fiun. Bºi v(cid:215) (cid:101)Fx,y = (F (xy), gF (x, y)) : F (x).F (y) → F (xy), v(cid:237)i h(cid:181)m gF : Π2 → A(cid:48) n“n ta sˇ g(cid:228)i gF l(cid:181) h(cid:181)m li“n k(cid:213)t v(cid:237)i (cid:101)F . T(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p cæa hai ph„m tr(cid:239) S v(cid:181) S(cid:48) d(cid:201)n t(cid:237)i h(cid:214) thłc

ϕ∗h(cid:48) − f∗h = ∂(gF ),

trong ޻

(f∗h)(x, y, z) = f (h(x, y, z)),

(ϕ∗h(cid:48))(x, y, z) = h(cid:48)(ϕx, ϕy, ϕz).

D(cid:212) th˚y r»ng, hai h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ), (F (cid:48), (cid:101)F (cid:48)) : S → S(cid:48) l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n khi v(cid:181) ch(cid:216) khi

F (cid:48) = F , ngh(cid:220)a l(cid:181) cª c(cid:239)ng ki(cid:211)u (ϕ, f ), v(cid:181) cª mØt h(cid:181)m t : Π → A(cid:48) sao cho gF (cid:48) = gF + ∂t.

K(cid:253) hi(cid:214)u Hom(ϕ,f )[S, S(cid:48)] l(cid:181) t¸p c‚c l(cid:237)p fi(cid:229)ng lu'n cæa c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ). §(cid:211) t(cid:215)m fii(cid:210)u ki(cid:214)n fiæ cho mØt h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ) trº th(cid:181)nh mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal, ch(cid:243)ng t«i n“u kh‚i ni(cid:214)m c¶n trº nh› sau. N(cid:213)u h, h(cid:48) l(cid:181) c‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p t›‹ng łng cæa S, S(cid:48) v(cid:181) F : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ) th(cid:215) h(cid:181)m

(2.2) k = ϕ∗h(cid:48) − f∗h

fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mØt c¶n trº cæa h(cid:181)m t(cid:246) F .

M(cid:214)nh fi(cid:210) d›(cid:237)i fi'y cho ta fii(cid:210)u ki(cid:214)n c˙n v(cid:181) fiæ fi(cid:211) mØt h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246)

monoidal.

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.6. H(cid:181)m t(cid:246) F : S → S(cid:48) ki(cid:211)u (ϕ, f ) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal n(cid:213)u v(cid:181) ch(cid:216) n(cid:213)u c‚i c¶n trº k tri(cid:214)t ti“u trong H 3(Π, A(cid:48)). Khi fiª t(cid:229)n t„i c‚c song ‚nh: i) Hom(ϕ,f )[S, S(cid:48)] ↔ H 2(Π, A(cid:48)), ii) Aut(F ) ↔ Z 1(Π, A(cid:48)).

Chłng minh. N(cid:213)u (F, (cid:101)F ) : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal th(cid:215) (F, (cid:101)F ) = (ϕ, f, gF ), v(cid:237)i

ϕ∗h(cid:48) − f∗h = ∂(gF ) ∈ B3(Π, A(cid:48)).

Tı fiª ϕ∗h(cid:48) − f∗h = 0 trong H 3(Π, A(cid:48)).

Ng›(cid:238)c l„i, tı fi…ng thłc ϕ∗h(cid:48) − f∗h = 0 suy ra t(cid:229)n t„i mØt 2-fiŁi d'y chuy(cid:210)n g ∈ Z 2(Π, A(cid:48)) thÆa m•n ϕ∗h(cid:48) − f∗h = ∂g. L˚y (cid:101)F li“n k(cid:213)t v(cid:237)i g, ta cª (F, (cid:101)F ) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal.

i) Gi¶ s(cid:246) (F, (cid:101)F ) : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal, khi fiª F = (ϕ, f, gF ). Ch(cid:243)ng ta cŁ fi(cid:222)nh gF . B'y giŒ n(cid:213)u (K, (cid:101)K) : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ) th(cid:215) ∂(gF ) = ϕ∗h(cid:48) − f∗h = ∂(gK). Tı fiª suy ra gF − gK l(cid:181) mØt 2- fiŁi chu tr(cid:215)nh. X—t t›‹ng łng:

Φ : [(K, (cid:101)K)] (cid:55)→ (gF − gK)

29

gi(cid:247)a t¸p h(cid:238)p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi…ng cæa c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ) tı S fi(cid:213)n S(cid:48) v(cid:181) nhªm H 2(Π, A(cid:48)). Tr›(cid:237)c h(cid:213)t ch(cid:243)ng ta ch(cid:216) ra r»ng t›‹ng łng tr“n l(cid:181) mØt ‚nh x„. Th¸t v¸y, gi¶ s(cid:246)

cª h(cid:181)m t(cid:246) monoidal

(K (cid:48), (cid:101)K (cid:48)) : S → S(cid:48)

v(cid:181) K, K (cid:48) l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n. Th(cid:213) th(cid:215) K, K (cid:48) l(cid:181) c(cid:239)ng ki(cid:211)u (ϕ, f ) v(cid:181) gK(cid:48) = gK + ∂t v(cid:237)i gK, gK(cid:48) theo thł tø l(cid:181) c‚c h(cid:181)m li“n k(cid:213)t v(cid:237)i (cid:101)K, (cid:101)K (cid:48), ngh(cid:220)a l(cid:181) (gF − gK(cid:48)) = (gF − gK) ∈ H 2(Π, A(cid:48)).

H‹n n(cid:247)a, Φ l(cid:181) mØt fi‹n ‚nh.

CuŁi c(cid:239)ng ch(cid:243)ng ta ch(cid:216) ra t›‹ng łng Φ l(cid:181) mØt to(cid:181)n ‚nh. Th¸t v¸y gi¶ s(cid:246) g l(cid:181) mØt 2-fiŁi

chu tr(cid:215)nh b˚t kœ. Ta cª:

∂(gF − g) = ∂gF − ∂g = ∂g = ϕ∗h(cid:48) − f∗h.

Khi fiª t(cid:229)n t„i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal

(K, (cid:101)K) : S → S(cid:48)

ki(cid:211)u (ϕ, f ), v(cid:237)i fi…ng c˚u h(cid:181)m t(cid:246) (cid:101)K = (•, gF − g). V¸y Φ l(cid:181) mØt to(cid:181)n ‚nh.

ii) L˚y F = (F, (cid:101)F ) : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal v(cid:181) t ∈ Aut(F ). Khi fiª, tı fi…ng

2.2 Ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239)

thłc gF = gF + ∂t ta suy ra ∂t = 0, ngh(cid:220)a l(cid:181) t ∈ Z 1(Π, A(cid:48)).

Trong m(cid:244)c n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i sˇ s(cid:246) d(cid:244)ng §(cid:222)nh l(cid:253) 2.6 fi(cid:211) chłng minh fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p cho

ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239).

V(cid:237)i m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) G, nhªm π0G v(cid:181) π0G-m«fiun π1G l(cid:181) hai b˚t bi(cid:213)n fi˙u ti“n cæa nª. T¸p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) cª chung hai b˚t bi(cid:213)n fi˙u ti“n fi• fi›(cid:238)c ph'n l(cid:237)p bºi nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u H 3(π0G, π1G) (xem M(cid:214)nh fi(cid:210) 13, trang 105 [50]). B'y giŒ ch(cid:243)ng ta sˇ tr(cid:215)nh b(cid:181)y fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p ch(cid:221)nh x‚c cho c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) v(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a ch(cid:243)ng.

K(cid:253) hi(cid:214)u CG l(cid:181) ph„m tr(cid:239) cª v¸t l(cid:181) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239), c‚c m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a ch(cid:243)ng. Ch(cid:243)ng ta x‚c fi(cid:222)nh ph„m tr(cid:239) H3 Gr cª v¸t l(cid:181) bØ ba (Π, A, h), trong fiª Π l(cid:181) mØt nhªm, A l(cid:181) mØt Π-m«fiun v(cid:181) h ∈ H 3(Π, A). M(cid:242)i t“n (ϕ, f ) : (Π, A, h) → (Π(cid:48), A(cid:48), h(cid:48)) Gr l(cid:181) c˘p (ϕ, f ) sao cho t(cid:229)n t„i g : Π2 → A(cid:48) fi(cid:211) (ϕ, f, g) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal trong H3 (Π, A, h) → (Π(cid:48), A(cid:48), h(cid:48)), ngh(cid:220)a l(cid:181) ϕ∗h(cid:48) = f∗h ∈ H 3(Π, A(cid:48)). H(cid:238)p th(cid:181)nh trong H3 Gr fi›(cid:238)c cho bºi

(ϕ(cid:48), f (cid:48)) ◦ (ϕ, f ) = (ϕ(cid:48) ◦ ϕ, f (cid:48) ◦ f ).

Ta cª nh¸n x—t r»ng, hai h(cid:181)m t(cid:246) monoidal F, F (cid:48) : G → G(cid:48) l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n khi v(cid:181) ch(cid:216) khi Fi = F (cid:48) i , i = 0, 1 v(cid:181) gF = gF (cid:48). K(cid:253) hi(cid:214)u t¸p c‚c l(cid:237)p fi(cid:229)ng lu'n cæa c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal

30

G → G(cid:48) c(cid:239)ng c¶m sinh c˘p (ϕ, f ) l(cid:181)

Hom(ϕ,f )[G, G(cid:48)],

ta fi›a ra mØt phi“n b¶n cæa M(cid:214)nh fi(cid:210) 8 [21]. Trong [21], kh‚i ni(cid:214)m nhªm ph„m tr(cid:239) fi›(cid:238)c

g(cid:228)i l(cid:181) "compact monoidal groupoid", v(cid:181) c‚c t‚c gi¶ fi• ch(cid:216) ra fi›(cid:238)c r»ng cª mØt song t›‹ng fi›‹ng T : H3 Gr → CG. Tuy nhi“n, h(cid:181)m t(cid:246) d trong fi(cid:222)nh l(cid:253) d›(cid:237)i fi'y kh«ng ch(cid:216) fi‹n gi¶n l(cid:181) "ng›(cid:238)c" cæa h(cid:181)m t(cid:246) ph'n l(cid:237)p T m(cid:181) nª cho ta nh(cid:247)ng th«ng tin fi˙y fiæ h‹n trong sø ph'n l(cid:237)p

n(cid:181)y.

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.7 (§(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p). T(cid:229)n t„i mØt h(cid:181)m t(cid:246) ph'n l(cid:237)p:

d :

CG → G

H3 Gr (cid:55)→ (π0G, π1G, hG) (cid:55)→ (F0, F1) (F, (cid:101)F )

cª c‚c t(cid:221)nh ch˚t sau:

i) dF l(cid:181) mØt fi…ng c˚u khi v(cid:181) ch(cid:216) khi F l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng.

ii) d l(cid:181) mØt to(cid:181)n ‚nh tr“n t¸p c‚c v¸t. iii) d l(cid:181) fi˙y fiæ nh›ng kh«ng trung th(cid:181)nh. V(cid:237)i (ϕ, f ) : dG → dG(cid:48) th(cid:215) cª mØt song ‚nh

(2.3) d : Hom(ϕ,f )[G, G(cid:48)] → H 2(π0G, π1G(cid:48)).

§Łi v(cid:237)i c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal G F→ G(cid:48) F (cid:48) → G(cid:48)(cid:48), d(cid:212) th˚y (F (cid:48)F )0 = F (cid:48) Chłng minh. Trong nhªm ph„m tr(cid:239) G, v(cid:237)i m(cid:231)i fi(cid:221)nh (Xs, iX) ta cª th(cid:211) x'y døng fi›(cid:238)c mØt nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n (π0G, π1G, h). Khi thay fi(cid:230)i c‚ch ch(cid:228)n fi(cid:221)nh th(cid:215) 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh h fi›(cid:238)c thay th(cid:213) bºi 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh h(cid:48) c(cid:239)ng l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:237)i h. Bºi v¸y G x‚c fi(cid:222)nh duy nh˚t mØt ph˙n t(cid:246) h ∈ H 3(π0G, π1G). §i(cid:210)u n(cid:181)y chłng tÆ d l(cid:181) mØt ‚nh x„ tr“n t¸p c‚c v¸t. 0F0. Do (F (cid:48)F )∗ l(cid:181)

c‚i h(cid:238)p th(cid:181)nh

∗→ F (cid:48)I (cid:48) F (cid:48)(F∗)

I (cid:48)(cid:48) F (cid:48) → F (cid:48)F I,

n“n v(cid:237)i u ∈ Aut(I) ta cª:

∗ (F (cid:48)F )(u)(F (cid:48)F )∗

(F (cid:48)F )1(u) = (F (cid:48)F )−1

∗ F (cid:48)(F −1

∗ )F (cid:48)F (u)F (cid:48)(F∗)F (cid:48) ∗

= F (cid:48)−1

∗ F (cid:48)(F1(u))F (cid:48)

∗ = F (cid:48)

1(F1(u)).

= F (cid:48)−1

Ngh(cid:220)a l(cid:181) d(F (cid:48) ◦ F ) = (dF (cid:48)) ◦ (dF ).

D(cid:212) th˚y d(idG) = iddG. Bºi v¸y d l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246). i) Do M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.1.

31

Gr th(cid:215) S = (Π, A, h) l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u

ii) N(cid:213)u (Π, A, h) l(cid:181) mØt v¸t cæa H 3

(Π, A) v(cid:181) hi(cid:211)n nhi“n dS = (Π, A, h) .

Gr

(dG, dG(cid:48)), th(cid:215) t(cid:229)n t„i h(cid:181)m g : (π0G)2 → iii) Gi¶ s(cid:246) (ϕ, f ) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong HomH3

π1G(cid:48) sao cho

ϕ∗hG(cid:48) = f∗hG + ∂g.

Th(cid:213) th(cid:215) theo §(cid:222)nh l(cid:253) 2.6 ta cª h(cid:181)m t(cid:246) monoidal

K = (ϕ, f, g) : (π0G, π1G, hG) → (π0G(cid:48), π1G(cid:48), hG(cid:48)).

Khi fiª, h(cid:181)m t(cid:246) monoidal h(cid:238)p th(cid:181)nh F = H (cid:48)KG : G → H c¶m sinh dF = (ϕ, f ). §i(cid:210)u n(cid:181)y chłng tÆ h(cid:181)m t(cid:246) d l(cid:181) fi˙y fiæ.

§(cid:211) chłng minh song ‚nh (2.3) ta chłng minh t›‹ng łng

(2.4) Ω : Hom(ϕ,f )[G, G(cid:48)]→Hom(ϕ,f )[SG, SG(cid:48)]

[F ] (cid:55)→ [SF ]

l(cid:181) mØt song ‚nh.

R(cid:226) r(cid:181)ng n(cid:213)u F, F (cid:48) : G → G(cid:48) fi(cid:229)ng lu'n th(cid:215) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal c¶m sinh SF , SF (cid:48) : SG → SG(cid:48) l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n. Ng›(cid:238)c l„i, n(cid:213)u F, F (cid:48) cª SF , SF (cid:48) l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n th(cid:215) c‚c h(cid:238)p th(cid:181)nh E = H (cid:48)(SF )G v(cid:181) E(cid:48) = H (cid:48)(SF (cid:48))G fi(cid:229)ng lu'n, v(cid:237)i H (cid:48), G l(cid:181) c‚c t›‹ng fi›‹ng monoidal ch(cid:221)nh t(cid:190)c. C‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal E, E(cid:48) l˙n l›(cid:238)t fi(cid:229)ng lu'n v(cid:237)i F, F (cid:48). Bºi v¸y, F v(cid:181) F (cid:48) fi(cid:229)ng lu'n. §i(cid:210)u n(cid:181)y chłng tÆ Ω l(cid:181) mØt fi‹n ‚nh.

N(cid:213)u K = (ϕ, f, g) : SG → SG(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal th(cid:215) c‚i h(cid:238)p th(cid:181)nh

F = H (cid:48)KG : G → G(cid:48)

l(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) monoidal cª SF = K, ngh(cid:220)a l(cid:181) Ω l(cid:181) to(cid:181)n ‚nh. B'y giŒ, song ‚nh (2.3) l(cid:181) h(cid:238)p th(cid:181)nh cæa song ‚nh i) (§(cid:222)nh l(cid:253) 2.6) v(cid:181) song ‚nh (2.4).

Do §(cid:222)nh l(cid:253) 2.7 ta cª th(cid:211) fi‹n gi¶n hªa b(cid:181)i to‚n ph'n l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng c‚c nhªm ph„m

tr(cid:239) b»ng vi(cid:214)c ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) cª chung (theo ngh(cid:220)a sai kh‚c mØt fi…ng c˚u) hai

b˚t bi(cid:213)n fi˙u ti“n. §i(cid:210)u n(cid:181)y fi• fi›(cid:238)c thøc hi(cid:214)n bºi H. X. S(cid:221)nh trong [50]. Tuy nhi“n, º fi'y

ch(cid:243)ng t«i tr(cid:215)nh b(cid:181)y chi ti(cid:213)t k(cid:213)t qu¶ n(cid:181)y døa theo c‚c k(cid:213)t qu¶ vıa n“u tr“n.

Cho nhªm Π v(cid:181) Π-m«fiun A. Ta nªi nhªm ph„m tr(cid:239) G cª ti(cid:210)n fi(cid:221)nh ki(cid:211)u (Π, A) n(cid:213)u t(cid:229)n t„i c˘p fi…ng c˚u nhªm p : Π → π0G, q : A → π1G t›‹ng th(cid:221)ch v(cid:237)i t‚c fiØng cæa m«fiun q(su) = p(s)q(u), v(cid:237)i s ∈ Π, u ∈ A.

C˘p (cid:15) = (p, q) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mØt ti(cid:210)n fi(cid:221)nh ki(cid:211)u (Π, A) fiŁi v(cid:237)i nhªm ph„m tr(cid:239) G.

32

(cid:45)F0

(cid:45)F1

MØt m(cid:242)i t“n gi(cid:247)a hai nhªm ph„m tr(cid:239) G, G(cid:48) cª ti(cid:210)n fi(cid:221)nh ki(cid:211)u (Π, A) (v(cid:237)i c‚c ti(cid:210)n fi(cid:221)nh (cid:15) = (p, q), (cid:15)(cid:48) = (p(cid:48), q(cid:48)) t›‹ng łng) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : G → G(cid:48) sao cho c‚c tam gi‚c sau giao ho‚n

(cid:64)(cid:64)(cid:73) p

(cid:64)(cid:64)(cid:73) q

(cid:0)(cid:0)(cid:18) p(cid:48)

(cid:0)(cid:0)(cid:18) q(cid:48)

(cid:64)

(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)

π1G π0G π1G(cid:48) π0G(cid:48)

Π A

trong fiª F0, F1 l(cid:181) hai fi(cid:229)ng c˚u c¶m sinh tı (F, (cid:101)F ).

R(cid:226) r(cid:181)ng, tı fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a ta suy ra ngay r»ng F0, F1 l(cid:181) nh(cid:247)ng fi…ng c˚u v(cid:181) do fiª F l(cid:181) mØt

t›‹ng fi›‹ng. K(cid:253) hi(cid:214)u

CG[Π, A]

l(cid:181) t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng cæa c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ti(cid:210)n fi(cid:221)nh ki(cid:211)u (Π, A).

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.8. (§(cid:222)nh l(cid:253) 1, trang 196 [50]) T(cid:229)n t„i mØt song ‚nh:

Γ : CG[Π, A] → H 3(Π, A),

∗ p∗hG.

[G] (cid:55)→ q−1

Chłng minh. Theo §(cid:222)nh l(cid:253) 2.7 m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) G x‚c fi(cid:222)nh duy nh˚t mØt ph˙n t(cid:246) hG ∈ H 3(π0G, π1G), v(cid:181) do fiª x‚c fi(cid:222)nh mØt ph˙n t(cid:246)

∗ p∗hG ∈ H 3(Π, A).

εhG = q−1

B'y giŒ, n(cid:213)u F : G → G(cid:48) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n gi(cid:247)a hai nhªm ph„m tr(cid:239) ti(cid:210)n fi(cid:221)nh ki(cid:211)u (Π, A) th(cid:215) h(cid:181)m t(cid:246) monoidal c¶m sinh SF = (ϕ, f, gF ) thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n

ϕ∗hG(cid:48) = f∗hG.

Khi fiª d(cid:212) d(cid:181)ng suy ra ε(cid:48)hG(cid:48) = εhG.

§i(cid:210)u n(cid:181)y chłng tÆ Γ l(cid:181) mØt ‚nh x„. H‹n n(cid:247)a, nª l(cid:181) mØt fi‹n ‚nh. Th¸t v¸y, n(cid:213)u cª Γ[G] = Γ[G(cid:48)] th(cid:215) ε(cid:48)(hG(cid:48)) − ε(hG) = ∂g. Do fiª t(cid:229)n t„i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal J ki(cid:211)u (id, id) tı J = (Π, A, ε(hG)) fi(cid:213)n J(cid:48) = (Π, A, ε(cid:48)(hG(cid:48))). C‚i h(cid:238)p th(cid:181)nh

H (cid:48) → G(cid:48)

G G→ SG → J J→ J(cid:48) ε(cid:48) ε−1 → SG(cid:48)

chłng tÆ [G] = [G(cid:48)], v(cid:181) Γ l(cid:181) fi‹n ‚nh. Hi(cid:211)n nhi“n Γ l(cid:181) to(cid:181)n ‚nh.

33

2.3 Ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n

Trong m(cid:244)c n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i sˇ s(cid:246) d(cid:244)ng §(cid:222)nh l(cid:253) 2.6 fi(cid:211) chłng minh fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p cho

ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n.

Cho nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n B = (B, ⊗, I, a, l, r, c). Khi fiª t¸p M = π0B c‚c l(cid:237)p v¸t fi…ng c˚u cæa B l(cid:181) mØt nhªm aben v(cid:237)i ph—p to‚n c¶m sinh bºi t(cid:221)ch ⊗, v(cid:181) t¸p N = π1B c‚c tø fi…ng c˚u cæa v¸t fi‹n v(cid:222) I l(cid:181) mØt nhªm aben v(cid:237)i ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh (xem [21]). Ta x'y døng ph„m tr(cid:239) SB cª c‚c v¸t l(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) cæa nhªm π0B v(cid:181) c‚c m(cid:242)i t“n l(cid:181) nh(cid:247)ng tø fi…ng c˚u (x, a) : x → x, trong fiª x ∈ π0B, a ∈ π1B. H(cid:238)p th(cid:181)nh cæa hai m(cid:242)i t“n fi›(cid:238)c c¶m sinh bºi ph—p cØng trong π1B : (x, a) ◦ (x, b) = (x, a + b). Ph—p to‚n ⊗ fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh nh› sau

x ⊗ y = x.y, x, y ∈ π0B,

(x, a) ⊗ (y, b) = (xy, a + b), a, b ∈ π1B.

C‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) trong SB l(cid:181) ch˘t chˇ. C‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p v(cid:181) b(cid:214)n cæa SB cª d„ng

(cid:45)iXx⊗Xy

t›‹ng łng l(cid:181) ax,y,z = (xyz, h(x, y, z)) v(cid:181) cx,y = (xy, η(x, y)), trong fiª b(cid:214)n c¶m sinh (•, η) fi›(cid:238)c cho bºi bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n sau (trong fiª (Xx, iX) l(cid:181) mØt fi(cid:221)nh cæa nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n B theo ngh(cid:220)a º m(cid:244)c 1.1.2)

(η(x,y))

c

γXxy

(cid:45)iXy ⊗Xx

(cid:63) Xy ⊗ Xx

(cid:63) Xyx.

Xx ⊗ Xy Xxy

Do c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p (1.1), (1.4), (1.5) cæa mØt ph„m tr(cid:239) monoidal b(cid:214)n n“n c˘p (h, η) nh›

v¸y thÆa m•n c‚c h(cid:214) thłc:

h(y, z, t) − h(x + y, z, t) + h(x, y + z, t) − h(x, y, z + t) + h(x, y, z) = 0,

h(x, y, z) − h(y, x, z) + h(y, z, x) + η(x, y + z) − η(x, y) − η(x, z) = 0,

h(x, y, z) − h(x, z, y) + h(z, x, y) − η(x + y, z) + η(y, z) + η(x, z) = 0.

Do t(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p v(cid:237)i r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) ch˘t chˇ trong SB n“n h(cid:181)m

h thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n chu¨n t(cid:190)c:

h(1, y, z) = h(x, 1, z) = h(x, y, 1) = 0,

ngh(cid:220)a l(cid:181) c˘p (h, η) l(cid:181) mØt 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh aben cæa nhªm π0B l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong π1B theo ngh(cid:220)a trong [25]. Ta k(cid:253) hi(cid:214)u SB = (M, N, h, η) v(cid:181) g(cid:228)i l(cid:181) mØt thu g(cid:228)n cæa nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n B. H‹n n(cid:247)a, khi fiª (H, (cid:101)H), (G, (cid:101)G) x‚c fi(cid:222)nh bºi (1.3) l(cid:181) nh(cid:247)ng t›‹ng fi›‹ng monoidal b(cid:214)n.

34

Gi¶ s(cid:246) S = (M, N, h, η), S(cid:48) = (M (cid:48), N (cid:48), h(cid:48), η(cid:48)) l(cid:181) nh(cid:247)ng nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n. Tı M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.5 suy ra m(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) F : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ), ngh(cid:220)a l(cid:181) cª c˘p fi(cid:229)ng c˚u nhªm ϕ : M → M (cid:48), f : N → N (cid:48) thÆa m•n

F (x) = ϕ(x), F (x, a) = (ϕ(x), f (a)).

x, i(cid:48)

X) thay cho fi(cid:221)nh (Xx, iX) th(cid:215) 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh t›‹ng łng

N(cid:213)u trong B ta ch(cid:228)n fi(cid:221)nh (X (cid:48)

(h(cid:48), η(cid:48)) thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n (h(cid:48), η(cid:48)) − (h, η) = δg, v(cid:237)i 3-fiŁi bŒ δg fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi

δg(x, y, z) = g(y, z) − g(x + y, z) + g(x, y + z) − g(x, y),

δg(x, y) = g(x, y) − g(y, x).

ab(π0B, π1B).

§i(cid:210)u n(cid:181)y chłng tÆ m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n B x‚c fi(cid:222)nh duy nh˚t ph˙n t(cid:246) (h, η) ∈ H 3

Tı M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.4 d(cid:212) d(cid:181)ng suy ra.

H(cid:214) qu¶ 2.9. M(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n (F, (cid:101)F ) : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt bØ ba (ϕ, f, g), trong fiª

ϕ∗(h(cid:48), η(cid:48)) − f∗(h, η) = ∂ab(g).

V(cid:237)i nh(cid:247)ng chu¨n b(cid:222) tr“n, b'y giŒ ch(cid:243)ng ta cª th(cid:211) x‚c fi(cid:222)nh ph„m tr(cid:239)

BGr

H3

ab(M, N (cid:48)).

m(cid:181) v¸t cæa nª l(cid:181) c‚c bØ ba (M, N, (h, η)), v(cid:237)i (h, η) ∈ H 3 ab(M, N ). M(cid:242)i t“n (ϕ, f ) : BGr l(cid:181) c˘p (ϕ, f ) sao cho t(cid:229)n t„i g : M 2 → (M, N, (h, η)) → (M (cid:48), N (cid:48), (h(cid:48), η(cid:48))) trong H3 N (cid:48) fi(cid:211) (ϕ, f, g) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n (M, N, (h, η)) → (M (cid:48), N (cid:48), (h(cid:48), η(cid:48))), ngh(cid:220)a l(cid:181) ϕ∗(h(cid:48), η(cid:48)) = f∗(h, η) ∈ H 3

K(cid:253) hi(cid:214)u

BCG

l(cid:181) ph„m tr(cid:239) cª v¸t l(cid:181) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n v(cid:181) m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n, ch(cid:243)ng

t«i ph‚t bi(cid:211)u fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p d›(cid:237)i fi'y, m(cid:181) ph—p chłng minh cæa nª thu fi›(cid:238)c tı H(cid:214) qu¶ 2.9

v(cid:181) tı ph—p chłng minh c‚c §(cid:222)nh l(cid:253) 2.7, §(cid:222)nh l(cid:253) 2.8 v(cid:237)i nh(cid:247)ng fii(cid:210)u ch(cid:216)nh th(cid:221)ch h(cid:238)p. §(cid:222)nh

l(cid:253) n(cid:181)y l(cid:181) mØt phi“n b¶n cæa M(cid:214)nh fi(cid:210) 14 [21], v(cid:237)i nh(cid:247)ng thay fi(cid:230)i t›‹ng tø nh› §(cid:222)nh l(cid:253) 2.7.

BGr

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.10. [§(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p] T(cid:229)n t„i mØt h(cid:181)m t(cid:246) ph'n l(cid:237)p

d : BCG → B

H3 (cid:55)→ (π0B, π1B, (h, η)B) (cid:55)→ (F0, F1) (F, (cid:101)F )

cª c‚c t(cid:221)nh ch˚t sau:

i) dF l(cid:181) mØt fi…ng c˚u khi v(cid:181) ch(cid:216) khi F l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng.

ii) d l(cid:181) mØt to(cid:181)n ‚nh tr“n t¸p c‚c v¸t. iii) d l(cid:181) fi˙y fiæ nh›ng kh«ng trung th(cid:181)nh. V(cid:237)i (ϕ, f ) : dB → dB(cid:48) th(cid:215)

35

(ϕ,f )[B, B(cid:48)] ∼= H 2

ab(π0B, π1B(cid:48)),

(ϕ,f )[B, B(cid:48)] l(cid:181) t¸p c‚c l(cid:237)p fi(cid:229)ng lu'n cæa c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n tı B fi(cid:213)n

HomBr

trong fiª HomBr B(cid:48) c¶m sinh c˘p (ϕ, f ) .

K(cid:253) hi(cid:214)u

BCG[M, N ]

l(cid:181) t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng cæa c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ti(cid:210)n fi(cid:221)nh ki(cid:211)u (M, N ). Khi fiª, s(cid:246)

d(cid:244)ng H(cid:214) qu¶ 2.9 ta cª th(cid:211) chłng minh fi›(cid:238)c k(cid:213)t qu¶ t›‹ng tø nh› §(cid:222)nh l(cid:253) 2.8.

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.11. T(cid:229)n t„i mØt song ‚nh

ab(M, N ),

Γ : BCG[M, N ] → H 3

∗ p∗(h, η)B.

[B] (cid:55)→ q−1

º fi'y, ch(cid:243)ng t«i b(cid:181)n lu¸n v(cid:210) mØt k(cid:213)t qu¶ ph'n l(cid:237)p kh‚c cæa A. Joyal v(cid:181) R. Street. Trong

[22] c‚c t‚c gi¶ fi• ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n bºi c‚c ‚nh x„ to(cid:181)n ph›‹ng m(cid:181) ta cª

th(cid:211) nªi tªm t(cid:190)t nh› sau.

‚nh x„ ν : M → N gi(cid:247)a hai nhªm aben fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) ‚nh x„ to(cid:181)n ph›‹ng theo ngh(cid:220)a:

ab(M, N ) l(cid:181) ‚nh x„

h(cid:181)m h(x, y) = ν(x) + ν(y) − ν(x + y) l(cid:181) song tuy(cid:213)n t(cid:221)nh v(cid:181) ν(−x) = ν(x). V(cid:213)t cæa mØt 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh aben (h, η) ∈ Z 3

tη : M → N, tη(x) = η(x, x).

Nª l(cid:181) mØt ‚nh x„ to(cid:181)n ph›‹ng, v(cid:181) S. Eilenberg - S. MacLane [19, 25] fi• chłng minh r»ng

v(cid:213)t x‚c fi(cid:222)nh mØt fi…ng c˚u

ab(M, N ) ∼= Quad(M, N ), [(h, η)] (cid:55)→ tη,

H 3 (2.5)

trong fiª Quad(M, N ) l(cid:181) nhªm aben c‚c ‚nh x„ to(cid:181)n ph›‹ng tı M v(cid:181)o N . K(cid:213)t qu¶ n(cid:181)y

fiªng vai tr(cid:223) c‹ b¶n trong ph—p chłng minh §(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p (§(cid:222)nh l(cid:253) 3.3 [22]) cæa A. Joyal v(cid:181) R. Street. H(cid:228) fi• ch(cid:216) ra r»ng, m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n B x‚c fi(cid:222)nh mØt h(cid:181)m to(cid:181)n ph›‹ng qB : π0B → π1B, v(cid:181) tı fiª g(cid:228)i Quad l(cid:181) ph„m tr(cid:239) cª c‚c v¸t l(cid:181) (M, N, t), trong fiª t l(cid:181) c‚c ‚nh x„ to(cid:181)n ph›‹ng t : M → N gi(cid:247)a hai nhªm aben M, N v(cid:181) c‚c m(cid:242)i t“n (ϕ, f ) : (M, N, t) → (M (cid:48), N (cid:48), t(cid:48)) bao g(cid:229)m c‚c fi(cid:229)ng c˚u ϕ, f tho¶ m•n h(cid:215)nh vu«ng giao

(cid:45)ϕ

ho‚n

t

(cid:45)f

(cid:63) N

t(cid:48) (cid:63) N (cid:48).

M M (cid:48)

36

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.12 (§(cid:222)nh l(cid:253) 3.3 [22] ). H(cid:181)m t(cid:246)

Quad

T : BCG → B (cid:55)→ (π0B, π1B, qB)

cª c‚c t(cid:221)nh ch˚t sau: i) V(cid:237)i m(cid:231)i v¸t Q cæa Quad, t(cid:229)n t„i mØt v¸t B cæa BCG v(cid:181) mØt fi…ng c˚u T (B) ∼= Q; ii) V(cid:237)i b˚t kœ fi…ng c˚u ρ : T (B) ∼→ T (B(cid:48)) cæa Quad, t(cid:229)n t„i mØt t›‹ng fi›‹ng F : B → B(cid:48) sao cho T (F ) = ρ, v(cid:181)

iii) T (F ) l(cid:181) fi…ng c˚u n(cid:213)u v(cid:181) ch(cid:216) n(cid:213)u F l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng.

Ch(cid:243)ng ta th˚y r»ng fi…ng c˚u (2.5) c¶m sinh mØt fi…ng c˚u gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n

BGr → Quad

V : H3

(M, N, (h, η)) (cid:55)→ (M, N, tη)

(ϕ, f ) (cid:55)→ (ϕ, f )

v(cid:181) T ch(cid:221)nh l(cid:181) c‚i h(cid:238)p th(cid:181)nh

V→ Quad.

BGr

2.4 Ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c bºi h(cid:214) nh'n

t(cid:246)

BCG d→ H3

B(cid:181)i to‚n ph'n l(cid:237)p cho c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c, nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c, v(cid:181)

tr›Œng h(cid:238)p ri“ng cæa nª l(cid:181) c‚c ph„m tr(cid:239) Picard ph'n b¸c fi• fi›(cid:238)c gi¶i quy(cid:213)t tr(cid:228)n v(cid:209)n l˙n

l›(cid:238)t trong [14], [17], [18] bºi A. M. Cegarra v(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng t‚c gi¶. Trong m(cid:231)i tr›Œng h(cid:238)p,

c‚c t‚c gi¶ tr“n fi• x'y døng mØt l(cid:253) thuy(cid:213)t fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u Γ-to‚n t(cid:246) th(cid:221)ch h(cid:238)p v(cid:181) ph'n l(cid:237)p

c‚c ph„m tr(cid:239) fiang x—t bºi c‚c 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh t›‹ng łng.

Trong [34], N. T. Quang fi• gi(cid:237)i thi(cid:214)u mØt c‚ch ti(cid:213)p c¸n kh‚c cho b(cid:181)i to‚n ph'n l(cid:237)p

ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c døa tr“n ph›‹ng ph‚p h(cid:214) nh'n t(cid:246). Theo [13], m(cid:231)i

nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c fi›(cid:238)c xem nh› mØt mº rØng cæa mØt nhªm ph„m tr(cid:239) bºi nhªm

Γ. Do m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A) n“n n¶y sinh

mØt c'u hÆi tø nhi“n l(cid:181): m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c cª t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mØt Γ-mº rØng

cæa mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A) hay kh«ng? N(cid:213)u c'u tr¶ lŒi l(cid:181) kh…ng fi(cid:222)nh th(cid:215) b(cid:181)i to‚n

ph'n l(cid:237)p cª th(cid:211) fi›(cid:238)c thøc hi(cid:214)n mØt c‚ch fi‹n gi¶n h‹n tr“n c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c

ki(cid:211)u n(cid:181)y.

Trong ph˙n n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i ‚p d(cid:244)ng ph›‹ng ph‚p nªi tr“n cho ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m

tr(cid:239) b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c. Ch(cid:243)ng t«i fi• chłng tÆ fi›(cid:238)c r»ng cª mØt fi…ng c˚u gi(cid:247)a ph„m tr(cid:239) c‚c

37

nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c v(cid:181) ph„m tr(cid:239) c‚c h(cid:214) nh'n t(cid:246) tr“n Γ, l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong ph„m tr(cid:239)

c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ki(cid:211)u (M, N ).

Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ch(cid:243)ng t«i nh(cid:190)c l„i theo A. M. Cegarra [13] r»ng: MØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) (chu¨n t(cid:190)c) F tr“n Γ v(cid:237)i c‚c h(cid:214) t(cid:246) trong mØt ph„m tr(cid:239) monoidal C (hay mØt gi¶ h(cid:181)m t(cid:246) tı Γ t(cid:237)i ph„m tr(cid:239) c‚c ph„m tr(cid:239) monoidal theo ngh(cid:220)a cæa A. Grothendieck [47]) bao g(cid:229)m mØt h(cid:228) c‚c tø t›‹ng fi›‹ng monoidal F σ : C → C, σ ∈ Γ, v(cid:181) c‚c fi…ng c˚u h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ησ,τ : F σF τ → F στ , σ, τ ∈ Γ, thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n:

ησ,τ F γ −−−−→ F στ F γ

i) F 1 = idC, ii) η1,σ = idF σ = ησ,1, σ ∈ Γ, iii) v(cid:237)i m(cid:228)i σ, τ, γ ∈ Γ, bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

F σητ,γ

(2.6)  .  (cid:121)ηστ,γ

ησ,τ γ −−−→ F στ γ.

F σF τ F γ   (cid:121) F σF τ γ

Ta vi(cid:213)t F = (C, F σ, ησ,τ ).

V(cid:237)i m(cid:231)i nhªm Γ v(cid:181) mØt ph„m tr(cid:239) C, ta g(cid:228)i

Psd(Γ, C)

l(cid:181) ph„m tr(cid:239) cæa c‚c h(cid:214) nh'n t(cid:246) (chu¨n t(cid:190)c) tı Γ fi(cid:213)n C.

Ch(cid:243)ng ta m« t¶ chi ti(cid:213)t ph„m tr(cid:239) Psd(Γ, BCG). C‚c v¸t cæa nª l(cid:181) c‚c h(cid:214) nh'n t(cid:246)

F : Γ → BCG tı Γ t(cid:237)i ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n. H(cid:214) nh'n t(cid:246) F bi(cid:213)n v¸t duy nh˚t ∗ cæa Γ th(cid:181)nh mØt nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n B. V(cid:237)i m(cid:231)i σ ∈ Γ th(cid:215) F σ = (F σ, (cid:101)F σ, (cid:98)Fσ) : B → B l(cid:181) mØt tø t›‹ng fi›‹ng monoidal b(cid:214)n. V(cid:237)i m(cid:231)i σ, τ ∈ Γ th(cid:215) ησ,τ : F σF τ → F στ l(cid:181) mØt fi…ng

c˚u gi(cid:247)a c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n i), ii), iii) º tr“n.

N(cid:213)u F = (B, F σ, ησ,τ ), F (cid:48) = (B(cid:48), F (cid:48)σ, η(cid:48)σ,τ ) l(cid:181) hai h(cid:214) nh'n t(cid:246) cæa c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n th(cid:215) mØt ph—p bi(cid:213)n fi(cid:230)i b(cid:214)n (T, ψ) : F → F (cid:48) gi(cid:247)a c‚c h(cid:214) nh'n t(cid:246) g(cid:229)m h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n T : B → B(cid:48) v(cid:181) h(cid:228) fi…ng c˚u ψσ : T F σ → F (cid:48)σT (σ ∈ Γ) sao cho:

T ησ,τ

(cid:45)

i) ψ1 = idT , ii) v(cid:237)i m(cid:231)i c˘p σ, τ ∈ Γ, bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

ψσF τ

T F σF τ T F στ

(cid:45)F (cid:48)σψτ

(cid:45)η(cid:48)σ,τ T

(cid:63) F (cid:48)σT F τ

(2.7)

ψστ (cid:63) F (cid:48)στ T.

F (cid:48)σF (cid:48)τ T

K(cid:253) hi(cid:214)u ΓBCG l(cid:181) ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c. §(cid:211) ph‚t bi(cid:211)u v(cid:181) chłng minh fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p cho ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c bºi c‚c h(cid:214) nh'n t(cid:246),

38

ta nh(cid:190)c l„i r»ng mØt h(cid:181)m t(cid:246) Φ : C → C(cid:48) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mØt fi…ng c˚u ph„m tr(cid:239) n(cid:213)u Φ l(cid:181) mØt song ‚nh tr“n t¸p c‚c v¸t v(cid:181) t¸p c‚c m(cid:242)i t“n.

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.13. V(cid:237)i m(cid:231)i nhªm Γ, t(cid:229)n t„i mØt fi…ng c˚u

Ω : ΓBCG (cid:39) Psd(Γ, BCG).

Chłng minh. B›(cid:237)c 1. V(cid:237)i m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c (B, gr), ta x'y døng h(cid:214) nh'n t(cid:246) FB : Γ → BCG nh› sau.

FB bi(cid:213)n v¸t duy nh˚t ∗ cæa Γ th(cid:181)nh nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n KerB. V(cid:237)i m(cid:231)i X ∈ KerB, do X : X ∼→ F σ(X). §˘c bi(cid:214)t, X = idX. V(cid:215) v¸y, ta cª h(cid:181)m t(cid:246) F σ : KerB → KerB, trong fiª v(cid:237)i m(cid:231)i m(cid:242)i

Υσ

X−−−→ F σ(X)

f

ph'n b¸c gr l(cid:181) (cid:230)n fi(cid:222)nh n“n t(cid:229)n t„i m(cid:242)i t“n fi…ng c˚u b¸c σ, Υσ F 1(X) = X v(cid:181) Υ1 t“n f : X → Y cæa KerB th(cid:215) F σ(f ) fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh duy nh˚t bºi bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n sau

Υσ

(2.8) X   (cid:121)   (cid:121)F σ(f )

Y−−−→ F σ(Y ).

Y

X,Y : F σ(X) ⊗ F σ(Y ) ∼−→ F σ(X ⊗ Y ) fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh duy nh˚t

§…ng c˚u tø nhi“n (cid:101)F σ

(cid:101)F σ

X,Y

bºi t(cid:221)nh giao ho‚n cæa c‚c bi(cid:211)u fi(cid:229):

F σ(X ⊗ Y )

(cid:45) (cid:8)(cid:8)(cid:8)(cid:42) Υσ

Υσ

(cid:8)(cid:8)

(cid:72)(cid:72)

X⊗Y

(2.9) F σ(X) ⊗ F σ(Y ) (cid:72)(cid:72)(cid:72)(cid:89) X ⊗Υσ Y X ⊗ Y.

H‹n n(cid:247)a, v(cid:237)i m(cid:231)i c˘p σ, τ ∈ Γ, fi…ng c˚u gi(cid:247)a c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ησ,τ : F σF τ ∼−→ F στ

Υτ

X−−−→ F τ (X)

Υσ

F τ (X)

fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi t(cid:221)nh giao ho‚n cæa bi(cid:211)u fi(cid:229) sau, v(cid:237)i m(cid:228)i X ∈ Ob B

Υστ X

ησ,τ

(2.10) X   (cid:121)   (cid:121)

X←−−− F σF τ (X).

F στ (X)

D(cid:212) th˚y η1,σ = idF σ = ησ,1. T(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F σ, (cid:101)F σ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p a v(cid:181) b(cid:214)n c l˙n l›(cid:238)t fi›(cid:238)c suy

39

(cid:27) (cid:102)F σ

(cid:27)(cid:102)F σ⊗F σ(Z)

ra tı t(cid:221)nh giao ho‚n cæa v(cid:223)ng ngo(cid:181)i c(cid:239)ng c‚c bi(cid:211)u fi(cid:229) sau.

F σ((XY )Z) (F σ(X)F σ(Y ))F σ(Z)

(cid:72)(cid:72)(cid:72)(cid:89)

(cid:8)(cid:8)(cid:8)(cid:42)

(2.9)

(2.9)

(cid:72)(cid:72)(cid:72)

(cid:8)(cid:8)(cid:8)

Υ⊗Υ

Υ

(Υ⊗Υ)⊗Υ

(cid:72)(cid:72)(cid:72)

(cid:8)(cid:8)(cid:8)

(cid:72)

(cid:8)

F σ(XY )F σ(Z) (cid:54)

a

a

F σ(a)

(2.8)

(∗)

(cid:63) X(Y Z)

(cid:8)(cid:8)

(cid:72)(cid:72)

Υ⊗(Υ⊗Υ)

Υ

(cid:8)(cid:8)(cid:8)

(cid:72)(cid:72)(cid:72)

Υ⊗Υ

(2.9)

(2.9)

(cid:72)(cid:72)(cid:106)

(cid:8)(cid:8)(cid:8) (cid:27)

(cid:27)

(cid:8)(cid:8)(cid:25) (cid:63) F σ(X(Y Z))

(cid:63) F σ(X)F σ(Y Z)

(cid:72)(cid:72)(cid:72) (cid:63) F σ(X)(F σ(Y )F σ(Z)),

(cid:102)F σ

F σ(X)⊗ (cid:102)F σ

c

(XY )Z

(∗∗)

(cid:45) (cid:8)(cid:8)(cid:8)(cid:42)

(cid:72)(cid:72)(cid:72)(cid:89) Υ⊗Υ (cid:72)

Υ⊗Υ (cid:8)

(cid:45)c

(2.9)

(2.9)

F σ(X)F σ(Y ) F σ(Y )F σ(X)

(cid:102)F σ

(cid:102)F σ

(cid:8)(cid:8)

(cid:8)(cid:8)(cid:25) Υ

(2.8)

(cid:72)(cid:72) (cid:72)(cid:72)(cid:106)Υ (cid:45)

(cid:63) F σ(XY )

(cid:63) F σ(Y X),

F σ(c)

XY Y X

trong fiª, c‚c mi(cid:210)n (*), (**) giao ho‚n l˙n l›(cid:238)t do t(cid:221)nh tø nhi“n cæa a v(cid:181) c.

Tı (2.8) v(cid:181) (2.10) ta cª c‚c fi…ng thłc sau

F τ F γ .Υτ F τ F γ .Υτ

F γ .Υγ, F γ .Υγ.

X l(cid:181) c‚c fi…ng c˚u n“n ta suy ra: ηστ,γ.ησ,τ F γ = ησ,τ γ.F σητ,γ. Do

Υ(στ )γ = (ηστ,γ.ησ,τ F γ).Υσ Υσ(τ γ) = (ησ,τ γ.F σητ,γ).Υσ

V(cid:215) Υ(στ )γ = Υσ(τ γ), Υσ v¸y, FB l(cid:181) mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246).

B›(cid:237)c 2. X'y døng nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c BF li“n k(cid:213)t v(cid:237)i h(cid:214) nh'n t(cid:246) F =

(a,σ) → Y

(B, F σ, ησ,τ ) : Γ → BCG.

V¸t cæa BF l(cid:181) v¸t cæa B. M(cid:242)i t“n X → Y trong BF l(cid:181) c˘p (a, σ), trong fiª F σX a→ Y (b,τ ) → Z l(cid:181) m(cid:242)i t“n (c, τ σ) : X → Z,

F τ (a) −−−→ F τ (Y )

ητ,σ X

l(cid:181) m(cid:242)i t“n trong B. V(cid:237)i σ, τ ∈ Γ th(cid:215) h(cid:238)p th(cid:181)nh X v(cid:237)i c fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh mØt c‚ch tø nhi“n theo bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n sau:

F τ F σ(X)   (cid:121) F τ σ(X)   (cid:121)b c−−−→ Z,

ngh(cid:220)a l(cid:181),

X , τ σ).

(b, τ ) ◦ (a, σ) = (b ◦ F τ (a) ◦ (ησ,τ )−1

40

Tı c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n chu¨n t(cid:190)c v(cid:181) fii(cid:210)u ki(cid:214)n fiŁi chu tr(cid:215)nh ta suy ra fi›(cid:238)c ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh cæa

c‚c m(cid:242)i t“n trong BF cª t(cid:221)nh k(cid:213)t h(cid:238)p v(cid:181) fi‹n v(cid:222). H(cid:181)m t(cid:246) ph'n b¸c gr : BF → Γ cho bºi

(a,σ) → Y ) (cid:55)→ σ.

X (cid:55)→ ∗, (X

T(cid:221)ch tenx‹ gi(cid:247)a c‚c v¸t trong BF ch(cid:221)nh l(cid:181) t(cid:221)ch tenx‹ trong B, t(cid:221)ch tenx‹ gi(cid:247)a c‚c m(cid:242)i t“n trong BF fi›(cid:238)c cho bºi

(a,σ) → X (cid:48)) ⊗ (Y

(b,σ) → Y (cid:48)) = (X ⊗ Y

(d,σ) → X (cid:48) ⊗ Y (cid:48)),

(X

( (cid:101)F σ)−1

trong ޻ d l(cid:181) h(cid:238)p th(cid:181)nh

d : F σ(X ⊗ Y ) → F σX ⊗ F σY a⊗b→ X (cid:48) ⊗ Y (cid:48).

H(cid:181)m t(cid:246) fi‹n v(cid:222) Γ-ph'n b¸c

I : Γ → BF ∗ (cid:55)→ I

( (cid:98)F σ,1) → F σ(I)).

σ (cid:55)→ (I

C‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p, b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c a, c l˙n l›(cid:238)t fi›(cid:238)c cho bºi

aX,Y,Z = (aX,Y,Z, 1) : (XY )Z → X(Y Z),

cX,Y = (cX,Y , 1) : XY → Y X,

trong fiª aX,Y,Z, cX,Y l˙n l›(cid:238)t l(cid:181) c‚c fi…ng c˚u k(cid:213)t h(cid:238)p, b(cid:214)n trong B.

C‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) Γ-ph'n b¸c l, r cho bºi

lX = (lX, 1) : I ⊗ X → X,

rX = (rX, 1) : X ⊗ I → X,

trong fiª lX, rX l(cid:181) c‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) trong B.

B›(cid:237)c 3. X'y døng h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n ph'n b¸c (K, (cid:101)K) : B → B(cid:48) c¶m sinh bºi ph—p bi(cid:213)n fi(cid:230)i b(cid:214)n (T, ψ) : FB → FB(cid:48) gi(cid:247)a c‚c h(cid:214) nh'n t(cid:246), trong fiª FB = (B, F σ, ησ,τ ), FB(cid:48) = (B(cid:48), F (cid:48)σ, η(cid:48)σ,τ ).

f

(cid:45)

Ta fi˘t F (X) = T (X) v(cid:181) F (f ) = T (f ) v(cid:237)i m(cid:228)i X ∈ ObB v(cid:181) m(cid:228)i m(cid:242)i t“n f b¸c 1 trong B. V(cid:237)i m(cid:242)i t“n f : X → Y b¸c σ trong B th(cid:215) ta cª mØt m(cid:242)i t“n b¸c 1, Y → F σ(X), fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n sau:

(cid:64)

(cid:0)

Υσ X

(cid:64)

(cid:0)

(cid:0)(cid:0)(cid:9) (cid:64)(cid:64)(cid:82) F σ(X).

X Y

41

Υσ X ◦f −1 −→ F σ(X) l(cid:181) m(cid:242)i t“n b¸c 1 trong B. Khi fiª, m(cid:242)i t“n K(X)

K(f ) −−−→ K(Y ) fi›(cid:238)c

V(cid:215) v¸y Y

(cid:45)K(f )

x‚c fi(cid:222)nh duy nh˚t bºi bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n sau

Υ(cid:48)σ

K(Υσ

K(X)

K(X) K(Y )

X ◦f −1)

(cid:63) KF σ(X).

(cid:63) F (cid:48)σK(X)

(cid:27) ψσ(X)

(2.11)

K fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh nh› tr“n l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n ph'n b¸c.

B›(cid:237)c 4. V(cid:237)i m(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n ph'n b¸c K : (B, gr) → (B(cid:48), gr(cid:48)), ta x'y døng

ph—p bi(cid:213)n fi(cid:230)i b(cid:214)n (T, ψ) : FB → FB(cid:48) gi(cid:247)a c‚c h(cid:214) nh'n t(cid:246) nh› sau.

ψσ(X)

(cid:45)

(cid:81)

(cid:17)

L˚y T : KerB → KerB(cid:48) l(cid:181) thu h(cid:209)p cæa K tr“n KerB. Th(cid:213) th(cid:215) T l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n. V(cid:237)i m(cid:231)i σ ∈ Γ, fi…ng c˚u ψσ : T F σ → F (cid:48)σT fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh nhŒ t(cid:221)nh giao ho‚n cæa bi(cid:211)u fi(cid:229) sau

(cid:81)

(cid:17)

X )

T (X)

(2.12) T F σ(X) (cid:81)(cid:81)(cid:107) T (Υσ F (cid:48)σT (X) (cid:17)(cid:17)(cid:51) Υ(cid:48)σ

T (X).

T F σ(f )

(cid:45)

Khi fiª, t(cid:221)nh tø nhi“n cæa ψσ fi›(cid:238)c suy ra tı bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n sau.

T (Υσ

(2.8)

(cid:17)(cid:17)(cid:51)

Y ) (cid:17)

(cid:81)(cid:81)(cid:107) T (Υσ X ) (cid:81) (cid:81)

(cid:17)

(cid:45)T (f )

(2.12)

(2.12)

ψσ(X)

ψσ(Y )

T F σ(X) T F σ(Y )

(cid:81)

(cid:81)

Υ(cid:48)σ

(2.8)

(cid:17) (cid:17) (cid:17)(cid:17)(cid:43) Υ(cid:48)σ

(cid:81)(cid:81)(cid:115)

T (X)

T (Y )

(cid:45)

(cid:63) F (cid:48)σT (X)

(cid:63) F (cid:48)σT (Y ).

F (cid:48)σT (f )

T (X) T (Y )

Ta cª ψ1(X) = idT (X) n“n ψ1 = idT .

42

T ησ,τ Z

(cid:45)

M˘t kh‚c, v(cid:223)ng ngo(cid:181)i cæa bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

T F στ (Z)

(cid:17)(cid:17)(cid:51)

T (Υσ

(2.10)

(cid:81)

(cid:17)

F τ (Z))

(cid:81)

(cid:17)

(cid:81)

T (Υστ Z ) (cid:17)

(2.12)

(cid:81)

(cid:17)

(cid:17)

(cid:27) T (Υτ Z )

(cid:17)

(cid:81) T F τ (Z) (cid:19)

T F σF τ (Z) (cid:81)(cid:81)(cid:107)

(cid:17)

(2.12)

(cid:19)

(cid:83)

(2.12)

ψσ(F τ (Z))

ψστ (Z)

(cid:17)

(cid:19)

(cid:83)

(cid:17)

(cid:17) Υ(cid:48)τ

T (Z)

(cid:19)

(cid:83)

ψτ (Z) (cid:17)(cid:17)(cid:43)

Υ(cid:48)σ

Υ(cid:48)στ

(cid:19)

(cid:83)

T F τ (Z)

T (Z)

(cid:19)

(cid:83)

(cid:63) F (cid:48)τ T (Z)

(2.10)

(cid:19)

(cid:83)

(cid:19)

(cid:83)

(cid:19)

(cid:83)

Υ(cid:48)σ

(2.9)

F (cid:48)τ T (Z)

(cid:19)

(cid:83)

(cid:19)(cid:19)(cid:47)

(cid:83)(cid:83)(cid:119)

η(cid:48)σ,τ T (Z)

(cid:45)F (cid:48)σψτ (Z)

(cid:45)

(cid:63) F (cid:48)σT F τ (Z)

(cid:63) F (cid:48)σF (cid:48)τ T (Z)

(cid:63) F (cid:48)στ T (Z),

T (Z) (cid:83)

ngh(cid:220)a l(cid:181) (T, ψ) thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n (2.7).

T F σ (X⊗Y )

(cid:45)

T F σ(X) ⊗ T F σ(Y )

T F σ(X ⊗ Y )

(∗)

T (cid:103)F σ

X,Y

(cid:101)TF σ (X),F σ (Y )

(cid:0)(cid:18)

(cid:64)(cid:73)

(cid:0)

(cid:64)

(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:122)

(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:58)

(cid:0)

(cid:64)

T (Υσ

(2.9)

Y )

X )⊗T (Υσ

T (F σ(X) ⊗ F σ(Y ))

(cid:0)

(cid:64)

T Υσ

X⊗Y

(cid:0)

(cid:64)

X ⊗Υσ

Y )

(cid:0)

(cid:64)

(cid:72)(cid:72)(cid:72)(cid:72)(cid:89)

(∗∗)

(cid:64)

(cid:101)TX,Y

T (Υσ (cid:72)(cid:72) (cid:45)

(2.12)

(2.12)

ψσ (X)⊗ψσ (Y )

ψσ (X⊗Y )

(cid:0) T (X ⊗ Y )

T (X) ⊗ T (Y )

Υ(cid:48)σ

T (X)⊗T (Y )

(cid:64)

(cid:0)

(cid:72)(cid:72)

(cid:64)

(cid:0)

(cid:72)(cid:72)(cid:72)(cid:106)

Υ(cid:48)σ

Υ(cid:48)σ

(cid:64)

(cid:0)

T (X⊗Y )

T (X)⊗Υ(cid:48)σ

T (Y )

F (cid:48)σ(T (X) ⊗ T (Y ))

(cid:64)

(cid:0)

(2.9)

(2.9)

(cid:64)

(cid:0)

(cid:64)

(cid:0)

(∗)

F (cid:48)σ

(cid:103)F (cid:48)σ

(cid:64)(cid:82)

(cid:0)(cid:9)

(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:58)

(cid:63)

(cid:101)TX,Y

T (X),T (Y )

(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:88)(cid:122)

(cid:45)

(cid:63) F (cid:48)σT (X) ⊗ F (cid:48)σT (Y )

F (cid:48)σT (X ⊗ Y ),

(cid:94)F (cid:48)σ T X,Y

CuŁi c(cid:239)ng, m(cid:228)i ψσ fi(cid:210)u l(cid:181) monoidal do t(cid:221)nh giao ho‚n cæa c‚c bi(cid:211)u fi(cid:229) sau.

(cid:0)

σ

(*)

(cid:64)

(cid:0)

= Υ(cid:48)σ

(cid:99)F (cid:48) (cid:64) (cid:64)(cid:82)

(2.9)

(cid:98)T (cid:0) (cid:0)(cid:9) T (I)

I (cid:64)

(cid:64)

(cid:64)

(cid:91)T F σ

T (cid:99)F σ

F (cid:48)σ (cid:98)T (cid:92)F (cid:48)σT

(cid:64)

(2.12)

Υσ (cid:64)

(cid:64)

(cid:63)

(cid:63)

ψσ(I)

(cid:45)

(cid:64)(cid:82) (cid:45)

F (cid:48)σ(I) (*)

(cid:27) F (cid:48)σT (I)

T F σ(I)

43

trong fiª, mi(cid:210)n (*) giao ho‚n do fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa h(cid:238)p th(cid:181)nh hai h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n, mi(cid:210)n

(**) giao ho‚n do t(cid:221)nh h(cid:181)m t(cid:246) cæa ph—p to‚n ⊗.

Suy ra, (T, ψ) l(cid:181) mØt ph—p bi(cid:213)n fi(cid:230)i b(cid:214)n gi(cid:247)a c‚c h(cid:214) nh'n t(cid:246).

Nh› v¸y, ta fi• x'y døng fi›(cid:238)c h(cid:181)m t(cid:246)

(2.13) Ω : ΓBCG → Psd(Γ, BCG).

(cid:12)KerB, T (cid:48) = K (cid:48)(cid:12) (cid:12)KerB n“n ta cª K(cid:12)

H(cid:181)m t(cid:246) (2.13) l(cid:181) trung th(cid:181)nh v(cid:181) fi‹n ‚nh tr“n t¸p c‚c v¸t. Th¸t v¸y, gi¶ s(cid:246) K, K (cid:48) : (B, gr) → (B(cid:48), gr(cid:48)) l(cid:181) hai h(cid:181)m t(cid:246) monoidal b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c sao cho ΩK = ΩK (cid:48) : KerB → KerB(cid:48), ngh(cid:220)a l(cid:181) (T, ψ) = (T (cid:48), ψ(cid:48)). Do T = K(cid:12) (cid:12)KerB = K (cid:48)(cid:12) (cid:12)KerB. V(cid:237)i f : X → Y l(cid:181) m(cid:242)i t“n (cª b¸c σ) b˚t kœ trong B th(cid:215) K(f ) = K (cid:48)(f ) do bi(cid:211)u fi(cid:229) (2.11) giao ho‚n. V(cid:215) v¸y K = K (cid:48), v(cid:181) do fiª Ω l(cid:181) trung th(cid:181)nh. H(cid:181)m t(cid:246) (2.13) l(cid:181) fi‹n ‚nh

tr“n t¸p c‚c v¸t fi›(cid:238)c suy ra tı B›(cid:237)c 1 v(cid:181) B›(cid:237)c 2. H(cid:181)m t(cid:246) (2.13) l(cid:181) fi˙y fiæ fi›(cid:238)c suy tı B›(cid:237)c

3.

CuŁi c(cid:239)ng, theo B›(cid:237)c 2, v(cid:237)i m(cid:231)i v¸t F cæa ph„m tr(cid:239) Psd(Γ, BCG) fi(cid:210)u t(cid:229)n t„i mØt v¸t

BF cæa ph„m tr(cid:239) ΓBCG sao cho ΩBF = F. §(cid:222)nh l(cid:253) fi›(cid:238)c chłng minh ho(cid:181)n to(cid:181)n.

Nh¸n x—t 2.14. Ch(cid:243)ng ta cª th(cid:211) m« t¶ chi ti(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c SF li“n k(cid:213)t v(cid:237)i gi¶ h(cid:181)m t(cid:246) F tı Γ t(cid:237)i ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ki(cid:211)u (M, N ) nh› sau.

Gi¶ s(cid:246) h(cid:214) nh'n t(cid:246) F bi(cid:213)n v¸t duy nh˚t ∗ cæa Γ th(cid:181)nh nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n S ki(cid:211)u (M, N ). V¸t cæa SF ch(cid:221)nh l(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) x ∈ M . V(cid:237)i x, y ∈ M m(cid:242)i t“n x → y trong SF l(cid:181) m(cid:242)i t“n (a, y) : F σx → y trong S, hay cª th(cid:211) vi(cid:213)t l(cid:181) bØ ba (a, y, σ), trong fiª a t(cid:239)y (cid:253) thuØc N , σ ∈ Γ sao cho y = σx. H(cid:238)p th(cid:181)nh cæa hai m(cid:242)i t“n

(a, y, σ) : x → y, (b, z, τ ) : y → z

fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi

(b, z, τ ) ◦ (a, y, σ) = (b + τ a − t(x, τ, σ), z, τ σ),

trong fiª t l(cid:181) h(cid:181)m li“n k(cid:213)t v(cid:237)i ητ,σ. T(cid:221)nh k(cid:213)t h(cid:238)p cæa ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh suy ra tı fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa h(cid:214) nh'n t(cid:246). D(cid:212) th˚y SF l(cid:181) ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c bºi h(cid:181)m t(cid:246) gr : SF → Γ, gr(x) = ∗, gr(a, y, σ) = σ.

§Łi v(cid:237)i hai m(cid:242)i t“n (a, y, σ) : x → y, (a(cid:48), y(cid:48), σ) : x(cid:48) → y(cid:48), t(cid:221)ch tenx‹ ph'n b¸c l(cid:181) m(cid:242)i

t“n fi›(cid:238)c fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a bºi

(a, y, σ) ⊗ (a(cid:48), y(cid:48), σ) = (a + y(a(cid:48)) − f (x, x(cid:48), σ), yy(cid:48), σ),

44

trong fiª f l(cid:181) h(cid:181)m li“n k(cid:213)t v(cid:237)i (cid:101)F σ. C‚c m(cid:242)i t“n fi…ng c˚u k(cid:213)t h(cid:238)p, b(cid:214)n l(cid:181)

ax,y,z = (ξ(x, y, z), xyz, 1),

cx,y = (η(x, y), xy, 1).

2.5 ‚p d(cid:244)ng v(cid:181)o b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm c(cid:230) fii(cid:211)n

Γ-h(cid:181)m t(cid:246) fi‹n v(cid:222) I : Γ → SF fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi: σ (cid:55)→ (0, 0, σ). Do v¸y (SF , gr) l(cid:181) mØt Γ-ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n cª π0(SF ) = M, π1(SF ) = N.

Trong ph˙n n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i sˇ tr(cid:215)nh b(cid:181)y hai łng d(cid:244)ng cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº cæa c‚c h(cid:181)m

t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239). Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ch(cid:243)ng t«i fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a nhªm ph„m tr(cid:239) cæa

mØt h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng v(cid:181) ch(cid:216) ra nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n cæa nª. Tı fiª chłng minh fi›(cid:238)c

r»ng m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mØt nhªm pham tr(cid:239) ch˘t chˇ. Sau fiª, v(cid:201)n s(cid:246)

d(cid:244)ng nhªm ph„m tr(cid:239) cæa mØt h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng, ch(cid:243)ng t«i t(cid:215)m l„i fi›(cid:238)c k(cid:213)t qu¶ cæa b(cid:181)i

2.5.1 Nhªm ph„m tr(cid:239) cæa mØt h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng

to‚n mº rØng nhªm c(cid:230) fii(cid:211)n.

Kh‚i ni(cid:214)m h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng fi›(cid:238)c bi(cid:213)t t(cid:237)i trong [27]. §ª l(cid:181) mØt bØ ba (Π, G, ψ), v(cid:237)i

ψ : Π → AutG/InG l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u nhªm. Trong ph˙n n(cid:181)y ch(cid:243)ng ta sˇ m« t¶ c˚u tr(cid:243)c

nhªm ph„m tr(cid:239) cæa mØt h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng v(cid:181) łng d(cid:244)ng nª v(cid:181)o ph—p ch˘t chˇ hªa c‚c r(cid:181)ng

buØc cæa mØt nhªm ph„m tr(cid:239). Ph—p to‚n trong G fi›(cid:238)c k(cid:253) hi(cid:214)u bºi d˚u +. T'm cæa G, k(cid:253)

hi(cid:214)u bºi ZG, g(cid:229)m c‚c ph˙n t(cid:246) c ∈ G sao cho c + a = a + c v(cid:237)i m(cid:228)i a ∈ G.

Ch(cid:243)ng ta nh(cid:190)c l„i r»ng c‚i c¶n trº cæa (Π, G, ψ) l(cid:181) mØt ph˙n t(cid:246) k ∈ H 3(Π, ZG), fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh nh› sau. V(cid:237)i m(cid:231)i x ∈ Π ch(cid:228)n ϕ(x) ∈ ψ(x) thÆa m•n ϕ(1) = idG, th(cid:215) cª mØt h(cid:181)m f : Π2 → G sao cho

(2.14) ϕ(x)ϕ(y) = µf (x,y)ϕ(xy).

trong fiª µc l(cid:181) tø fi…ng c˚u trong cæa nhªm G, sinh bºi c ∈ G. Khi fiª c˘p (ϕ, f ) c¶m sinh mØt ph˙n t(cid:246) k ∈ Z 3(Π, ZG), x‚c fi(cid:222)nh bºi h(cid:214) thłc

ϕ(x)[f (y, z)] + f (x, yz) = k(x, y, z) + f (x, y) + f (xy, z). (2.15)

V(cid:237)i m(cid:231)i nhªm G, ta cª th(cid:211) x'y døng fi›(cid:238)c mØt ph„m tr(cid:239), k(cid:253) hi(cid:214)u bºi AutG, m(cid:181) c‚c v¸t l(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) cæa nhªm c‚c tø fi…ng c˚u AutG. V(cid:237)i hai ph˙n t(cid:246) α, β cæa AutG, ta fi˘t

Hom(α, β) = {c ∈ G|α = µc ◦ β},

45

V(cid:237)i hai m(cid:242)i t“n c : α → β; d : β → γ cæa AutG, ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh cæa ch(cid:243)ng fi›(cid:238)c fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a bºi d ◦ c = c + d (ph—p cØng trong G).

Ph„m tr(cid:239) AutG l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:237)i t(cid:221)ch tenx‹ fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi

α ⊗ β = α ◦ β v(cid:181)

c+α(cid:48)(d) −−−−→ α(cid:48) ⊗ β(cid:48).

(α c→ α(cid:48)) ⊗ (β d→ β(cid:48)) = α ⊗ β (2.16)

M(cid:214)nh fi(cid:210) sau m« t¶ nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n cæa AutG.

M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.15. Cho h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng (Π, G, ψ) v(cid:237)i k ∈ H 3(Π, ZG) l(cid:181) c¶n trº cæa nª. Gi¶ s(cid:246) nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n cæa nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ AutG l(cid:181) S = (Π(cid:48), C, h), th(cid:215): i) Π(cid:48) = π0(AutG) = Aut G/InG, C = π1(AutG) = ZG, ii) ψ∗h c(cid:239)ng l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:237)i k.

id⊗ (cid:101)H−−−→ HrH(st)

(cid:101)H−−−→ H(r(st))

Chłng minh. i) Suy ra trøc ti(cid:213)p tı fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa ph„m tr(cid:239) AutG v(cid:181) ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n. ii) Gi¶ s(cid:246) (H, (cid:101)H) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng monoidal ch(cid:221)nh t(cid:190)c tı S fi(cid:213)n AutG. Khi fiª bi(cid:211)u fi(cid:229)

(2.17) Hr(HsHt) (cid:13) (cid:13) (cid:13)   (cid:121)H(•,h(r,s,t))

(cid:101)H(r,s)⊗id −−−−−→ H(rs)Ht

(cid:101)H−−−→ H((rs)t)

(HrHs)Ht

giao ho‚n v(cid:237)i m(cid:228)i r, s, t ∈ Π(cid:48). Bºi v(cid:215) AutG l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ n“n ta cª

γα(u) = u, ∀α ∈ AutG, ∀u ∈ ZG = C.

K(cid:213)t h(cid:238)p v(cid:237)i fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa H ta fi›(cid:238)c H(•, c) = c, ∀c ∈ C. Tı bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n (2.17)

v(cid:181) tı h(cid:214) thłc (2.16) ta cª

Hr[g(s, t)] + g(r, st) = g(r, s) + g(rs, t) − h(r, s, t), (2.18)

trong fiª g = gH : Π(cid:48) × Π(cid:48) → G l(cid:181) h(cid:181)m li“n k(cid:213)t v(cid:237)i (cid:101)H.

V(cid:237)i h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng (Π, G, ψ) ta ch(cid:228)n h(cid:181)m ϕ = H ◦ ψ : Π →AutG. R(cid:226) r(cid:181)ng

ϕ(1) = idG. H‹n n(cid:247)a, do

(cid:101)Hψ(x),ψ(y) : Hψ(x)Hψ(y) → Hψ(xy)

l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong AutG, n“n v(cid:237)i m(cid:228)i x, y ∈ Π ta cª

ϕ(x)ϕ(y) = Hψ(x)Hψ(y) = µf (x,y)Hψ(xy) = µf (x,y)ϕ(xy),

trong fiª f (x, y) = (cid:101)Hψ(x),ψ(y). Bºi v¸y c˘p (ϕ, f ) thÆa m•n (2.14) v(cid:181) do fiª l(cid:181) mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) cæa h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng (Π, G, ψ). Nª c¶m sinh mØt c¶n trº k(x, y, z) ∈ Z 3(Π, ZG) thÆa

46

m•n h(cid:214) thłc (2.15). B'y giŒ v(cid:237)i r = ψ(x), s = ψ(y), t = ψ(z) th(cid:215) fi…ng thłc (2.18) trº

th(cid:181)nh

ϕ(x)[f (y, z)] + f (x, yz) = +f (x, y) + f (xy, z) − (ψ∗h)(x, y, z).

So s‚nh v(cid:237)i h(cid:214) thłc (2.15) ta cª ψ∗h = k.

D›(cid:237)i fi'y, ch(cid:243)ng ta sˇ s(cid:246) d(cid:244)ng M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.15 v(cid:181) §(cid:222)nh l(cid:253) v(cid:210) sø th(cid:211) hi(cid:214)n cæa c¶n trº trong

b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm (§(cid:222)nh l(cid:253) 9.2, Ch›‹ng IV [27]) fi(cid:211) ch(cid:216) ra r»ng m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239)

fi(cid:210)u t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ (M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.17). Tr›(cid:237)c h(cid:213)t ch(cid:243)ng t«i c˙n

chłng minh b(cid:230) fi(cid:210) sau fi'y.

B(cid:230) fi(cid:210) 2.16. Gi¶ s(cid:246) H l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) SH = (Π, C, h) l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n cæa nª. Cho fi(cid:229)ng c˚u nhªm ψ : Π(cid:48) → Π. Khi fiª t(cid:229)n t„i mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ G, t›‹ng fi›‹ng monoidal v(cid:237)i nhªm ph„m tr(cid:239) J = (Π(cid:48), C, h(cid:48)), trong fiª C fi›(cid:238)c xem l(cid:181) Π(cid:48)-m«fiun v(cid:237)i to‚n t(cid:246) xc = ψ(x)c, v(cid:181) h(cid:48) c(cid:239)ng l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:237)i ψ∗h.

Chłng minh. Ch(cid:243)ng ta x'y døng nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ G nh› sau:

Ob(G) = {(x, X)| x ∈ Π(cid:48), X ∈ ψ(x)},

Hom((x, X), (x, Y )) = {x} × HomH(X, Y ).

T(cid:221)ch tenx‹ tr“n c‚c v¸t v(cid:181) tr“n c‚c m(cid:242)i t“n cæa G fi›(cid:238)c fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a nh› sau:

(x, X) ⊗ (y, Y ) = (xy, X ⊗ Y ),

(x, u) ⊗ (y, v) = (xy, u ⊗ v).

§‹n v(cid:222) cæa G l(cid:181) (1, I) trong fiª I l(cid:181) fi‹n v(cid:222) cæa H. Ch(cid:243)ng ta d(cid:212) th(cid:246) l„i r»ng G l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ. H‹n n(cid:247)a, ta cª c‚c fi…ng c˚u:

λ : π0G → Π(cid:48), f : π1G → π1H = C,

[(x, X)] (cid:55)→ x (1, c) (cid:55)→ c

v(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : G → H fi›(cid:238)c cho bºi:

F (x, X) = X, F (x, u) = u, (cid:101)F = id.

G(cid:228)i SF = (φ, (cid:101)φ) : SG → SH l(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) monoidal c¶m sinh bºi (F, (cid:101)F ) tr“n c‚c ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n, ta cª

φ(x, X) = F0(x, X) = [F (x, X)] = [X] = ψ(x),

φ(1, u) = F1(1, u) = γF (1,I)F (1, u) = γI(u) = u,

47

v(cid:237)i u l(cid:181) m(cid:242)i t“n trong G. Ngh(cid:220)a l(cid:181) F0 = ψλ v(cid:181) F1 = f , hay SF l(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ψλ, f ).

B'y giŒ gi¶ s(cid:246) hG l(cid:181) r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p cæa SG. Theo §(cid:222)nh l(cid:253) 2.6 c‚i c¶n trº cæa c˘p

(ψλ, f ) ph¶i tri(cid:214)t ti“u trong H 3(π0G, π1H) = H 3(π0G, C), ngh(cid:220)a l(cid:181)

(ψλ)∗h = f∗hG + δ (cid:101)φ.

B'y giŒ n(cid:213)u ta fi˘t h(cid:48) = f∗hG th(cid:215) c˘p (J, (cid:101)J) v(cid:237)i J = (λ, f ), (cid:101)J = id, l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal tı SG t(cid:237)i J = (Π(cid:48), C, h(cid:48)). Khi fiª c‚i h(cid:238)p th(cid:181)nh

(J, (cid:101)J) −→ J

G (G, (cid:101)G) −→ SG

l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng monoidal tı G t(cid:237)i J = (Π(cid:48), C, h(cid:48)).

CuŁi c(cid:239)ng ta chłng tÆ r»ng h(cid:48) l(cid:181) c(cid:239)ng l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:237)i ψ∗h. G(cid:228)i K = (λ−1, f −1) :

(Π(cid:48), C, h(cid:48)) → SG. Th(cid:213) th(cid:215) K c(cid:239)ng v(cid:237)i (cid:101)K = id l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal, v(cid:181) c‚i h(cid:238)p th(cid:181)nh

(φ, (cid:101)φ) ◦ (K, (cid:101)K) : (Π(cid:48), C, h(cid:48)) → SH

φ

l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal, l(cid:181)m bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

(cid:81)(cid:81)(cid:107)

(cid:45) (cid:17)(cid:17)(cid:51)

(cid:81)

(cid:17)

(cid:81) K

(cid:17) φ◦K

(cid:81)

(cid:17)

SG SH

J = (Π(cid:48), C, h(cid:48)).

R(cid:226) r(cid:181)ng φ ◦ K l(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ψ, id) v(cid:181) bºi v¸y c‚i c¶n trº cæa nª tri(cid:214)t ti“u. Theo (2.2) ta cª ψ∗h − h(cid:48) = ∂g, ngh(cid:220)a l(cid:181) h(cid:48) c(cid:239)ng l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:237)i ψ∗h.

M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.17. M(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) fi(cid:210)u t›‹ng fi›‹ng monoidal v(cid:237)i mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t

chˇ.

Chłng minh. Gi¶ s(cid:246) C l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) v(cid:181) SC = (Π(cid:48), C, k) l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n cæa nª. Theo fi(cid:222)nh l(cid:253) v(cid:210) sø th(cid:211) hi(cid:214)n c¶n trº (§(cid:222)nh l(cid:253) 9.2 [27]), 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh k ∈ H 3(Π(cid:48), C) cª th(cid:211) hi(cid:214)n l(cid:181) nhªm G v(cid:237)i t'm ZG = C c(cid:239)ng fi(cid:229)ng c˚u nhªm ψ : Π(cid:48) → AutG/InG sao cho ψ c¶m sinh c˚u tr(cid:243)c Π(cid:48)-m«fiun trong C v(cid:181) h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng (Π(cid:48), G, ψ) cª c¶n trº l(cid:181) k. Theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.15, nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ AutG cª nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n SAutG =(AutG/InG, C, h), trong fiª ψ∗h = k.

‚p d(cid:244)ng B(cid:230) fi(cid:210) 2.16 v(cid:237)i H = AutG, fi(cid:229)ng c˚u ψ : Π(cid:48) → AutG/InG x‚c fi(cid:222)nh mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ G, t›‹ng fi›‹ng monoidal v(cid:237)i nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ J = (Π(cid:48), C, h(cid:48)). C‚c c˚u tr(cid:243)c Π(cid:48)-m«fiun cæa C trong SC v(cid:181) trong J l(cid:181) tr(cid:239)ng nhau. H‹n n(cid:247)a, ψ∗h = h(cid:48). Tı fiª suy ra h(cid:48) = k. Bºi v¸y t(cid:229)n t„i h(cid:181)m g : Π(cid:48) × Π(cid:48) → C sao cho h(cid:48) − k = ∂g. Khi fiª, theo

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.6,

(K, (cid:101)K) = (idΠ(cid:48), idC, g) : SC → J

l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng monoidal. Suy ra C t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ G.

48

2.5.2 H(cid:181)m t(cid:246) monoidal v(cid:181) b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm

MØt c‚ch chłng minh kh‚c cæa M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.17 cª th(cid:211) fi›(cid:238)c t(cid:215)m th˚y trong [51].

Trong ti(cid:211)u m(cid:244)c n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i ‚p d(cid:244)ng §(cid:222)nh l(cid:253) 2.7 fi(cid:211) thu l„i fi›(cid:238)c §(cid:222)nh l(cid:253) c(cid:230) fii(cid:211)n

Schreier v(cid:210) mº rØng nhªm [53].

K(cid:253) hi(cid:214)u Ext(Π, G) l(cid:181) t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng c‚c mº rØng cæa G bºi Π, ta ph‚t bi(cid:211)u

fi(cid:222)nh l(cid:253) sau fi'y.

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.18. Cho c‚c nhªm G v(cid:181) Π. Khi fiª:

i) T(cid:229)n t„i mØt ph'n ho„ch ch(cid:221)nh t(cid:190)c

ψ trong fiª, v(cid:237)i m(cid:231)i fi(cid:229)ng c˚u ψ : Π → AutG/InG th(cid:215) Ext(Π, G, ψ) l(cid:181) t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng

Ext(Π, G, ψ), Ext(Π, G) = (cid:96)

fi›‹ng cæa c‚c mº rØng nhªm E : G → B → Π cæa G bºi Π c¶m sinh ψ.

ii) M(cid:231)i h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng (Π, G, ψ) x‚c fi(cid:222)nh mØt l(cid:237)p fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u (chu¨n t(cid:190)c) chi(cid:210)u 3, Obs(Π, G, ψ) ∈ H 3(Π, ZG) (v(cid:237)i c˚u tr(cid:243)c Π-m«fiun tr“n ZG thu fi›(cid:238)c qua ψ), g(cid:228)i l(cid:181) c‚i c¶n trº cæa (Π, G, ψ). H„t nh'n trıu t›(cid:238)ng cª mº rØng khi v(cid:181) ch(cid:216) khi c¶n trº cæa nª tri(cid:214)t

ti“u. Khi fiª, cª mØt song ‚nh

Ext(Π, G, ψ) ↔ H 2(Π, ZG).

D›(cid:237)i fi'y, ch(cid:243)ng t«i sˇ ch(cid:216) ra r»ng m(cid:231)i h(cid:214) nh'n t(cid:246) (ϕ, f ) cæa mØt mº rØng nhªm cª th(cid:211)

n'ng l“n th(cid:181)nh mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal F : DisΠ → AutG, trong fiª Dis Π l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, 0, 0), v(cid:181) do fiª cª th(cid:211) ph'n l(cid:237)p c‚c mº rØng nhªm b»ng ph›‹ng ph‚p s(cid:246) d(cid:244)ng c‚c

h(cid:181)m t(cid:246) monoidal.

K(cid:253) hi(cid:214)u Hom(ψ,0)[DisΠ, AutG] l(cid:181) t¸p c‚c l(cid:237)p fi(cid:229)ng lu'n cæa c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal tı

DisΠ t(cid:237)i AutG c¶m sinh c˘p fi(cid:229)ng c˚u (ψ, 0), ta cª:

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.19. (L(cid:253) thuy(cid:213)t Schreier cho c‚c mº rØng nhªm) T(cid:229)n t„i mØt song ‚nh

∆ : Hom(ψ,0)[Dis Π, AutG] → Ext(Π, G, ψ).

Chłng minh. B›(cid:237)c 1: X'y døng mº rØng nhªm EF cæa G bºi Π fi›(cid:238)c c¶m sinh bºi h(cid:181)m t(cid:246) monoidal F : Dis Π → AutG.

Cho h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : DisΠ → AutG. Th(cid:213) th(cid:215) (cid:101)Fx,y = f (x, y) l(cid:181) mØt h(cid:181)m

Π2 → G thÆa m•n

(2.19) F (x) ◦ F (y) = µf (x,y) ◦ F (xy).

T(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p, fi‹n v(cid:222) cho c‚c h(cid:214) thłc

F (x)[f (y, z)] + f (x, yz) = f (x, y) + f (xy, z), (2.20)

49

f (x, 1) = f (1, y) = 0. (2.21)

Døng nhªm BF = {(a, x)|a ∈ G, x ∈ Π} v(cid:237)i ph—p to‚n

(a, x) + (b, y) = (a + F (x)(b) + f (x, y), xy).

p → Π → 1,

Khi fiª, BF l(cid:181) mº rØng cæa G bºi Π,

EF : 0 → G i→ BF

v(cid:237)i i(a) = (a, 1), p(a, x) = x. Do c‚c h(cid:214) thłc (2.19), (2.20) suy ra t(cid:221)nh k(cid:213)t h(cid:238)p cæa ph—p

to‚n trong BF . Do (2.21) ph˙n t(cid:246) fi‹n v(cid:222) cæa ph—p cØng trong BF l(cid:181) (0, 1), v(cid:181) ph˙n t(cid:246) fiŁi cæa (a, x) ∈ BF l(cid:181) (b, x−1) ∈ BF , v(cid:237)i b l(cid:181) ph˙n t(cid:246) sao cho F (x)(b) = −a + f (x, x−1).

§(cid:229)ng c˚u li“n h(cid:238)p ψ : Π → AutG/InG fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi ψ(x) = [µ(0,x)]. B»ng ph—p t(cid:221)nh fi‹n gi¶n ta cª µ(0,x)(a, 1) = (F (x)(a), 1). §(cid:229)ng nh˚t G v(cid:237)i ¶nh iG ta fi›(cid:238)c ψ(x) = [F (x)].

B›(cid:237)c 2: F v(cid:181) F (cid:48) fi(cid:229)ng lu'n khi v(cid:181) ch(cid:216) khi EF v(cid:181) EF (cid:48) t›‹ng fi…ng. Gi¶ s(cid:246) F, F (cid:48) : Dis Π → AutG l(cid:181) hai h(cid:181)m t(cid:246) monoidal v(cid:237)i fi(cid:229)ng lu'n α : F → F (cid:48). Khi

(cid:45)(cid:101)F

fiª, theo fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa m(cid:242)i t“n monoidal, bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

αxy

αx⊗αy

(cid:45)(cid:101)F (cid:48)

(cid:63) F (cid:48)(x) ⊗ F (cid:48)(y)

(cid:63) F (cid:48)(xy).

F (x) ⊗ F (y) F (xy)

Ngh(cid:220)a l(cid:181)

x,y,

(cid:101)Fx,y + αxy = αx ⊗ αy + (cid:101)F (cid:48)

hay

(2.22) f (x, y) + αxy = αx + F (cid:48)(x)(αy) + f (cid:48)(x, y).

B'y giŒ, ta fi˘t

β : BF → BF (cid:48),

(a, x) (cid:55)→ (a + αx, x).

p

L›u (cid:253) r»ng F (x) = µαx ◦ F (cid:48)(x), v(cid:181) ‚p d(cid:244)ng (2.22) ta chłng minh fi›(cid:238)c β l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u. H‹n n(cid:247)a, nª l(cid:181) mØt fi…ng c˚u l(cid:181)m cho bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

(cid:47) 1

(cid:47) G i

(cid:47) BF

β

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) 0 Π EF :

p(cid:48)

(cid:47) 1,

(cid:47) G i(cid:48)

(cid:47) Π

(cid:47) BF (cid:48)

(cid:15) (cid:15) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) 0 EF (cid:48) :

50

ngh(cid:220)a l(cid:181) EF v(cid:181) EF (cid:48) t›‹ng fi…ng.

Chi(cid:210)u ng›(cid:238)c l„i cæa m(cid:214)nh fi(cid:210) cª th(cid:211) thu fi›(cid:238)c theo l¸p lu¸n ng›(cid:238)c l„i tıng b›(cid:237)c.

V(cid:237)i B›(cid:237)c 2 n(cid:181)y, d(cid:212) th˚y t›‹ng łng ∆ : [F ] (cid:55)→ [EF ] l(cid:181) mØt fi‹n ‚nh. B›(cid:237)c 3: Chłng minh ∆ l(cid:181) to(cid:181)n ‚nh.

Gi¶ s(cid:246) ta cª mØt mº rØng nhªm

p → Π → 1,

E : 0 → G i→ B

li“n h(cid:238)p v(cid:237)i fi(cid:229)ng c˚u ψ : Π → AutG/InG. V(cid:237)i m(cid:231)i x ∈ Π, ta ch(cid:228)n mØt fi„i di(cid:214)n ux trong B, ngh(cid:220)a l(cid:181) p(ux) = x. §˘c bi(cid:214)t, ch(cid:228)n u1 = 0. Khi fiª, c‚c ph˙n t(cid:246) cæa B fi›(cid:238)c bi(cid:211)u di(cid:212)n duy nh˚t d›(cid:237)i d„ng a + ux, v(cid:237)i a ∈ G, x ∈ Π, v(cid:181)

ux + a = µux(a) + ux.

V(cid:215) t(cid:230)ng ux + uy n»m trong c(cid:239)ng mØt l(cid:237)p v(cid:237)i uxy, n“n t(cid:229)n t„i duy nh˚t ph˙n t(cid:246) f (x, y) ∈ G sao cho

ux + uy = f (x, y) + uxy.

H(cid:181)m f ch(cid:221)nh l(cid:181) mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) cæa mº rØng E. Nª thÆa m•n c‚c h(cid:214) thłc:

(2.23) µux[f (y, z)] + f (x, yz) = f (x, y) + f (xy, z), x, y, z ∈ Π.

f (x, 1) = f (1, y) = 0. (2.24)

Ta x'y døng mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal F = (F, (cid:101)F ): DisΠ → AutG b»ng c‚ch fi˘t F (x) = µux, (cid:101)Fx,y = f (x, y).

R(cid:226) r(cid:181)ng, c‚c h(cid:214) thłc (2.23), (2.24) chłng tÆ r»ng (F, (cid:101)F ) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a

c‚c nhªm ph„m tr(cid:239).

B'y giŒ ta chłng minh §(cid:222)nh l(cid:253) 2.18.

Cho h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng (Π, G, ψ). V(cid:237)i m(cid:231)i x ∈ Π ta ch(cid:228)n ϕ(x) ∈ ψ(x) thÆa m•n ϕ(1) = idG. H(cid:228) c‚c ϕ(x) c¶m sinh h(cid:181)m f : Π2 → G thÆa m•n h(cid:214) thłc (2.14). C˘p (ϕ, f ) c¶m sinh mØt c¶n trº k ∈ Z 3(Π, ZG) bºi h(cid:214) thłc (2.15). §˘t F (x) = ϕ(x) ta fi›(cid:238)c mØt h(cid:181)m t(cid:246) DisΠ → AutG.

G(cid:228)i S = (AutG/InG, ZG, h) l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n cæa AutG. Th(cid:213) th(cid:215) F c¶m sinh c˘p fi(cid:229)ng c˚u nhªm (ψ, 0) : (Π, 0) → (AutG/InG, ZG), v(cid:181) theo (2.2) th(cid:215) mØt c¶n trº cæa h(cid:181)m t(cid:246) F l(cid:181) ψ∗h. Theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.15, ψ∗h = k, ngh(cid:220)a l(cid:181) c‚i c¶n trº cæa h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng (Π, G, ψ) tr(cid:239)ng v(cid:237)i c‚i c¶n trº cæa h(cid:181)m t(cid:246) F . Tı fiª, theo §(cid:222)nh l(cid:253) 2.6, (Π, G, ψ) cª

mº rØng khi v(cid:181) ch(cid:216) khi c‚i c¶n trº cæa nª tri(cid:214)t ti“u.

Theo §(cid:222)nh l(cid:253) 2.7 t(cid:229)n t„i song ‚nh

Hom(ψ,0)[DisΠ, AutG] ↔ H 2(Π, ZG),

51

do π0(DisΠ) = Π, π1(AutG) = ZG. C(cid:239)ng v(cid:237)i §(cid:222)nh l(cid:253) 2.19 ta cª:

Ext(Π, G, ψ) ↔ H 2(Π, ZG).

§(cid:222)nh l(cid:253) 2.18 fi›(cid:238)c chłng minh.

K(cid:213)t lu¸n cæa Ch›‹ng 2

Trong ch›‹ng n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i fi• thu fi›(cid:238)c mØt sŁ k(cid:213)t qu¶ ch(cid:221)nh sau fi'y:

• M« t¶ v(cid:181) ph'n l(cid:237)p c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ) gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u

(Π, A).

• Ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239), nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n nhŒ c‚c k(cid:213)t qu¶ v(cid:210) c‚c h(cid:181)m t(cid:246)

monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ).

• Ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c b»ng ph›‹ng ph‚p h(cid:214) nh'n t(cid:246).

• Chłng minh m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181)

gi¶i b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm c(cid:230) fii(cid:211)n nhŒ c‚c k(cid:213)t qu¶ v(cid:210) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ).

52

Ch›‹ng 3

Nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) mº rØng

nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o

R. Brown v(cid:181) C. Spencer fi• ch(cid:216) ra r»ng ph„m tr(cid:239) c‚c m«fiun ch—o l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i

ph„m tr(cid:239) c‚c G-groupoid (§(cid:222)nh l(cid:253) 1 [8]). Trong ch›‹ng n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i kh«ng ch(cid:216) bi(cid:211)u di(cid:212)n

k(cid:213)t qu¶ tr“n b»ng ng«n ng(cid:247) cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239) m(cid:181) c(cid:223)n nghi“n cłu mŁi li“n h(cid:214)

gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o v(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ

li“n k(cid:213)t (c‚c B(cid:230) fi(cid:210) 3.2, 3.3). Tı fiª, thu fi›(cid:238)c fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p c‚c m«fiun ch—o (§(cid:222)nh l(cid:253)

3.4), l(cid:181) mº rØng cæa §(cid:222)nh l(cid:253) 1 [8].

H‹n n(cid:247)a, b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o fi›(cid:238)c gi¶i quy(cid:213)t bºi R. Brown v(cid:181)

c‚c cØng sø trong [9, 10] nhŒ ph›‹ng ph‚p phłc ch—o fi• fi›(cid:238)c ch(cid:243)ng t«i chłng minh b»ng

mØt ph›‹ng ph‚p kh‚c, s(cid:246) d(cid:244)ng l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº cæa cæa h(cid:181)m t(cid:246) monoidal v(cid:181) fi›(cid:238)c xem

nh› l(cid:181) mØt łng d(cid:244)ng cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239) (c‚c §(cid:222)nh l(cid:253) 3.6, 3.7). V(cid:237)i c‚ch ti(cid:213)p c¸n

n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i kh«ng ch(cid:216) thu l„i fi›(cid:238)c k(cid:213)t qu¶ cæa b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm m(cid:181) c(cid:223)n cª th(cid:211) ‚p

d(cid:244)ng fi›(cid:238)c cho mØt sŁ lo„i b(cid:181)i to‚n mº rØng kh‚c (xem Ch›‹ng 4, Ch›‹ng 5).

3.1 Nhªm ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t v(cid:237)i mØt m«fiun ch—o

C‚c k(cid:213)t qu¶ cæa ch›‹ng n(cid:181)y fi›(cid:238)c vi(cid:213)t døa theo [40].

Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ch(cid:243)ng t«i nh(cid:190)c l„i fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a m«fiun ch—o tr“n c‚c nhªm cæa J. H. C. White-

head [43]. Tuy nhi“n, º fi'y ch(cid:243)ng t«i fi• thay fi(cid:230)i c‚ch ph‚t bi(cid:211)u fi(cid:211) ph(cid:239) h(cid:238)p cho vi(cid:214)c s(cid:246)

d(cid:244)ng trong c‚c t(cid:221)nh to‚n v(cid:210) sau.

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a [43]. MØt m«fiun ch—o l(cid:181) mØt bØ bŁn M = (B, D, d, θ) trong fiª d : B →

D, θ : D → AutB l(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng c˚u nhªm thÆa m•n c‚c h(cid:214) thłc sau:

C1. θd = µ, C2. d(θx(b)) = µx(d(b)), x ∈ D, b ∈ B,

53

trong fiª µx l(cid:181) tø fi…ng c˚u trong sinh bºi x.

§(cid:211) cho ti(cid:214)n, m«fiun ch—o (B, D, d, θ) fi«i khi c(cid:223)n fi›(cid:238)c k(cid:253) hi(cid:214)u bºi B d→ D, ho˘c fi‹n gi¶n l(cid:181) B → D v(cid:181) ta sˇ k(cid:253) hi(cid:214)u c‚c ph—p to‚n trong B l(cid:181) ph—p cØng, ph—p to‚n trong D l(cid:181)

ph—p nh'n.

MØt sŁ v(cid:221) d(cid:244) fii(cid:211)n h(cid:215)nh v(cid:210) m«fiun ch—o cª th(cid:211) k(cid:211) fi(cid:213)n l(cid:181): i) (B, D, i, θ0), trong fiª i : B → D l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u bao h(cid:181)m cæa mØt nhªm con chu¨n t(cid:190)c,

θ0 fi›(cid:238)c cho bºi li“n h(cid:238)p.

ii) (B, D, 0, θ), trong fiª 0 : B → D l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u kh«ng, B l(cid:181) D-m«fiun v(cid:181) θ l(cid:181) t‚c

fiØng m«fiun.

iii) (B, Aut B, µ, id), v(cid:237)i µ : A → AutB l(cid:181) ‚nh x„ tø fi…ng c˚u trong cæa nhªm B. M«

fiun ch—o n(cid:181)y fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) m«fiun ch—o c‚c tø fi…ng c˚u cæa nhªm B.

iv) (B, D, p, θ0), trong fiª p : B → D l(cid:181) to(cid:181)n c˚u nhªm v(cid:237)i h„t nh'n chła trong t'm

cæa B, θ0 fi›(cid:238)c cho bºi li“n h(cid:238)p.

C‚c t(cid:221)nh ch˚t sau fi'y fi›(cid:238)c suy ra trøc ti(cid:213)p tı fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa m«fiun ch—o.

M(cid:214)nh fi(cid:210) 3.1. Cho m«fiun ch—o M = (B, D, d, θ). Khi fiª:

i) Kerd ⊂ Z(B),

ii) Imd l(cid:181) nhªm con chu¨n t(cid:190)c trong D,

iii) fi(cid:229)ng c˚u θ c¶m sinh fi(cid:229)ng c˚u ϕ : D → Aut(Kerd) cho bºi

ϕx = θx|Kerd,

iv) Kerd l(cid:181) Cokerd-m«fiun tr‚i v(cid:237)i t‚c fiØng

sa = ϕx(a), a ∈ Kerd, x ∈ s ∈ Cokerd.

Theo R. Brown v(cid:181) C. Spencer, m(cid:231)i m«fiun ch—o cª th(cid:211) fi›(cid:238)c xem nh› mØt G-groupoid

(ch(cid:221)nh l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ) [8]. §'y c(cid:242)ng ch(cid:221)nh l(cid:181) nh¸n x—t cæa A. Joyal v(cid:181) R. Street

trong [22]. §(cid:211) ti(cid:214)n s(cid:246) d(cid:244)ng cho nh(cid:247)ng ph˙n sau, ch(cid:243)ng t«i tr(cid:215)nh b(cid:181)y chi ti(cid:213)t k(cid:213)t qu¶ n(cid:181)y

theo ng«n ng(cid:247) cæa nhªm ph„m tr(cid:239). Ngh(cid:220)a l(cid:181), n(cid:213)u cho tr›(cid:237)c mØt m«fiun ch—o th(cid:215) cª th(cid:211) x'y

døng fi›(cid:238)c mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ, v(cid:181) ng›(cid:238)c l„i.

V(cid:237)i m(cid:231)i m«fiun ch—o (B, D, d, θ) ta cª th(cid:211) x'y døng fi›(cid:238)c mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ

PB→D := P, g(cid:228)i l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t v(cid:237)i m«fiun ch—o B → D, nh› sau.

ObP = D,

Hom(x, y) = {b ∈ B/x = d(b)y}, v(cid:237)i hai v¸t x, y ∈ D.

H(cid:238)p th(cid:181)nh cæa c‚c m(cid:242)i t“n fi›(cid:238)c cho bºi

(x b→ y c→ z) = (x b+c→ z).

54

Ph—p to‚n tenx‹ tr“n c‚c v¸t fi›(cid:238)c cho bºi ph—p nh'n trong nhªm D, v(cid:181) v(cid:237)i hai m(cid:242)i t“n (x b→ y), (x(cid:48) b(cid:48) → y(cid:48)) th(cid:215)

(x b→ y) ⊗ (x(cid:48) b(cid:48) → y(cid:48)) = (xx(cid:48) b+θyb(cid:48) −→ yy(cid:48)). (3.1)

Tı fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa m«fiun ch—o cª th(cid:211) ki(cid:211)m tra r»ng v(cid:237)i c‚ch x‚c fi(cid:222)nh n(cid:181)y P l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh fi(cid:210)u l(cid:181) ch˘t chˇ.

Ng›(cid:238)c l„i, v(cid:237)i nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ (P, ⊗) ta cª th(cid:211) x‚c fi(cid:222)nh mØt m«fiun ch—o li“n

k(cid:213)t MP = (B, D, d, θ) nh› sau. L˚y

D = ObP, B = {x b−→ 1|x ∈ D}.

C‚c ph—p to‚n tr“n D v(cid:181) B l˙n l›(cid:238)t cho bºi

xy = x ⊗ y, b + c = b ⊗ c.

Khi fiª D l(cid:181) nhªm v(cid:237)i fi‹n v(cid:222) 1, ngh(cid:222)ch fi¶o cæa x l(cid:181) x−1 (x ⊗ x−1 = 1). B l(cid:181) nhªm v(cid:237)i fi‹n v(cid:222) l(cid:181) m(cid:242)i t“n (1 id1−→ 1) v(cid:181) ngh(cid:222)ch fi¶o cæa m(cid:242)i t“n (x b−→ 1) l(cid:181) m(cid:242)i t“n (x−1 b−→ 1), v(cid:237)i b ⊗ b = id1.

C‚c fi(cid:229)ng c˚u d : B → D v(cid:181) θ : D → Aut B l˙n l›(cid:238)t cho bºi

idy+b+idy−1 −−−−−−−→ 1).

d(x b−→ 1) = x,

θy(x b−→ 1) = (yxy−1

3.2 Ph'n l(cid:237)p c‚c m«fiun ch—o

D(cid:212) th(cid:246) l„i r»ng (B, D, d, θ) x‚c fi(cid:222)nh nh› tr“n l(cid:181) mØt m«fiun ch—o.

§(cid:211) thu fi›(cid:238)c fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p c‚c m«fiun ch—o, tr›(cid:237)c h(cid:213)t ch(cid:243)ng t«i nghi“n cłu v(cid:210) mŁi

li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o v(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239)

li“n k(cid:213)t t›‹ng łng. D›(cid:237)i fi'y, ch(cid:243)ng t«i nh(cid:190)c l„i fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o theo R.

f0(x)f1(b),

Brown v(cid:181) O. Mucuk [9]. §(cid:222)nh ngh(cid:220)a [9]. MØt fi(cid:229)ng c˚u (f1, f0) : (B, D, d, θ) → (B(cid:48), D(cid:48), d(cid:48), θ(cid:48)) gi(cid:247)a hai m«fiun ch—o bao g(cid:229)m c‚c fi(cid:229)ng c˚u nhªm f1 : B → B(cid:48), f0 : D → D(cid:48) thÆa m•n:

H1. f0d = d(cid:48)f1, H2. f1(θxb) = θ(cid:48) v(cid:237)i m(cid:228)i x ∈ D, b ∈ B.

B(cid:230) fi(cid:210) d›(cid:237)i fi'y ch(cid:216) ra r»ng m(cid:231)i fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o c¶m sinh mØt h(cid:181)m t(cid:246) gi(cid:247)a c‚c

nhªm ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t, v(cid:181) fii(cid:210)u ki(cid:214)n fi(cid:211) h(cid:181)m t(cid:246) c¶m sinh fiª l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal.

55

B(cid:230) fi(cid:210) 3.2. Cho fi(cid:229)ng c˚u gi(cid:247)a c‚c m«fiun ch—o (f1, f0) : (B, D, d, θ) → (B(cid:48), D(cid:48), d(cid:48), θ(cid:48)). G(cid:228)i P, P(cid:48) l(cid:181) hai nhªm ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t l˙n l›(cid:238)t v(cid:237)i c‚c m«fiun ch—o (B, D, d, θ) v(cid:181) (B(cid:48), D(cid:48), d(cid:48), θ(cid:48)). Khi fiª: i) T(cid:229)n t„i mØt h(cid:181)m t(cid:246) F : P → P(cid:48) x‚c fi(cid:222)nh bºi F (x) = f0(x), F (b) = f1(b), v(cid:237)i x ∈ ObP, b ∈ MorP. ii) §…ng c˚u tø nhi“n (cid:101)Fx,y : F (x)F (y) → F (xy) c(cid:239)ng v(cid:237)i F l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal khi v(cid:181) ch(cid:216) khi (cid:101)Fx,y = ϕ(x, y) v(cid:237)i ϕ ∈ Z 2(Coker d, Ker d(cid:48)).

f1(b)

Chłng minh. i) V(cid:237)i (x b→ y) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong P th(cid:215)

F (x b→ y) = (cid:0)f0(x) → f0(y)(cid:1)

l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong P(cid:48). Th¸t v¸y, theo c‚ch x‚c fi(cid:222)nh m(cid:242)i t“n trong ph„m tr(cid:239) x'y døng bºi mØt m«fiun ch—o, ta cª x = d(b)y. Do f0 l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u nhªm n“n

(H1) = d(cid:48)(f1(b))f0(y),

f0(x) = f0(d(b))f0(y)

ngh(cid:220)a l(cid:181) F (b) = f1(b) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong P(cid:48).

H‹n n(cid:247)a, d(cid:212) th˚y F (idx) = idF (x), v(cid:181) v(cid:237)i m(cid:228)i b, b(cid:48) ∈ MorP, do f1 l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u n“n ta cª

F (b ◦ b(cid:48)) = F (b + b(cid:48)) = f1(b + b(cid:48)) = f1(b) + f1(b(cid:48)) = F (b) ◦ F (b(cid:48)).

V¸y F x‚c fi(cid:222)nh nh› trong b(cid:230) fi(cid:210) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246).

ii) Gi¶ thi(cid:213)t c‚c fi(cid:229)ng c˚u nhªm f1, f0 thÆa m•n H2 l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i fi…ng thłc

F (b ⊗ c) = F (b) ⊗ F (c),

v(cid:237)i hai m(cid:242)i t“n (x b→ x(cid:48)) v(cid:181) (y c→ y(cid:48)) trong P.

M˘t kh‚c, do f0 l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181) F (x) = f0(x) n“n (cid:101)Fx,y : F (x)F (y) → F (xy) l(cid:181) m(cid:242)i

t“n trong P n“n khi v(cid:181) ch(cid:216) khi d(cid:48)( (cid:101)Fx,y) = 1(cid:48), ngh(cid:220)a l(cid:181)

(cid:101)Fx,y ∈ Kerd(cid:48) ⊂ Z(B(cid:48)).

(cid:45)(cid:101)Fx,y

Khi fiª t(cid:221)nh tø nhi“n cæa (F, (cid:101)F ), tłc l(cid:181) t(cid:221)nh giao ho‚n cæa bi(cid:211)u fi(cid:229)

F (b)⊗F (c)

(cid:63) F (x(cid:48))F (y(cid:48))

F (b⊗c) (cid:63) F (x(cid:48)y(cid:48))

(cid:45) (cid:101)Fx(cid:48),y(cid:48)

F (x)F (y) F (xy)

l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i h(cid:214) thłc (cid:101)Fx,y = (cid:101)Fx(cid:48),y(cid:48), v(cid:237)i x = (db)x(cid:48), y = (dc)y(cid:48). §i(cid:210)u n(cid:181)y x‚c fi(cid:222)nh mØt h(cid:181)m ϕ : Coker d × Coker d → Ker d(cid:48) bºi

ϕ(x, y) = (cid:101)Fx,y.

56

Do F (1) = 1(cid:48) n“n t(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i t(cid:221)nh chu¨n t(cid:190)c cæa ϕ. T(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i h(cid:214) thłc

θ(cid:48) F (x)( (cid:101)Fy,z) + (cid:101)Fx,yz = (cid:101)Fx,y + (cid:101)Fxy,z,

v(cid:181) do ޻

xϕ(y, z) + ϕ(x, y z) = ϕ(x, y) + ϕ(x y, z),

trong fiª t‚c fiØng cæa Coker d l“n Ker d(cid:48) fi›(cid:238)c c¶m sinh ch(cid:221)nh t(cid:190)c bºi t‚c fiØng cæa Coker d(cid:48) l“n Ker d(cid:48) nhŒ fi(cid:229)ng c˚u f0: xb(cid:48) = f0(x)b(cid:48). Bºi v¸y, ϕ ∈ Z 2(Coker d, Ker d(cid:48)).

Do B(cid:230) fi(cid:210) 3.2 ta cª th(cid:211) x‚c fi(cid:222)nh ph„m tr(cid:239)

Cross

0, ϕ(cid:48)) : (B(cid:48) d(cid:48)

1, f (cid:48)

→ D(cid:48)) → (B(cid:48)(cid:48) d(cid:48)(cid:48) → D(cid:48)(cid:48)) fi›(cid:238)c cho bºi cª v¸t l(cid:181) c‚c m«fiun ch—o, c(cid:223)n m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c bØ ba (f1, f0, ϕ), trong fiª (f1, f0) : (B d→ D) → (B(cid:48) d(cid:48) → D(cid:48)) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o v(cid:181) ϕ ∈ Z 2(Cokerd, Kerd(cid:48)). Ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh v(cid:237)i m(cid:242)i t“n (f (cid:48)

1, f (cid:48)

0, ϕ(cid:48)) ◦ (f1, f0, ϕ) = (f (cid:48)

1f1, f (cid:48)

0f0, (f (cid:48)

1)∗ϕ + f ∗

0 ϕ(cid:48)).

(f (cid:48)

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a. H(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : P → P(cid:48) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) ch(cid:221)nh qui n(cid:213)u F b¶o to(cid:181)n ph—p to‚n ⊗, ngh(cid:220)a l(cid:181):

S1. F (x) ⊗ F (y) = F (x ⊗ y), S2. F (b) ⊗ F (c) = F (b ⊗ c),

v(cid:237)i x, y ∈ ObP, b, c ∈ MorP.

B(cid:230) fi(cid:210) d›(cid:237)i fi'y ch(cid:216) ra r»ng m(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ch(cid:221)nh qui gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) li“n

k(cid:213)t x‚c fi(cid:222)nh mØt m(cid:242)i t“n trong ph„m tr(cid:239) Cross.

B(cid:230) fi(cid:210) 3.3. Gi¶ s(cid:246) P v(cid:181) P(cid:48) l(cid:181) hai nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ l˙n l›(cid:238)t li“n k(cid:213)t v(cid:237)i c‚c m«fiun ch—o (B, D, d, θ) v(cid:181) (B(cid:48), D(cid:48), d(cid:48), θ(cid:48)), (F, (cid:101)F ) : P → P(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ch(cid:221)nh qui. Khi fiª, bØ ba (f1, f0, ϕ), trong fiª

f1(b) = F (b), f0(x) = F (x), ϕ(x, y) = (cid:101)Fx,y,

v(cid:237)i b ∈ B, x ∈ D, x ∈ Coker d, l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong ph„m tr(cid:239) Cross.

Chłng minh. Do fii(cid:210)u ki(cid:214)n S1 n“n f0 l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u nhªm. Do F b¶o to(cid:181)n ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh c‚c m(cid:242)i t“n n“n f1 l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u nhªm.

(F (db) M(cid:231)i ph˙n t(cid:246) b ∈ B cª th(cid:211) fi›(cid:238)c xem nh› l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n (db b→ 1) trong P v(cid:181) do fiª F (b) → 1(cid:48)) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong P(cid:48), ngh(cid:220)a l(cid:181) ta cª H1: f0(d(b)) = d(cid:48)(f1(b)), v(cid:237)i m(cid:228)i

b ∈ B.

57

Theo ph—p chłng minh B(cid:230) fi(cid:210) 3.2, do f1 l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u thÆa m•n S2 n“n ta cª H2. Nh›

v¸y, c˘p (f1, f0) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u cæa c‚c m«fiun ch—o.

B'y giŒ, theo B(cid:230) fi(cid:210) 3.2, (cid:101)Fx,y ∈ Ker d(cid:48) ⊂ Z(B(cid:48)), v(cid:181) nª x‚c fi(cid:222)nh mØt h(cid:181)m ϕ ∈

Z 2(Cokerd, Kerd(cid:48)) bºi ϕ(x, y) = (cid:101)Fx,y.

K(cid:253) hi(cid:214)u Grstr l(cid:181) ph„m tr(cid:239) cª c‚c v¸t l(cid:181) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c

h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ch(cid:221)nh qui. Ta thu fi›(cid:238)c fi(cid:222)nh l(cid:253) sau fi'y v(cid:210) sø ph'n l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) c‚c m«fiun

ch—o.

§(cid:222)nh l(cid:253) 3.4 (§(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p). T(cid:229)n t„i mØt t›‹ng fi›‹ng

(B → D)

(f1, f0, ϕ) Φ : Cross → Grstr, (cid:55)→ PB→D (cid:55)→ (F, (cid:101)F )

trong fiª F (x) = f0(x), F (b) = f1(b), (cid:101)Fx,y = ϕ(x, y), v(cid:237)i x, y ∈ D, b ∈ B.

Chłng minh. Gi¶ s(cid:246) P, P(cid:48) l˙n l›(cid:238)t l(cid:181) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t v(cid:237)i c‚c m«fiun ch—o B → D, B(cid:48) → D(cid:48). Theo B(cid:230) fi(cid:210) 3.2, t›‹ng łng (f1, f0, ϕ) (cid:55)→ (F, (cid:101)F ) x‚c fi(cid:222)nh mØt fi‹n ‚nh tr“n c‚c t¸p Hom:

Φ : HomCross(B → D, B(cid:48) → D(cid:48)) → HomGrstr(PB→D, PB(cid:48)→D(cid:48)).

Theo B(cid:230) fi(cid:210) 3.3 th(cid:215) Φ to(cid:181)n ‚nh.

N(cid:213)u P l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ, v(cid:181) MP l(cid:181) mofiun ch—o li“n k(cid:213)t v(cid:237)i nª th(cid:215)

Φ(MP) = P (kh«ng ch(cid:216) l(cid:181) fi…ng c˚u). V¸y Φ l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng.

Nh¸n x—t. §(cid:222)nh l(cid:253) 1 [8] cæa R. Brown v(cid:181) C. Spencer kh…ng fi(cid:222)nh r»ng ph„m tr(cid:239) G c‚c

3.3 B(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o: l(cid:253) thuy(cid:213)t

c¶n trº v(cid:181) fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p

G-groupoid v(cid:181) ph„m tr(cid:239) C c‚c m«fiun ch—o l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng. Ta th˚y r»ng ph„m tr(cid:239) G l(cid:181) ph„m tr(cid:239) con cæa ph„m tr(cid:239) Grstr m(cid:181) m(cid:242)i t“n ch(cid:216) g(cid:229)m nh(cid:247)ng h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) cª (cid:101)F = id. Ph„m tr(cid:239) C l(cid:181) ph„m tr(cid:239) con cæa ph„m tr(cid:239) Cross g(cid:229)m nh(cid:247)ng m(cid:242)i t“n (f1, f0, ϕ) v(cid:237)i ϕ = 0. Bºi v¸y §(cid:222)nh l(cid:253) 3.4 l(cid:181) chła §(cid:222)nh l(cid:253) 1 [8].

Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ch(cid:243)ng ta nh(cid:190)c l„i kh‚i ni(cid:214)m mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o theo [9] (c(cid:242)ng

xem [46, 42]).

58

j

p

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a [9]. Cho M = (B d→ D) l(cid:181) mØt m«fiun ch—o v(cid:181) Q l(cid:181) mØt nhªm. MØt mº rØng cæa B bºi Q ki(cid:211)u M l(cid:181) mØt bi(cid:211)u fi(cid:229) c‚c fi(cid:229)ng c˚u nhªm

(cid:47) 1,

(cid:47) B

(cid:47) E

ε

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) Q E : 0

(cid:47) D

(cid:15) (cid:15) (cid:47) B d

trong fiª d(cid:223)ng tr“n l(cid:181) kh(cid:237)p, h(cid:214) (B, E, j, θ0) l(cid:181) mØt m«fiun ch—o v(cid:237)i θ0 l(cid:181) ph—p l˚y li“n h(cid:238)p, v(cid:181) (idB, ε) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u cæa c‚c m«fiun ch—o.

Hai mº rØng cæa B bºi Q ki(cid:211)u m«fiun ch—o B d−→ D fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng n(cid:213)u bi(cid:211)u

j

p

fi(cid:229) sau giao ho‚n

(cid:47) 1,

(cid:47) B

(cid:47) E

(cid:47) D

α

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) Q E : 0 E ε

j(cid:48)

p(cid:48)

ε(cid:48)

(cid:47) 1,

(cid:47) Q

(cid:47) B

(cid:47) D

(cid:47) E(cid:48)

(cid:15) (cid:15) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) E (cid:48) : 0 E(cid:48)

v(cid:181) ε(cid:48)α = ε. Hi(cid:211)n nhi“n α l(cid:181) mØt fi…ng c˚u.

j

p

(cid:47) B

(cid:47) E

ε

ψ

Trong bi(cid:211)u fi(cid:229) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) 1, Q (3.2) 0

q (cid:47)

(cid:47) D

(cid:47) Cokerd

(cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:47) B d

do d(cid:223)ng tr“n l(cid:181) kh(cid:237)p v(cid:181) do q ◦ ε ◦ j = q ◦ d = 0 n“n cª mØt fi(cid:229)ng c˚u ψ : Q → Cokerd sao

cho h(cid:215)nh vu«ng thł hai giao ho‚n. H‹n n(cid:247)a, ψ ch(cid:216) ph(cid:244) thuØc v(cid:181)o l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng cæa mº

rØng E. Khi fiª, ta nªi mº rØng E c¶m sinh fi(cid:229)ng c˚u ψ.

M(cid:244)c fi(cid:221)ch cæa ch(cid:243)ng t«i l(cid:181) nghi“n cłu t¸p

ExtB→D(Q, B, ψ)

c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng c‚c mº rØng cæa B bºi Q ki(cid:211)u m«fiun ch—o B → D, c¶m sinh

ψ : Q → Cokerd. MØt sŁ ph—p chłng minh kh‚c cæa fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p fiŁi v(cid:237)i c‚c mº rØng

n(cid:181)y cª th(cid:211) fi›(cid:238)c t(cid:215)m th˚y trong [9] (§(cid:222)nh l(cid:253) 5.2) ho˘c [11] (Ch›‹ng 2, m(cid:244)c 2.5).

B'y giŒ, ch(cid:243)ng t«i sˇ s(cid:246) d(cid:244)ng l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº cæa c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal fi(cid:211) chłng minh

k(cid:213)t qu¶ v(cid:210) sø t(cid:229)n t„i v(cid:181) ph'n l(cid:237)p c‚c mº rØng lo„i n(cid:181)y. Trong fiª, k(cid:213)t qu¶ ph'n l(cid:237)p thu fi›(cid:238)c

nh› l(cid:181) mØt h(cid:214) qu¶ cæa L(cid:253) thuy(cid:213)t Schreier (§(cid:222)nh l(cid:253) 3.6) nhŒ c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ Dis Q v(cid:181) PB→D, v(cid:237)i Dis Q l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Q, 0, 0) (v(cid:181) c(cid:242)ng ch(cid:221)nh l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t v(cid:237)i m«fiun ch—o (0, Q, 0, 0)). K(cid:252) thu¸t fi›(cid:238)c ch(cid:243)ng t«i

s(cid:246) d(cid:244)ng trong ph˙n n(cid:181)y l(cid:181) k(cid:252) thu¸t h(cid:214) nh'n t(cid:246) fiŁi v(cid:237)i c‚c mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o. B(cid:230) fi(cid:210) d›(cid:237)i fi'y cho ch(cid:243)ng ta th˚y c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Dis Q → P l(cid:181) h(cid:214) d(cid:247) li(cid:214)u ph(cid:239)

h(cid:238)p fi(cid:211) x'y døng c‚c mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o.

59

B(cid:230) fi(cid:210) 3.5. Cho m«fiun ch—o B → D v(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u nhªm ψ : Q → Coker d. V(cid:237)i m(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : Dis Q → P thÆa m•n F (1) = 1 v(cid:181) c¶m sinh c˘p (ψ, 0) : (Q, 0) → (Cokerd, Kerd), t(cid:229)n t„i mº rØng EF cæa B bºi Q ki(cid:211)u m«fiun ch—o B → D c¶m sinh ψ.

Mº rØng EF fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mº rØng t(cid:221)ch ch—o li“n k(cid:213)t v(cid:237)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal F .

Chłng minh. Gi¶ s(cid:246) (F, (cid:101)F ) : Dis Q → P l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal thÆa m•n F (1) = 1 v(cid:181) c¶m sinh c˘p (ψ, 0). Khi fiª, ta fi˘t h(cid:181)m f : Q × Q → B bºi

f (x, y) = (cid:101)Fx,y.

Do (cid:101)Fx,y l(cid:181) m(cid:242)i t“n trong P ta cª

F (x).F (y) = df (x, y).F (xy).

Nh› trong ph—p chłng minh cæa B(cid:230) fi(cid:210) 3.2, f l(cid:181) mØt h(cid:181)m chu¨n t(cid:190)c thÆa m•n

(3.3) θF (x)f (y, z) + f (x, yz) = f (x, y) + f (xy, z).

Ta cª th(cid:211) x'y døng fi›(cid:238)c t(cid:221)ch ch—o E0 = [B, f, Q] nh› sau: E0 = B × Q c(cid:239)ng v(cid:237)i ph—p

to‚n

(b, x) + (c, y) = (b + θF (x)(c) + f (x, y), xy).

p0→ Q → 1,

E0 l(cid:181) mØt nhªm do t(cid:221)nh chu¨n t(cid:190)c cæa f v(cid:181) do h(cid:214) thłc (3.3). Ph˙n t(cid:246) kh«ng cæa E0 l(cid:181) (0, 1) v(cid:181) −(b, u) = (b(cid:48), x−1), trong fiª θF (x)(b(cid:48)) = −b − f (x, x−1). Khi fiª ta cª d•y kh(cid:237)p c‚c nhªm

j0→ E0

EF : 0 → B

trong fiª j0(b) = (b, 1), p0(b, x) = x, b ∈ B, x ∈ Q. Do j0(B) l(cid:181) nhªm con chu¨n t(cid:190)c trong E0 n“n j0 : B → E0 l(cid:181) mØt m«fiun ch—o v(cid:237)i t‚c fiØng li“n h(cid:238)p θ0 : E0 → Aut B.

‚nh x„ ε : E0 → D fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi

(3.4) ε(b, x) = dbF (x), (b, x) ∈ E0,

0 [µ(b,x)(c, 1)] = µb(θF (x)c),

(b,x)(c) = j−1 θ0

l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u. H‹n n(cid:247)a, c˘p (idB, ε) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u cæa c‚c m«fiun ch—o. Th¸t v¸y, d(cid:212) th˚y r»ng ε ◦ j0 = d. H‹n n(cid:247)a, v(cid:237)i m(cid:228)i (b, x) ∈ E0, c ∈ B, ta cª:

θε(b,x)(c) = θdbF (x)c = µb(θF (x)c).

j0

p0

V¸y ta cª mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o

(cid:47) B

(cid:47) E0

ε

ψ

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) Q 1. EF : 0

q (cid:47)

(cid:47) D

(cid:47) Cokerd

(cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:47) B d

60

V(cid:237)i m(cid:228)i x ∈ Q ta cª

qε(b, x) = q(db.F (x)) = qF (x) = ψ(x),

ngh(cid:220)a l(cid:181) mº rØng n(cid:181)y c¶m sinh ψ : Q → Coker d.

Trong b(cid:230) fi(cid:210) tr“n, c˘p ‚nh x„ (θF , f ) m« t¶ mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal tı Dis Q t(cid:237)i P l(cid:181) mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) fiŁi v(cid:237)i mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o (B → D). Tr›Œng h(cid:238)p m«fiun ch—o

(B → D) l(cid:181) m«fiun ch—o c‚c tø fi…ng c˚u cæa B th(cid:215) c˘p (θF , f ) nh› v¸y ch(cid:221)nh l(cid:181) mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) Schreier fiŁi v(cid:237)i mº rØng nhªm th«ng th›Œng.

K(cid:253) hi(cid:214)u Hom(ψ,0)[DisQ, PB→D] l(cid:181) t¸p c‚c l(cid:237)p fi(cid:229)ng lu'n cæa c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u

(ψ, 0) tı Dis Q t(cid:237)i PB→D. V(cid:237)i gi¶ thi(cid:213)t nªi trong B(cid:230) fi(cid:210) 3.5 ta cª.

§(cid:222)nh l(cid:253) 3.6 (L(cid:253) thuy(cid:213)t Schreier cho c‚c mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o). Cª mØt song

‚nh

Ω : Hom(ψ,0)[DisQ, PB→D] → ExtB→D(Q, B, ψ).

Chłng minh. B›(cid:237)c 1: C‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ), (F (cid:48), (cid:101)F (cid:48)) : DisQ → PB→D fi(cid:229)ng lu'n khi v(cid:181) ch(cid:216) khi c‚c mº rØng li“n k(cid:213)t t›‹ng łng EF , EF (cid:48) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng

Tr›(cid:237)c h(cid:213)t do m(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) fi(cid:229)ng lu'n v(cid:237)i mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (G, (cid:101)G)

cª G(1) = 1, bºi v¸y c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal d›(cid:237)i fi'y fi(cid:210)u fi›(cid:238)c xem l(cid:181) cª t(cid:221)nh ch˚t n(cid:181)y.

Gi¶ s(cid:246) F, F (cid:48) : DisQ → P l(cid:181) hai h(cid:181)m t(cid:246) monoidal fi(cid:229)ng lu'n, v(cid:237)i fi(cid:229)ng lu'n α : F → F (cid:48). F theo thł tø li“n k(cid:213)t v(cid:237)i F, F (cid:48). Khi fiª, theo fi(cid:222)nh

Theo B(cid:230) fi(cid:210) 3.5, t(cid:229)n t„i c‚c mº rØng EF , E (cid:48) ngh(cid:220)a cæa mØt fi(cid:229)ng lu'n ta cª α1 = 0 v(cid:181)

(3.5) F (x) = d(αx).F (cid:48)(x).

T(cid:221)nh tø nhi“n cæa α cho

x,y.

(cid:101)Fx,y + αxy = αx ⊗ αy + (cid:101)F (cid:48)

Theo h(cid:214) thłc (3.1),

(3.6) f (x, y) + αxy = αx + θF (cid:48)(x)(αy) + f (cid:48)(x, y),

x,y. B'y giŒ ta fi˘t

v(cid:237)i f (x, y) = (cid:101)Fx,y, f (cid:48)(x, y) = (cid:101)F (cid:48)

α∗ : E0 → E(cid:48) 0

(b, x) (cid:55)→ (b + αx, x)

V(cid:237)i m(cid:228)i (b, x), (c, y) ∈ E0, ta cª

α∗[(b, x) + (c, y)] =α∗[(b + θF (x)(c) + f (x, y), xy)]

=(b + θF (x)(c) + f (x, y) + αxy, xy),

61

α∗(b, x) + α∗(c, y) =(b + αx, x) + (c + αy, y)

=(b + αx + θF (cid:48)(x)(c + αy) + f (cid:48)(x, y), xy).

T(cid:221)nh fi(cid:229)ng c˚u cæa α∗ l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i

b + θF (x)(c) + f (x, y) + αxy = b + αx + θF (cid:48)(x)(c + αy) + f (cid:48)(x, y).

§i(cid:210)u n(cid:181)y fi›(cid:238)c suy ra tı

(3.5) = θdαxF (cid:48)(x)(c) + f (x, y) + αxy (C1) = µαx(θF (cid:48)(x)c) + f (x, y) + αxy (3.6) = αx + θF (cid:48)(x)(c + αy) + f (cid:48)(x, y).

θF (x)(c) + f (x, y) + αxy

j

p

ε

H‹n n(cid:247)a, d(cid:212) th˚y bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

(cid:47) 1,

(cid:47) B

(cid:47) D

(cid:47) EF

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) Q 0 EF

j(cid:48)

p(cid:48)

ε(cid:48)

(cid:47) 1,

(cid:47) Q

(cid:47) B

(cid:47) D

α∗ (cid:47) EF (cid:48)

(cid:15) (cid:15) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) 0 EF (cid:48)

Ta c(cid:223)n ph¶i ch(cid:216) ra ε(cid:48)α∗ = ε. Do c‚c h(cid:214) thłc (3.4), (3.5) ta cª:

ε(cid:48)α∗(b, x) = ε(cid:48)(b + αx, x) = d(b + αx).F (cid:48)(x)

= d(b).d(αx).F (cid:48)(x) = d(b).F (x) = ε(b, x).

V¸y hai mº rØng EF v(cid:181) EF (cid:48) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng.

Ng›(cid:238)c l„i, n(cid:213)u cª fi…ng c˚u α∗ : EF → EF (cid:48) sao cho (idB, α∗, idQ) l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng

gi(cid:247)a hai mº rØng th(cid:215) d(cid:212) th˚y

α∗(b, x) = (b + αx, x),

v(cid:237)i α : Q → B l(cid:181) h(cid:181)m thÆa m•n α1 = 0. Thøc hi(cid:214)n ng›(cid:238)c l„i tıng b›(cid:237)c l¸p lu¸n tr“n ta fi›(cid:238)c α l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng lu'n cæa F v(cid:181) F (cid:48).

B›(cid:237)c 2: Ω l(cid:181) to(cid:181)n ‚nh.

Gi¶ s(cid:246) E l(cid:181) mØt mº rØng E cæa B bºi Q, ki(cid:211)u m«fiun ch—o B → D, v(cid:181) c¶m sinh

ψ : Q → Coker d theo bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n (3.2). Ta ch(cid:216) ra r»ng E cª mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) li“n k(cid:213)t,

ngh(cid:220)a l(cid:181) nª t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mØt mº rØng t(cid:221)ch ch—o EF li“n k(cid:213)t v(cid:237)i mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : DisQ → P.

V(cid:237)i m(cid:231)i x ∈ Q, ch(cid:228)n fi„i di(cid:214)n ex ∈ E sao cho p(ex) = x, e1 = 0. M(cid:231)i ph˙n t(cid:246) trong E cª th(cid:211) bi(cid:211)u di(cid:212)n duy nh˚t d›(cid:237)i d„ng b + ex v(cid:237)i b ∈ B, x ∈ Q. H(cid:214) fi„i di(cid:214)n {ex} c¶m sinh mØt h(cid:181)m chu¨n t(cid:190)c f : Q × Q → B cho bºi

(3.7) ex + ey = f (x, y) + exy,

62

v(cid:181) c¶m sinh c‚c tø fi…ng c˚u ϕx cæa B cho bºi

ϕx = µex : b (cid:55)→ ex + b − ex.

Do fii(cid:210)u ki(cid:214)n H2 fiŁi v(cid:237)i fi(cid:229)ng c˚u (id, ε) : (B → E) → (B → D) cæa hai m«fiun ch—o ta cª θεex = ϕx. Khi fiª, ta cª th(cid:211) m« t¶ c˚u tr(cid:243)c nhªm tr“n E bºi:

(b + ex) + (c + ey) = b + ϕx(c) + f (x, y) + exy.

B'y giŒ, ta døng h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : Dis Q → P nh› sau. Do ψ(x) = ψp(ex) =

qε(ex) n“n ε(ex) l(cid:181) mØt fi„i di(cid:214)n cæa ψ(x) trong D. V(cid:215) v¸y, ta fi˘t

F (x) = ε(ex), (cid:101)Fx,y = f (x, y).

Do F (x) = qε(ex) = ψ(x) n“n F c¶m sinh c˘p (ψ, 0). H(cid:214) thłc (3.7) chłng tÆ (cid:101)Fx,y l(cid:181) nh(cid:247)ng m(cid:242)i t“n ph(cid:239) h(cid:238)p trong P. R(cid:226) r(cid:181)ng F (1) = 1. §i(cid:210)u n(cid:181)y c(cid:239)ng v(cid:237)i t(cid:221)nh chu¨n t(cid:190)c cæa h(cid:181)m f (x, y) k—o theo t(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222). Lu¸t k(cid:213)t h(cid:238)p cæa ph—p to‚n trong E k—o theo h(cid:214) thłc (3.3). H(cid:214) thłc n(cid:181)y chłng tÆ (F, (cid:101)F ) t›‹ng th(cid:221)ch v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p. T(cid:221)nh tø nhi“n cæa (cid:101)Fx,y v(cid:181) fii(cid:210)u ki(cid:214)n F b¶o to(cid:181)n h(cid:238)p th(cid:181)nh cæa c‚c m(cid:242)i t“n l(cid:181) hi(cid:211)n nhi“n.

CuŁi c(cid:239)ng, d(cid:212) ki(cid:211)m tra r»ng mº rØng t(cid:221)ch ch—o EF li“n k(cid:213)t v(cid:237)i (F, (cid:101)F ) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng

v(cid:237)i mº rØng E nhŒ fi…ng c˚u β : (b, x) (cid:55)→ b + ex.

Gi¶ s(cid:246) P = PB→D l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ li“n k(cid:213)t v(cid:237)i m«fiun ch—o B → D. Do

π0P = Coker d v(cid:181) π1P = Ker d n“n nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n SP cª d„ng

SP = (Cokerd, Kerd, k), k ∈ H 3(Cokerd, Kerd).

Khi fiª, theo (2.2) fi(cid:229)ng c˚u ψ : Q → Cokerd c¶m sinh mØt c¶n trº

ψ∗k ∈ Z 3(Q, Kerd).

V(cid:237)i kh‚i ni(cid:214)m c¶n trº n(cid:181)y ch(cid:243)ng ta cª th(cid:211) fi›a ra chłng minh m(cid:237)i cho §(cid:222)nh l(cid:253) 5.2 [9]

døa tr“n c‚c k(cid:213)t qu¶ nghi“n cłu v(cid:210) h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ) º Ch›‹ng 2.

§(cid:222)nh l(cid:253) 3.7. (§(cid:222)nh l(cid:253) 5.2 [9]) Cho m«fiun ch—o (B, D, d, θ) v(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u nhªm ψ : Q → Cokerd. Khi fiª sø tri(cid:214)t ti“u cæa ψ∗k trong H 3(Q, Kerd) l(cid:181) fii(cid:210)u ki(cid:214)n c˙n v(cid:181) fiæ fi(cid:211) t(cid:229)n t„i mº rØng nhªm cæa B bºi Q ki(cid:211)u m«fiun ch—o B → D c¶m sinh ψ. H‹n n(cid:247)a, khi ψ∗k tri(cid:214)t ti“u th(cid:215) t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng cæa c‚c mº rØng nh› v¸y l(cid:181) song ‚nh v(cid:237)i H 2(Q, Kerd).

Chłng minh. N(cid:213)u ψ∗k = 0 th(cid:215) theo §(cid:222)nh l(cid:253) 2.6 t(cid:229)n t„i mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (Ψ, (cid:101)Ψ) : Dis Q → SP. L˚y h(cid:238)p th(cid:181)nh v(cid:237)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ch(cid:221)nh t(cid:190)c (H, (cid:101)H) : SP → P ta fi›(cid:238)c mØt

63

h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : Dis Q → P. R(cid:226) r(cid:181)ng h(cid:181)m t(cid:246) monoidal n(cid:181)y c¶m sinh c˘p (ψ, 0) n“n theo B(cid:230) fi(cid:210) 3.5 thu fi›(cid:238)c mº rØng li“n k(cid:213)t EF .

Ng›(cid:238)c l„i, gi¶ s(cid:246) cª mº rØng ki(cid:211)u m«fiun ch—o l(cid:181)m cho bi(cid:211)u fi(cid:229) (3.2) giao ho‚n. G(cid:228)i P(cid:48) l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ li“n k(cid:213)t v(cid:237)i m«fiun ch—o B → E. Th(cid:213) th(cid:215) theo B(cid:230) fi(cid:210) 3.2, t(cid:229)n t„i mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal F : P(cid:48) → P. Bºi v(cid:215) nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n cæa P(cid:48) l(cid:181) Dis Q n“n theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.4, F c¶m sinh h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ψ, 0) tı Dis Q t(cid:237)i (Coker d, Ker d, k). B'y giŒ, theo §(cid:222)nh l(cid:253) 2.6, c‚i c¶n trº cæa c˘p (ψ, 0) ph¶i tri(cid:214)t ti“u trong H 3(Q, Ker d), ngh(cid:220)a l(cid:181) ψ∗k = 0.

Ph˙n c(cid:223)n l„i cæa fi(cid:222)nh l(cid:253) fi›(cid:238)c suy ra tı §(cid:222)nh l(cid:253) 3.6.

Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, cª mØt song ‚nh tø nhi“n

Hom[Dis Q, P] ↔ Hom[Dis Q, SP].

Tı fiª do π0(Dis Q) = Q, π1(SP) = Ker d n“n theo §(cid:222)nh l(cid:253) 3.6 v(cid:181) §(cid:222)nh l(cid:253) 2.6 ta suy ra cª mØt song ‚nh

ExtB→D(Q, B, ψ) ↔ H 2(Q, Kerd).

Nh¸n x—t. i) §(cid:222)nh l(cid:253) 3.7 l(cid:181) chła M(cid:214)nh fi(cid:210) 8.3, Ch›‹ng IV [27]. Th¸t v¸y, fiŁi v(cid:237)i m«fiun

µ → Aut B ta cª ψ : Q → Aut B/InB, Ker µ = ZB, v(cid:181) m(cid:231)i mº rØng ki(cid:211)u

ch—o B

m«fiun ch—o n(cid:181)y l(cid:181) mØt mº rØng nhªm th«ng th›Œng cæa B. Do fiª, ta thu fi›(cid:238)c song ‚nh Ext(Q, B, ψ) ↔ H 2(Q, ZB).

ii) Tr›Œng h(cid:238)p fi(cid:229)ng c˚u d cæa m«fiun ch—o M l(cid:181) fi‹n c˚u th(cid:215) bi(cid:211)u fi(cid:229) (3.2) chłng tÆ r»ng

mº rØng (E : B → E → Q) l(cid:181) nh¸n fi›(cid:238)c tı mº rØng (D : B → D → Cokerd) bºi ψ,

ngh(cid:220)a l(cid:181) E = Dψ (xem [27]). Do Kerd = 0 n“n theo §(cid:222)nh l(cid:253) 3.7 ta nh¸n fi›(cid:238)c mØt k(cid:213)t qu¶

quen thuØc.

H(cid:214) qu¶ 3.8. Cho mº rØng nhªm D : B → D → C v(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u ψ : Q → C cæa c‚c nhªm.

Th(cid:213) th(cid:215) mº rØng Dψ t(cid:229)n t„i v(cid:181) fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh duy nh˚t sai kh‚c mØt t›‹ng fi›‹ng.

K(cid:213)t lu¸n cæa Ch›‹ng 3

Trong ch›‹ng n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i fi• thu fi›(cid:238)c mØt sŁ k(cid:213)t qu¶ ch(cid:221)nh sau fi'y:

• Bi(cid:211)u di(cid:212)n m«fiun ch—o cæa c‚c nhªm qua ng«n ng(cid:247) cæa nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ.

• Ph‚t bi(cid:211)u mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o v(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a

c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t.

• Ph'n l(cid:237)p c‚c m«fiun ch—o.

• Gi¶i b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o nhŒ c‚c k(cid:213)t qu¶ cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm

ph„m tr(cid:239).

64

Ch›‹ng 4

Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c ch˘t chˇ v(cid:181)

mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun

ch—o

Trong ch›‹ng n(cid:181)y, tr›(cid:237)c h(cid:213)t ch(cid:243)ng t«i nh(cid:190)c l„i l(cid:253) thuy(cid:213)t fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm fi…ng bi(cid:213)n

cæa A. M. Cegarra [15] fi(cid:211) d(cid:239)ng cho c¶ ch›‹ng. Ti(cid:213)p theo, ch(cid:243)ng t«i x'y døng nhªm ph„m

tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n cæa mØt nhªm ph„m tr(cid:239) fi• cho b»ng ph›‹ng ph‚p s(cid:246) d(cid:244)ng h(cid:214) nh'n

t(cid:246), cª so s‚nh v(cid:237)i ph›‹ng ph‚p s(cid:246) d(cid:244)ng ph„m tr(cid:239) khung cæa A. M. Cegarra v(cid:181) c‚c cØng sø

trong [14]. Ch(cid:243)ng t«i c(cid:242)ng tr(cid:215)nh b(cid:181)y l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº cæa c‚c Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal v(cid:181) thu

fi›(cid:238)c k(cid:213)t qu¶ ph'n l(cid:237)p c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ϕ, f ) (M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.5).

T›‹ng tø nh› fiŁi v(cid:237)i c‚c m«fiun ch—o, fi(cid:211) bi(cid:211)u di(cid:212)n c‚c Γ-m«fiun ch—o, ch(cid:243)ng t«i gi(cid:237)i

thi(cid:214)u kh‚i ni(cid:214)m nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ. Kh‚i ni(cid:214)m n(cid:181)y fi›(cid:238)c fi›a ra døa tr“n

kh‚i ni(cid:214)m h(cid:214) nh'n t(cid:246) ch(cid:221)nh qui cæa nhªm Γ l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong mØt nhªm ph„m tr(cid:239). Tı fiª,

t(cid:215)m fi›(cid:238)c mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u Γ-m«fiun ch—o v(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ph'n b¸c

ch(cid:221)nh qui gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c li“n k(cid:213)t, l(cid:181)m c‹ sº cho ph—p chłng minh fi(cid:222)nh

l(cid:253) ph'n l(cid:237)p c‚c Γ-m«fiun ch—o (§(cid:222)nh l(cid:253) 4.13). §(cid:229)ng thŒi, ch(cid:243)ng t«i c(cid:242)ng ph‚t bi(cid:211)u v(cid:181) gi¶i

quy(cid:213)t b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o (c‚c §(cid:222)nh l(cid:253) 4.11, 4.13).

4.1 L(cid:253) thuy(cid:213)t fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm fi…ng bi(cid:213)n cæa Cegarra

C‚c k(cid:213)t qu¶ cæa ch›‹ng n(cid:181)y fi›(cid:238)c vi(cid:213)t døa theo [39].

L(cid:253) thuy(cid:213)t fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u nhªm fi…ng bi(cid:213)n fi›(cid:238)c xem l(cid:181) mØt c«ng c(cid:244) ph(cid:239) h(cid:238)p fi(cid:211) gi¶i

quy(cid:213)t mØt c‚ch cª h(cid:214) thŁng c‚c b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n nªi chung, ch…ng h„n

xem [14]. Trong ch›‹ng n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i sˇ s(cid:246) d(cid:244)ng l(cid:253) thuy(cid:213)t n(cid:181)y fi(cid:211) thu fi›(cid:238)c k(cid:213)t qu¶ ph'n

l(cid:237)p c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c ki(cid:211)u (ϕ, f ) v(cid:181) ph'n l(cid:237)p c‚c mº rØng fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u

65

Γ-m«fiun ch—o.

Γ (Π, A) cæa Γ-nhªm Π l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong Π-m«fiun Γ-fi…ng bi(cid:213)n A, v(cid:237)i n ≤ 3, cª th(cid:211) fi›(cid:238)c t(cid:221)nh nh› l(cid:181) nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u cæa phłc fiŁi x(cid:221)ch

Theo [15], nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u H n

b(cid:222) ch˘n

Γ(Π, A) → 0,

Γ(Π, A) ∂−→ Z 3

Γ(Π, A) ∂−→ C 2 Γ(Π, A) bao g(cid:229)m t˚t c¶ c‚c ‚nh x„ chu¨n t(cid:190)c f : Π → A, C 2

˜CΓ(Π, A) : 0 → C 1

trong fiª C 1 Γ(Π, A) bao g(cid:229)m t˚t c¶ c‚c ‚nh x„ chu¨n t(cid:190)c g : Π2 ∪ (Π × Γ) → A v(cid:181) Z 3 Γ(Π, A) bao g(cid:229)m t˚t c¶ c‚c ‚nh x„ chu¨n t(cid:190)c h : Π3 ∪ (Π2 × Γ) ∪ (Π × Γ2) → A tho¶ m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh sau

fi'y:

xh(y, z, t) + h(x, yz, t) + h(x, y, z) = h(x, y, zt) + h(xy, z, t), (4.1)

σh(x, y, z) + h(xy, z, σ) + h(x, y, σ) = h(σx, σy, σz) + (σx)h(y, z, σ) + h(x, yz, σ), (4.2)

σh(x, y, τ ) + h(τ x, τ y, σ) + h(x, σ, τ ) + (στ x)h(y, σ, τ ) = h(x, y, στ ) + h(xy, σ, τ ), (4.3)

σh(x, τ, γ) + h(x, σ, τ γ) = h(x, στ, γ) + h(γx, σ, τ ), (4.4)

v(cid:237)i m(cid:228)i x, y, z, t ∈ Π; σ, τ, γ ∈ Γ.

Γ(Π, A), ∂f fi›(cid:238)c cho bºi:

V(cid:237)i m(cid:231)i f ∈ C 1

(∂f )(x, y) = xf (y) − f (xy) + f (x),

(∂f )(x, σ) = σf (x) − f (σx).

Γ(Π, A), ∂g fi›(cid:238)c cho bºi:

V(cid:237)i m(cid:231)i g ∈ C 2

(∂g)(x, y, z) = xg(y, z) − g(xy, z) + g(x, yz) − g(x, y),

(∂g)(x, y, σ) = σg(x, y) − g(σx, σy) − (σx)g(y, σ) + g(xy, σ) − g(x, σ),

(∂g)(x, σ, τ ) = σg(x, τ ) − g(x, στ ) + g(τ x, σ),

v(cid:237)i m(cid:228)i x, y, z, t ∈ Π v(cid:181) σ, τ ∈ Γ.

Tr›Œng h(cid:238)p fi˘c bi(cid:214)t khi Γ = 1 l(cid:181) nhªm t˙m th›Œng th(cid:215) ta thu fi›(cid:238)c l(cid:253) thuy(cid:213)t fiŁi fi(cid:229)ng

4.2 Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n v(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) monoidal

ph'n b¸c ki(cid:211)u (ϕ, f )

fii(cid:210)u nhªm th«ng th›Œng.

Trong m(cid:244)c n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i tr(cid:215)nh b(cid:181)y hai nØi dung ch(cid:221)nh. MØt l(cid:181), x'y døng nhªm ph„m

tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n cæa mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c cho tr›(cid:237)c, t›‹ng tø nh› k(cid:213)t qu¶ cæa

H. X. S(cid:221)nh [50] cho tr›Œng h(cid:238)p kh«ng ph'n b¸c. Hai l(cid:181), x'y døng l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº v(cid:181) ph'n

l(cid:237)p c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c ki(cid:211)u (ϕ, f ), l(cid:181) mº rØng cæa §(cid:222)nh l(cid:253) 2.6 º Ch›‹ng 2.

66

4.2.1 X'y døng nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n th«ng qua ph„m tr(cid:239)

khung

Trong [14], A. M. Cegarra v(cid:181) c‚c cØng sø fi• ch(cid:216) ra r»ng v(cid:237)i m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c G th(cid:215) cª mØt h(cid:214) d(cid:247) li(cid:214)u li“n k(cid:213)t bao g(cid:229)m: mØt Γ-nhªm Π, mØt Π-m«fiun Γ-fi…ng bi(cid:213)n A v(cid:181) mØt 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh h ∈ Z 3 Γ(Π, A). Tı c‚c d(cid:247) ki(cid:214)n n(cid:181)y, c‚c t‚c gi¶ fi• x'y døng fi›(cid:238)c mØt nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c, k(cid:253) hi(cid:214)u (cid:82) Γ(Π, A, h), v(cid:181) kh…ng fi(cid:222)nh (kh«ng chłng minh) r»ng nª t›‹ng fi›‹ng monoidal v(cid:237)i G. D›(cid:237)i fi'y, ch(cid:243)ng t«i nh(cid:190)c l„i mØt c‚ch ng(cid:190)n g(cid:228)n ph—p døng n(cid:181)y v(cid:181) chłng minh sø t›‹ng fi›‹ng gi(cid:247)a hai ph„m tr(cid:239) n(cid:181)y (M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.1).

i) T¸p Π = π0G c‚c l(cid:237)p v¸t 1-fi…ng c˚u trong G l(cid:181) mØt Γ-nhªm. ii) T¸p A = π1G c‚c 1-tø fi…ng c˚u cæa v¸t fi‹n v(cid:222) I l(cid:181) mØt Π-m«fiun Γ-fi…ng bi(cid:213)n (chi

Γ(π0G, π1G) fi›(cid:238)c x'y døng th«ng qua mØt ph„m tr(cid:239) khung

ti(cid:213)t xem M(cid:214)nh fi(cid:210) 1.2 [14]).

iii) 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh h ∈ Z 3 ˆG t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i G nh› sau.

V(cid:237)i m(cid:231)i s ∈ π0G, ch(cid:228)n mØt v¸t Xs ∈ s, v(cid:237)i X1 = I v(cid:181) v(cid:237)i b˚t kœ v¸t X kh‚c thuØc s

ta cŁ fi(cid:222)nh mØt m(cid:242)i t“n b¸c 1,

iX : X → Xs, v(cid:237)i iXs = idXs, iI⊗Xs = lXs, iXs⊗I = rXs.

Khi fiª, ph„m tr(cid:239) ˆG cª c‚c v¸t l(cid:181) t˚t c¶ c‚c Xs, s ∈ π0G, l(cid:181) mØt ph„m tr(cid:239) con fi˙y cæa G v(cid:237)i ˆgr = gr| ˆG, ˆ⊗ = ⊗| ˆG, ˆI = I v(cid:181) ˆl = id = ˆr. V(cid:237)i s ∈ π0G th(cid:215) c‚c fi…ng c˚u nhªm

ˆδ← π1

Aut1(Xs) ˆG = π1G ˆγ → Aut1(Xs)

fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi ˆδXs(a) = Xs ˆ⊗a, ˆγXs(a) = a ˆ⊗Xs.

V(cid:237)i m(cid:231)i σ ∈ Γ v(cid:181) m(cid:231)i s ∈ π0 ˆG = π0G th(cid:215) cª mØt m(cid:242)i t“n trong ˆG v(cid:237)i fiŁi mi(cid:210)n Xs v(cid:181)

cª b¸c σ,

Υ(s,σ) : Xs → Xσs, Υ(1,σ) = ˆI(σ), Υ(s,1) = idXs.

H‹n n(cid:247)a, n(cid:213)u f : Xr → Xs l(cid:181) m(cid:242)i t“n cª b¸c σ trong ˆG th(cid:215) v(cid:237)i a ∈ π1 ˆG = π1G, ta cª

(4.5) f ˆγXr(a) = ˆγXs(σa)f, f ˆδXr(a) = ˆδXs(σa)f.

S(cid:246) d(cid:244)ng c‚c fi…ng c˚u nhªm ˆγ n(cid:181)y ta x‚c fi(cid:222)nh fi›(cid:238)c mØt 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh fi…ng bi(cid:213)n h

bºi c‚c fi…ng thłc

ˆaXr,Xs,Xt = ˆγXrst(h(r, s, t)),

(4.6) Υ(rs,σ) = ˆγXσ(rs)(h(r, s, σ))(Υ(r,σ) ˆ⊗Υ(s,σ)),

Υ(τ r,σ)Υ(r,τ ) = ˆγX(στ )r(h(r, σ, τ ))Υ(r,στ ).

67

Γ

Γ

B'y giŒ, nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c (cid:90) (cid:90) (Π, A, h) = (cid:0) (Π, A, h), gr, ⊗, I, a, l, r(cid:1)

fi›(cid:238)c x'y døng nh› sau: c‚c v¸t l(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) x ∈ Π v(cid:181) m(cid:242)i t“n cæa ch(cid:243)ng l(cid:181) c‚c c˘p

(a,σ) −−→ y

(a, σ) : x → y bao g(cid:229)m ph˙n t(cid:246) a ∈ A v(cid:181) σ ∈ Γ sao cho σx = y.

(b,τ ) −−→ z) fi›(cid:238)c cho bºi

H(cid:238)p th(cid:181)nh cæa hai m(cid:242)i t“n (x

(b, τ )(a, σ) = (b + τ a + h(x, τ, σ), τ σ).

Γ(Π, A, h) fi›(cid:238)c cho bºi

(a,σ)

Γ(Π, A, h) ×Γ → y) ⊗ (x(cid:48) (b,σ)

Γ(Π, A, h) → (cid:82) → y(cid:48)) = (xx(cid:48) (a+yb+h(x,x(cid:48),σ),σ)

(cid:82) T(cid:221)ch tenx‹ ph'n b¸c (cid:82)

−−−−−−−−−−−→ yy(cid:48)). (x

C‚c m(cid:242)i t“n fi…ng c˚u k(cid:213)t h(cid:238)p fi›(cid:238)c cho bºi

ax,y,z = (h(x, y, z), 1) : (xy)z → x(yz).

Γ(Π, A, h) cho bºi

H(cid:181)m t(cid:246) ph'n b¸c fi‹n v(cid:222) I : Γ → (cid:82)

(0,σ) −−→ 1).

I(∗ σ−→ ∗) = (1

C‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222) l(cid:181) fi(cid:229)ng nh˚t lx = (0, 1) = rx : x → x.

Γ(Π, A, h) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng monoidal v(cid:237)i nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n

Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c (cid:82)

Γ(Π, A, h) → G x‚c fi(cid:222)nh bºi

b¸c G do m(cid:214)nh fi(cid:210) d›(cid:237)i fi'y. M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.1. Γ-h(cid:181)m t(cid:246) (HΓ, (cid:101)HΓ, id) : (cid:82)

ˆγXs (a)◦Υ(r,σ) −−−−−−−−→ Xs)

HΓ(s) = Xs

(a,σ) → s) = (Xr

HΓ(r

Xr⊗Xs

   , ( (cid:101)HΓ)r,s = i−1

(a,σ) → s), (s

v(cid:237)i σr = s, l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng monoidal Γ-ph'n b¸c.

Chłng minh. Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ta cª: HΓ(ids) = HΓ(0, 1) = idXs = idHΓ(s). (b,τ ) → t) ta cª: V(cid:237)i c‚c m(cid:242)i t“n (r

HΓ[(b, τ ) ◦ (a, σ)] =HΓ[b + τ a + h(r, τ, σ), τ σ]

ˆγXt (b+τ a+h(r,τ,σ))◦Υ(r,τ σ) −−−−−−−−−−−−−−−−→ Xτ σr)

=(Xr

(4.6) = ˆγXτ σr(b) ◦ ˆγXτ σr(τ a) ◦ Υ(σr,τ ) ◦ Υ(r,σ) (4.5) = ˆγXτ σr(b) ◦ Υ(σr,τ ) ◦ ˆγXσr(a) ◦ Υ(r,σ)

=ˆγXτ σr(b) ◦ ˆγXτ σr(τ a) ◦ ˆγXτ σr(h(r, τ, σ)) ◦ Υ(r,τ σ)

ˆγXτ s (b)◦Υ(s,τ ) −−−−−−−−→ Xt) ◦ (Xr

ˆγXσs (a)◦Υ(r,σ) −−−−−−−−→ Xs)

=(Xs

=HΓ(b, τ ) ◦ HΓ(a, σ).

68

V¸y HΓ l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) Γ-ph'n b¸c.

Γ(Π, A, h) nh› sau

Ta x'y døng h(cid:181)m t(cid:246) Γ-ph'n b¸c (GΓ, (cid:101)GΓ, id) : G → (cid:82)

(i−1

Y f iX Υ−1

(s,σ)),σ)

f → Y ) = (s

(ˆγ−1 Xσs −−−−−−−−−−−−−→ σs)

 GΓ(X) = [X] = s

GΓ(X

  ( (cid:101)GΓ)Xr,Xs = GΓ(iXr ⊗ iXs),

trong fiª, f : X → Y l(cid:181) m(cid:242)i t“n cª b¸c σ v(cid:181) σ[X] = [Y ]. H‹n n(cid:247)a, do iXs = id n“n

Y f iXΥ−1

Y f iX,

(s,σ)), σ) = i−1

(i−1 HΓGΓ(X) = HΓ(s) = Xs, HΓGΓ(f ) = HΓ(ˆγ−1 Xσs

GΓHΓ(s) = GΓ(Xs) = s,

GΓHΓ(a, σ) = GΓ(γXs(a) ◦ Υ(r,σ)) = (a, σ).

V¸y ta cª c‚c fi…ng c˚u h(cid:181)m t(cid:246)

iX : HΓGΓ(X) ∼→ X, ids : GΓHΓ(s) ∼→ s.

Do fiª, HΓ l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng gi(cid:247)a c‚c ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c.

H‹n n(cid:247)a, c‚c h(cid:181)m t(cid:246) Γ-ph'n b¸c GΓ v(cid:181) HΓ l(cid:181) c‚c t›‹ng fi›‹ng monoidal ph'n b¸c.

C‚c t›‹ng fi›‹ng GΓ, HΓ fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) nh(cid:247)ng t›‹ng fi›‹ng ph'n b¸c ch(cid:221)nh t(cid:190)c. Nh¸n x—t: Ta th˚y r»ng c‚c t›‹ng fi›‹ng ph'n b¸c ch(cid:221)nh t(cid:190)c HΓ, GΓ fi›(cid:238)c x'y døng ho(cid:181)n to(cid:181)n t›‹ng tø nh› c‚c t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c G, H trong [50] (M(cid:214)nh fi(cid:210) 7, Ch›‹ng II) nh›ng

4.2.2 X'y døng nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n b»ng ph›‹ng ph‚p

h(cid:214) nh'n t(cid:246)

fi›(cid:238)c l(cid:181)m gi(cid:181)u th“m t(cid:221)nh ch˚t Γ-ph'n b¸c.

Kh‚i ni(cid:214)m h(cid:214) nh'n t(cid:246) trong l(cid:253) thuy(cid:213)t Schreier-Eilenberg-Mac Lane v(cid:210) mº rØng nhªm

fi• fi›(cid:238)c l“n c˚p fiØ ph„m tr(cid:239) bºi A. Grothendieck [47] v(cid:237)i t“n g(cid:228)i gi¶ h(cid:181)m t(cid:246). Sau fiª, v(cid:181)o

n¤m 2001 A. M. Cegarra - A. R. Garzªn - J. A. Ortega fi• s(cid:246) d(cid:244)ng kh‚i ni(cid:214)m n(cid:181)y fi(cid:211) ph'n

l(cid:237)p c‚c ph„m tr(cid:239) monoidal ph'n b¸c trong [13]. Tuy nhi“n, trong c‚c c«ng tr(cid:215)nh ti(cid:213)p theo sø

ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c trong [14] v(cid:181)o n¤m 2002, ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m

tr(cid:239) b(cid:214)n ph'n b¸c trong [17] v(cid:181) ph'n l(cid:237)p c‚c ph„m tr(cid:239) Picard ph'n b¸c trong [18] v(cid:181)o n¤m

2007 th(cid:215) A. M. Cegarra v(cid:181) c‚c cØng sø l„i kh«ng s(cid:246) d(cid:244)ng ph›‹ng ph‚p h(cid:214) nh'n t(cid:246). Nh¸n

th˚y tri(cid:211)n v(cid:228)ng cæa ph›‹ng ph‚p n(cid:181)y, N. T. Quang fi• fi(cid:210) ngh(cid:222) mØt c‚ch ti(cid:213)p c¸n m(cid:237)i cho

b(cid:181)i to‚n ph'n l(cid:237)p c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c s(cid:246) d(cid:244)ng ph›‹ng ph‚p h(cid:214) nh'n t(cid:246) fi(cid:211) v(cid:181) thu

69

fi›(cid:238)c fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p b»ng con fi›Œng kh‚ ng(cid:190)n g(cid:228)n. Sau n(cid:181)y, trong c«ng tr(cid:215)nh [12] v(cid:237)i

sø cØng t‚c cæa M. Calvo, A. M. Cegarra v(cid:181) N. T. Quang, c‚c t‚c gi¶ fi• quay l„i s(cid:246) d(cid:244)ng

ph›‹ng ph‚p h(cid:214) nh'n t(cid:246) fi(cid:211) nghi“n cłu v(cid:210) nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n th(cid:237).

Γ(Π, A, h). Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, b»ng ph—p x'y døng t›‹ng tø nh› trong B›(cid:237)c 1 cæa ph—p chłng minh §(cid:222)nh l(cid:253) 2.13, ta cª th(cid:211) ch(cid:216) ra fi›(cid:238)c r»ng m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c (G, gr) c¶m sinh mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) F tr“n Γ v(cid:237)i c‚c h(cid:214) t(cid:246) trong nhªm ph„m tr(cid:239) KerG.

Theo (cid:253) t›ºng n(cid:181)y, º fi'y, ch(cid:243)ng t«i sˇ ch(cid:216) ra r»ng m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c G c¶m sinh mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) F m(cid:181) mº rØng t(cid:221)ch ch—o cæa nª, ∆F, l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c t›‹ng fi›‹ng monoidal v(cid:237)i G. H‹n n(cid:247)a, ∆F ch(cid:221)nh l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c (cid:82)

C(cid:242)ng t›‹ng tø nh› B›(cid:237)c 2 cæa ph—p chłng minh §(cid:222)nh l(cid:253) 2.13, ta th˚y r»ng tı mØt h(cid:214)

nh'n t(cid:246) F cª th(cid:211) x'y døng fi›(cid:238)c mØt nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c, k(cid:253) hi(cid:214)u ∆F, g(cid:228)i l(cid:181) mº

rØng t(cid:221)ch ch—o cæa F.

H‹n n(cid:247)a, m(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c G l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mº rØng t(cid:221)ch ch—o cæa mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) F v(cid:237)i h(cid:214) t(cid:246) trong nhªm ph„m tr(cid:239) Ker G bºi t›‹ng fi›‹ng monoidal Γ-ph'n b¸c (K, (cid:101)K, K∗) : ∆F → G cho bºi

(a,σ) → Y ) = (X

a◦Υσ X→ Y ), (cid:101)KX,Y = id, K∗ = id.

K(X) = X, K(X

Ta c˙n t(cid:237)i k(cid:213)t qu¶ sau fi'y fi(cid:211) ch(cid:216) ra r»ng thøc ra G t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mº rØng t(cid:221)ch ch—o

cæa mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A).

M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.2. (M(cid:214)nh fi(cid:210) 3.1 [34]) N(cid:213)u G, G(cid:48) l(cid:181) hai nhªm ph„m tr(cid:239) t›‹ng fi›‹ng monoidal th(cid:215) m(cid:231)i h(cid:214) nh'n t(cid:246) F l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong G c¶m sinh mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) F (cid:48) l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong G(cid:48). H‹n n(cid:247)a, c‚c mº rØng t(cid:221)ch ch—o t›‹ng łng l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng Γ-ph'n b¸c.

B'y giŒ, theo l›u (cid:253) º tr“n, G t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mº rØng t(cid:221)ch ch—o ∆F, v(cid:237)i F l(cid:181) h(cid:214) nh'n t(cid:246) l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong nhªm ph„m tr(cid:239) Ker G. Do Ker G t›‹ng fi›‹ng monoidal v(cid:237)i nhªm ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n SKer G cæa nª n“n theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.2, F c¶m sinh h(cid:214) nh'n t(cid:246) FS l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong SKer G = (Π, A) sao cho ∆F t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i ∆FS. Do fiª G t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i ∆FS.

Γ(Π, A).

§(cid:222)nh l(cid:253) 4.3. (§(cid:222)nh l(cid:253) 3.2, M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.1 [34]) Gi¶ s(cid:246) Γ l(cid:181) mØt nhªm, S l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) ki(cid:211)u (Π, A, h). Khi fiª m(cid:231)i h(cid:214) nh'n t(cid:246) F = (S, F σ, ησ,τ ) c¶m sinh c‚c c˚u tr(cid:243)c Γ-nhªm tr“n Π, Π-m«fiun Γ-fi…ng bi(cid:213)n tr“n A v(cid:181) mØt 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh chu¨n t(cid:190)c hF ∈ Z 3

Chłng minh. Theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.5, m(cid:231)i h(cid:181)m t(cid:246) monoidal F σ : S −→ S l(cid:181) mØt c˘p fi(cid:229)ng c˚u nhªm (ϕσ : Π → Π, f σ : A → A). H‹n n(cid:247)a, do F σ l(cid:181) mØt tø t›‹ng fi›‹ng n“n ϕσ, f σ l(cid:181)

nh(cid:247)ng tø fi…ng c˚u nhªm.

70

: F σF τ (x) −→ F στ (x) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong S = (Π, A) M˘t kh‚c, n(cid:213)u σ, τ ∈ Γ th(cid:215) ησ,τ x

n“n ta cª

F στ (x) = (F σF τ )(x), ∀x ∈ Π.

Suy ra, ϕστ = ϕσϕτ .

V(cid:237)i σ ∈ Γ, x ∈ Π, a ∈ A, ta fi˘t

σx = ϕσ(x), σa = f σ(a).

Ta cª

(στ )x = ϕστ (x) = ϕσ(ϕτ (x)) = σ(τ x),

σ(xy) = ϕσ(xy) = ϕσ(x)ϕσ(y) = σxσy.

Do fiª Π l(cid:181) mØt Γ-nhªm.

M˘t kh‚c, r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p h cæa nhªm ph„m tr(cid:239) S thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh

(4.1) (suy tı fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p (1.1)).

∗ = id n“n

x,y = ( (cid:101)f (x, y, σ), σ(xy)). Do F σ l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal v(cid:181) F σ

B'y giŒ fi˘t (cid:101)F σ

fii(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p (1.6) trº th(cid:181)nh

(cid:101)f (y, z, σ) − (cid:101)f (xy, z, σ) + (cid:101)f (x, yz, σ) − (cid:101)f (x, y, σ) = σ(h(x, y, z)) − h(σx, σy, σz),

§'y ch(cid:221)nh l(cid:181) fii(cid:210)u ki(cid:214)n 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh (4.2). §i(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p (1.7) k—o theo t(cid:221)nh chu¨n t(cid:190)c cæa h(cid:181)m (cid:101)f : (cid:101)f (x, 1, σ) = (cid:101)f (1, y, σ) = 0.

x ), v(cid:237)i

x = (t(x, σ, τ ), στ x) : F σF τ x −→ F στ x. ησ,τ

B'y giŒ x—t fi…ng c˚u h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ησ,τ = (ησ,τ

Theo fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa mØt ph—p bi(cid:213)n fi(cid:230)i tø nhi“n cæa c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ta cª c‚c h(cid:214) thłc

sau.

f σf τ = f στ , (4.7)

(4.8) (cid:101)f (x, y, στ ) − (cid:101)f (τ x, τ y, σ) − σ( (cid:101)f ((x, y, τ )) = t(y, σ, τ ) − t(xy, σ, τ ) + t(x, σ, τ ),

v(cid:181) t thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n chu¨n t(cid:190)c t(1, σ, τ ) = 0.

H(cid:214) thłc (4.7) x‚c fi(cid:222)nh mØt fi(cid:229)ng c˚u nhªm

f : Γ → Aut A,

do fiª A l(cid:181) mØt Γ-m«fiun.

H(cid:214) thłc (4.8) ch(cid:221)nh l(cid:181) fii(cid:210)u ki(cid:214)n 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh (4.3).

§i(cid:210)u ki(cid:214)n (2.6) cæa h(cid:214) nh'n t(cid:246) d(cid:201)n fi(cid:213)n h(cid:214) thłc

σt(x, τ, γ) + t(x, σ, τ γ) = t(x, στ, γ) + t(γx, σ, τ ).

Γ(Π, A).

§'y l(cid:181) fii(cid:210)u ki(cid:214)n 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh (4.4). V¸y hF = (h, (cid:101)f , t) l(cid:181) mØt 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh chu¨n t(cid:190)c thuØc Z 3

71

Γ(Π, A).

H(cid:214) qu¶ 4.4. M(cid:231)i nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c G c¶m sinh c‚c c˚u tr(cid:243)c Γ-nhªm tr“n Π = π0G, Π-m«fiun Γ-fi…ng bi(cid:213)n tr“n A = π1G, v(cid:181) c¶m sinh mØt 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh chu¨n t(cid:190)c h ∈ Z 3

Tı Nh¸n x—t 2.14, ta suy ra r»ng v(cid:237)i F l(cid:181) h(cid:214) nh'n t(cid:246) l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong nhªm ph„m tr(cid:239) SG

4.2.3 Ph'n l(cid:237)p c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ph'n b¸c ki(cid:211)u (ϕ, f )

ki(cid:211)u (Π, A, h), th(cid:215) nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ∆F c(cid:242)ng ch(cid:221)nh l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c (cid:82) Γ(π0G, π1G, h) fi• fi›(cid:238)c fi(cid:210) c¸p fi(cid:213)n º m(cid:244)c 4.2.1. Ta g(cid:228)i fiª l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c thu g(cid:228)n cæa nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c G. Ta cª th(cid:211) nªi (cid:82) Γ(π0G, π1G, h) cª ki(cid:211)u (Π, A, h) ho˘c fi‹n gi¶n l(cid:181) ki(cid:211)u (Π, A) khi ta thay th(cid:213) π0G, π1G bºi c‚c Γ-nhªm Π v(cid:181) Π-m«fiun Γ-fi…ng bi(cid:213)n A mØt c‚ch t›‹ng łng.

Trong ti(cid:211)u m(cid:244)c n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i sˇ m« t¶ v(cid:181) ph'n l(cid:237)p c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c

gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c nh› fi• l(cid:181)m fiŁi v(cid:237)i c‚c h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ) º Ch›‹ng 2. Gi¶ s(cid:246) S = (Π, A, h), S(cid:48) = (Π(cid:48), A(cid:48), h(cid:48)) l(cid:181) nh(cid:247)ng nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c. MØt h(cid:181)m

t(cid:246) Γ-ph'n b¸c F : S → S(cid:48) fi›(cid:238)c g(cid:228)i cª ki(cid:211)u (ϕ, f ) n(cid:213)u

F (x) = ϕ(x), F (a, σ) = (f (a), σ), x ∈ Π, a ∈ A, σ ∈ Γ,

trong fiª ϕ : Π → Π(cid:48) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u fi…ng bi(cid:213)n (v(cid:215) v¸y A(cid:48) trº th(cid:181)nh mØt Π-m«fiun Γ-fi…ng bi(cid:213)n qua ϕ) v(cid:181) f l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u Π-m«fiun Γ-fi…ng bi(cid:213)n (ngh(cid:220)a l(cid:181) vıa l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u Γ-nhªm,

vıa l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u Π-m«fiun).

K(cid:253) hi(cid:214)u Hom(ϕ,f )[S, S(cid:48)] l(cid:181) t¸p t˚t c¶ c‚c l(cid:237)p fi(cid:229)ng lu'n cæa c‚c Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u

(ϕ, f ) tı S = (Π, A, h) t(cid:237)i S(cid:48) = (Π(cid:48), A(cid:48), h(cid:48)).

T›‹ng tø nh› tr›Œng h(cid:238)p kh«ng ph'n b¸c, ta g(cid:228)i h(cid:181)m

(4.9) ξ = ϕ∗h(cid:48) − f∗h

l(cid:181) mØt c¶n trº cæa h(cid:181)m t(cid:246) Γ-ph'n b¸c F : S → S(cid:48) ki(cid:211)u (ϕ, f ). Tı M(cid:214)nh fi(cid:210) 2.4 v(cid:181) §(cid:222)nh l(cid:253) 2.6, b»ng mØt v(cid:181)i thay fi(cid:230)i c˙n thi(cid:213)t ta thu fi›(cid:238)c k(cid:213)t qu¶ sau.

M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.5. Cho G, G(cid:48), S = (Π, A, h), S(cid:48) = (Π(cid:48), A(cid:48), h(cid:48)) l(cid:181) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c. Khi fiª: i) M(cid:231)i Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : G → G(cid:48) th(cid:211) hi(cid:214)n mØt Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal SF : SG → SG(cid:48) ki(cid:211)u (ϕ, f ), v(cid:237)i ϕ = F0, f = F1 fi›(cid:238)c cho bºi

[X] (cid:55)→ [F X],

F I (F u).

F0 : π0G → π0G(cid:48), F1 : π1G → π1G(cid:48), u (cid:55)→ ˆγ−1

72

ΓF HΓ, trong fiª HΓ, G(cid:48)

Γ l(cid:181) nh(cid:247)ng Γ-t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c.

Γ(Π, A(cid:48)). Khi fiª t(cid:229)n t„i song ‚nh

H‹n n(cid:247)a, SF = G(cid:48) ii) M(cid:231)i Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : S → S(cid:48) l(cid:181) mØt Γ-h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ϕ, f ). iii) Γ-h(cid:181)m t(cid:246) F : S → S(cid:48) ki(cid:211)u (ϕ, f ) cª th(cid:211) hi(cid:214)n l(cid:181) mØt Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal n(cid:213)u v(cid:181) ch(cid:216) n(cid:213)u c‚i c¶n trº ξ tri(cid:214)t ti“u trong H 3

Γ(Π, A(cid:48)).

4.3 Γ-m«fiun ch—o v(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c li“n k(cid:213)t

Hom(ϕ,f )[S, S(cid:48)] ↔ H 2

Kh‚i ni(cid:214)m Γ-m«fiun ch—o l(cid:181) mØt kh‚i qu‚t cæa kh‚i ni(cid:214)m m«fiun ch—o cæa c‚c nhªm

cæa J. H. C. Whitehead [43]. Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ta cª nh¸n x—t r»ng n(cid:213)u B l(cid:181) mØt Γ-nhªm th(cid:215) nhªm

AutB c‚c tø fi…ng c˚u nhªm cæa B c(cid:242)ng l(cid:181) mØt Γ-nhªm v(cid:237)i t‚c fiØng fi›(cid:238)c cho bºi

(σf )(b) = σ(f (σ−1b)), b ∈ B, f ∈ Aut B.

Khi fiª, fi(cid:229)ng c˚u µ : B → Aut B, b (cid:55)→ µb (µb l(cid:181) tø fi…ng c˚u trong cæa B fi›(cid:238)c cho bºi li“n h(cid:238)p v(cid:237)i b) l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u gi(cid:247)a c‚c Γ-nhªm. Th¸t v¸y, v(cid:237)i m(cid:228)i σ ∈ Γ, a, b ∈ B ta cª

µσb(a) = σb + a − σb = σ(b + σ−1a − b) = σ(µb(σ−1a)) = (σµb)(a).

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a [30]. Cho B, D l(cid:181) c‚c Γ-nhªm. MØt Γ-m«fiun ch—o l(cid:181) mØt bØ bŁn M =

(B, D, d, θ) trong fiª d : B → D, θ : D → AutB l(cid:181) c‚c Γ-fi(cid:229)ng c˚u thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n

sau:

C1. θd = µ, C2. d(θx(b)) = µx(d(b)), C3. σ(θx(b)) = θσx(σb),

trong fiª σ ∈ Γ, x ∈ D, b ∈ B, µx l(cid:181) tø fi…ng c˚u trong sinh bºi x.

Γ-m«fiun ch—o c(cid:223)n fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) m«fiun ch—o fi…ng bi(cid:213)n bºi B. Noohi trong [30].

§˘c bi(cid:214)t, n(cid:213)u Γ = 1 l(cid:181) nhªm t˙m th›Œng th(cid:215) ta thu fi›(cid:238)c kh‚i ni(cid:214)m m«fiun ch—o tr“n

c‚c nhªm cæa J. H. C. Whitehead.

V(cid:221) d(cid:244). Ta cª th(cid:211) th˚y ngay nh(cid:247)ng v(cid:221) d(cid:244) fii(cid:211)n h(cid:215)nh v(cid:210) Γ-m«fiun ch—o l(cid:181):

i) (B, D, i, θ0), v(cid:237)i i : B → D l(cid:181) Γ-fi(cid:229)ng c˚u bao h(cid:181)m cæa mØt Γ-nhªm con chu¨n t(cid:190)c,

θ0 fi›(cid:238)c cho bºi li“n h(cid:238)p.

ii) (B, D, 0, θ), v(cid:237)i B l(cid:181) mØt D-m«fiun, Γ-fi(cid:229)ng c˚u kh«ng 0 : B → D, v(cid:181) θ l(cid:181) t‚c fiØng

m«fiun.

iii) (B, Aut B, µ, id), v(cid:237)i µ : B → Aut B l(cid:181) Γ-fi(cid:229)ng c˚u cho bºi ph—p l˚y li“n h(cid:238)p. iv) (B, D, p, θ0), v(cid:237)i p : B → D l(cid:181) mØt Γ-to(cid:181)n c˚u gi(cid:247)a c‚c Γ-nhªm sao cho Ker p ⊂

ZB, θ0 fi›(cid:238)c cho bºi li“n h(cid:238)p.

73

§(cid:211) cho ti(cid:214)n, giŁng nh› fiŁi v(cid:237)i m«fiun ch—o, ta sˇ k(cid:253) hi(cid:214)u ph—p to‚n trong B l(cid:181) ph—p

cØng v(cid:181) ph—p to‚n trong D l(cid:181) ph—p nh'n, Γ-m«fiun ch—o (B, D, d, θ) fi«i khi c(cid:223)n fi›(cid:238)c k(cid:253) hi(cid:214)u bºi B d→ D, ho˘c fi‹n gi¶n l(cid:181) B → D.

K(cid:213)t qu¶ d›(cid:237)i fi'y fi›(cid:238)c suy ra tı fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa mØt Γ-m«fiun ch—o.

M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.6. Cho Γ-m«fiun ch—o (B, D, d, θ). Khi fiª:

i) Kerd l(cid:181) Γ-nhªm con cæa ZB,

ii) Imd l(cid:181) mØt nhªm con chu¨n t(cid:190)c trong D fi(cid:229)ng thŒi l(cid:181) mØt Γ-nhªm,

iii) Γ-fi(cid:229)ng c˚u θ c¶m sinh Γ-fi(cid:229)ng c˚u ϕ : D → Aut(Kerd) cho bºi

ϕx = θx|Kerd,

iv) Kerd l(cid:181) Cokerd-m«fiun tr‚i Γ-fi…ng bi(cid:213)n v(cid:237)i c‚c t‚c fiØng

sa = ϕx(a), σs = [σx], a ∈ Kerd, x ∈ s ∈ Cokerd.

Nh› ch(cid:243)ng ta fi• bi(cid:213)t m(cid:231)i m«fiun ch—o cæa c‚c nhªm cª th(cid:211) fi›(cid:238)c xem nh› mØt nhªm

ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ. Kh‚i ni(cid:214)m m«fiun ch—o cæa c‚c nhªm cª th(cid:211) fi›(cid:238)c l(cid:181)m gi(cid:181)u theo nh(cid:247)ng

h›(cid:237)ng kh‚c nhau fi(cid:211) trº th(cid:181)nh m«fiun ch—o tr“n v(cid:181)nh (E-h(cid:214)) ho˘c m«fiun ch—o fi…ng bi(cid:213)n.

Theo h›(cid:237)ng thł nh˚t cª th(cid:211) xem m(cid:231)i E-h(cid:214) nh› mØt Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ (xem Ch›‹ng

5). Theo h›(cid:237)ng thł hai, d›(cid:237)i fi'y ch(cid:243)ng t«i sˇ ch(cid:216) ra r»ng m(cid:231)i m«fiun ch—o cæa c‚c Γ-nhªm

cª th(cid:211) fi›(cid:238)c xem nh› l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ theo ngh(cid:220)a d›(cid:237)i fi'y.

Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) F = (G, F σ, ησ,τ ) tr“n Γ v(cid:237)i c‚c h(cid:214) t(cid:246) trong nhªm ph„m tr(cid:239) G fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) ch(cid:221)nh qui n(cid:213)u ησ,τ = id v(cid:181) F σ l(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ch(cid:221)nh qui, v(cid:237)i m(cid:228)i σ, τ ∈ Γ.

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a. Nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c (P, gr) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) ch˘t chˇ n(cid:213)u: i) Ker P l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ, ii) P c¶m sinh mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) ch(cid:221)nh qui F tr“n Γ v(cid:237)i c‚c h(cid:214) t(cid:246) trong nhªm ph„m tr(cid:239) Ker P. MØt c‚ch t›‹ng fi›‹ng, nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c (P, gr) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) ch˘t chˇ n(cid:213)u nª l(cid:181)

Γ-mº rØng cæa mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ bºi mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) ch(cid:221)nh qui.

D›(cid:237)i fi'y, ch(cid:243)ng t«i tr(cid:215)nh b(cid:181)y ph—p døng mØt nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ theo

ngh(cid:220)a º tr“n tı mØt Γ-m«fiun ch—o cho tr›(cid:237)c, v(cid:181) ng›(cid:238)c l„i.

Cho Γ-m«fiun ch—o M. Nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ PM := P li“n k(cid:213)t v(cid:237)i M

fi›(cid:238)c x'y døng nh› sau.

C‚c v¸t cæa P l(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) cæa nhªm D, σ-m(cid:242)i t“n x → y l(cid:181) c˘p (b, σ), trong fiª

b ∈ B, σ ∈ Γ sao cho σx = d(b)y. H(cid:238)p th(cid:181)nh cæa c‚c m(cid:242)i t“n fi›(cid:238)c cho bºi

(b,σ) → y

(c,τ ) → z) = (x

(τ b+c,τ σ) −−−−−→ z).

(x (4.10)

74

H(cid:238)p th(cid:181)nh cª t(cid:221)nh k(cid:213)t h(cid:238)p v(cid:181) cª fi‹n v(cid:222) do B l(cid:181) mØt Γ-nhªm.

V(cid:237)i m(cid:231)i m(cid:242)i t“n (b, σ) trong P, ta cª

(b, σ)−1 = (−σ−1b, σ−1),

do fiª P l(cid:181) mØt groupoid.

(b,σ)

Ph—p to‚n tensor tr“n c‚c v¸t fi›(cid:238)c cho bºi ph—p nh'n trong nhªm D, v(cid:181) v(cid:237)i hai m(cid:242)i t“n → y), (x(cid:48) (c,σ) (b,σ) (x → y(cid:48)) th(cid:215)

(x → y) ⊗ (x(cid:48) (c,σ) −−→ y(cid:48)) = (xx(cid:48) (b+θyc,σ) −−−−−→ yy(cid:48)). (4.11)

T(cid:221)nh h(cid:181)m t(cid:246) cæa ph—p to‚n tenx‹ fi›(cid:238)c suy ra tı t(cid:221)nh th›‹ng th(cid:221)ch cæa t‚c fiØng θ v(cid:237)i Γ-t‚c

(c,τ )

fiØng v(cid:181) c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n trong fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa Γ-m«fiun ch—o nh› sau.

(b,σ) → y

(τ b+c,τ σ)

(c,τ )

(4.10)

→ y(cid:48) (c(cid:48),τ ) → x), (x(cid:48) (b(cid:48),σ) → z(cid:48)) trong P, ta cª V(cid:237)i c‚c m(cid:242)i t“n (x

(b,σ) → y

(4.11)

−−−−−→ z) ⊗ (x(cid:48) (τ b(cid:48)+c(cid:48),τ σ) −−−−−−→ z(cid:48)) −−→ x) ⊗ (x(cid:48) (b(cid:48),σ) −−−→ y(cid:48) (c(cid:48),τ ) −−−→ z(cid:48)) (x

(b,σ)

(c,τ )

= (x = (xx(cid:48) (τ b+c+θz(τ b(cid:48)+c(cid:48)),τ σ) −−−−−−−−−−−−→ zz(cid:48)),

(4.11)

[(x −−→ y) ⊗ (x(cid:48) (b(cid:48),σ) −−−→ y(cid:48))]◦[(y −−−→ z(cid:48))]

(4.10)

−−→ z) ⊗ (y(cid:48) (c(cid:48),τ ) −−−−−−→ yy(cid:48)) ◦ (yy(cid:48) (c+θzc(cid:48),τ ) −−−−−→ zz(cid:48))

= (xx(cid:48) (b+θyb(cid:48),σ) = (xx(cid:48) (τ (b+θyb(cid:48))+c+θzc(cid:48),τ σ) −−−−−−−−−−−−−→ zz(cid:48)).

T(cid:221)nh h(cid:181)m t(cid:246) cæa ph—p to‚n ⊗ t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i

τ b + c + θz(τ b(cid:48) + c(cid:48)) = τ (b + θyb(cid:48)) + c + θzc(cid:48).

§i(cid:210)u n(cid:181)y fi(cid:243)ng do

(C1) = µc(θz(τ b(cid:48))).

(C3) = θτ y(τ b(cid:48)) = θ(dc)z(τ b(cid:48))

τ (θyb(cid:48))

C‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p v(cid:181) fi‹n v(cid:222) cæa ph—p to‚n tenx‹ l(cid:181) ch˘t chˇ. H(cid:181)m t(cid:246) ph'n b¸c gr : P → Γ cho bºi

(b, σ) (cid:55)→ σ.

H(cid:181)m t(cid:246) ph'n b¸c fi‹n v(cid:222) I : Γ → P cho bºi

(0,σ) −−→ 1).

I(∗ σ−→ ∗) = (1

Do ObP = D l(cid:181) mØt nhªm v(cid:181) x ⊗ y = xy n“n m(cid:228)i v¸t cæa P fi(cid:210)u kh¶ ngh(cid:222)ch, v(cid:181) do fiª Ker P l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ.

75

x = (x

Ta sˇ ch(cid:216) ra r»ng P c¶m sinh mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) ch(cid:221)nh qui F tr“n Γ v(cid:237)i c‚c h(cid:214) t(cid:246) trong KerP. (0,σ) −−→ σx) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong P n“n ta fi˘t F σ(x) = σx. V(cid:237)i m(cid:231)i x ∈ D, σ ∈ Γ, do Υσ Khi fiª, theo B›(cid:237)c 1 cæa ph—p chłng minh §(cid:222)nh l(cid:253) 2.13, ta cª F σ(b, 1) = (σb, 1) v(cid:181) ησ,τ = id. B'y giŒ, tı c˚u tr(cid:243)c Γ-m«fiun ch—o cæa B → D ta suy ra fi›(cid:238)c F σ l(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ch(cid:221)nh qui tr“n Ker P.

V¸y P l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ. Ng›(cid:238)c l„i, ta x'y døng Γ-m«fiun ch—o li“n k(cid:213)t v(cid:237)i nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ

P cho tr›(cid:237)c nh› sau.

L˚y D = Ob P, B = {x b−→ 1 | x ∈ D, gr(b) = 1}. C‚c ph—p to‚n tr“n D v(cid:181) B l˙n l›(cid:238)t cho bºi

xy = x ⊗ y, b + c = b ⊗ c.

Khi fiª D l(cid:181) nhªm v(cid:237)i fi‹n v(cid:222) 1 v(cid:181) ngh(cid:222)ch fi¶o cæa x l(cid:181) x−1, v(cid:237)i x ⊗ x−1 = 1. B l(cid:181) nhªm v(cid:237)i ph˙n t(cid:246) kh«ng l(cid:181) m(cid:242)i t“n (1 id1−→ 1) v(cid:181) fiŁi cæa m(cid:242)i t“n (x b−→ 1) l(cid:181) m(cid:242)i t“n (x−1 b−→ 1), v(cid:237)i b ⊗ b = id1.

Theo fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa P th(cid:215) h„t nh'n Ker P l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) P c¶m sinh mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) ch(cid:221)nh qui (Ker P, F σ, ησ,τ ). Bºi v¸y D, B l(cid:181) nh(cid:247)ng Γ-nhªm v(cid:237)i t‚c fiØng t›‹ng łng cho bºi

σx = F σ(x), x ∈ D, σ ∈ Γ,

σb = F σ(b), b ∈ B.

C‚c t›‹ng łng d : B → D v(cid:181) θ : D → Aut B l˙n l›(cid:238)t cho bºi

idy+b+idy−1 −−−−−−−→ 1).

d(x b−→ 1) = x,

θy(x b−→ 1) = (yxy−1

4.4 Ph'n l(cid:237)p c‚c Γ-m«fiun ch—o

Do B, D l(cid:181) c‚c Γ-nhªm n“n d(cid:212) th˚y d, θ l(cid:181) nh(cid:247)ng Γ-fi(cid:229)ng c˚u.

Trong m(cid:244)c n(cid:181)y, tr›(cid:237)c h(cid:213)t ch(cid:243)ng t«i sˇ tr(cid:215)nh b(cid:181)y v(cid:210) mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u Γ-

m«fiun ch—o v(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c li“n k(cid:213)t

t›‹ng łng. Tı fiª ph‚t bi(cid:211)u v(cid:181) chłng minh fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p cho c‚c Γ-m«fiun ch—o.

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a [39]. MØt fi(cid:229)ng c˚u (f1, f0) : M → M(cid:48) gi(cid:247)a hai Γ-m«fiun ch—o bao g(cid:229)m c‚c Γ-fi(cid:229)ng c˚u f1 : B → B(cid:48), f0 : D → D(cid:48) sao cho:

H1. f0d = d(cid:48)f1,

76

f0(x)f1(b),

H2. f1(θxb) = θ(cid:48) v(cid:237)i m(cid:228)i x ∈ D, b ∈ B.

(b,σ) −−→ y trong PM cª th(cid:211) ph'n t(cid:221)ch th(cid:181)nh

(0,σ) −−→ σx

(b,1) −−→ y,

Ta cª nh¸n x—t r»ng m(cid:231)i m(cid:242)i t“n x

x

v(cid:181) m(cid:231)i Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : PM → PM(cid:48) x‚c fi(cid:222)nh mØt h(cid:181)m f : D2 ∪ (D × Γ) → B(cid:48), cho bºi

(0,σ) → σx)

(f (x, σ), σ) = F (x (4.12) (f (x, y), 1) = (cid:101)Fx,y,

B(cid:230) fi(cid:210) 4.7. Cho fi(cid:229)ng c˚u (f1, f0) : M → M(cid:48) cæa c‚c Γ-m«fiun ch—o. Khi fiª, t(cid:229)n t„i mØt Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : PM → PM(cid:48) sao cho F (x) = f0(x), F (b, 1) = (f1(b), 1) n(cid:213)u Γ(Coker d, Ker d(cid:48)), v(cid:181) p : D → Coker d l(cid:181) ph—p chi(cid:213)u ch(cid:221)nh v(cid:181) ch(cid:216) n(cid:213)u f = p∗ϕ, v(cid:237)i ϕ ∈ Z 2

t(cid:190)c.

Chłng minh. Do f0 l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181) F (x) = f0(x) n“n (cid:101)Fx,y : F (x)F (y) → F (xy) l(cid:181) m(cid:242)i t“n b¸c 1 trong P(cid:48) khi v(cid:181) ch(cid:216) khi df (x, y) = 1(cid:48), hay f (x, y) ∈ Ker d(cid:48) ⊂ Z(B(cid:48)).

(f (x,σ),σ) −−−−−→ F (σx) l(cid:181) m(cid:242)i t“n b¸c σ trong P(cid:48) khi v(cid:181) ch(cid:216) khi df (x, σ) = 1(cid:48), hay f (x, σ) ∈ Ker d(cid:48) ⊂ Z(B(cid:48)). §˘c bi(cid:214)t, khi σ = 1 th(cid:215) f (x, 1Γ) = f1(0) = 0.

C(cid:242)ng nh› v¸y, do f0 l(cid:181) Γ-fi(cid:229)ng c˚u n“n F (x)

T(cid:221)nh fi(cid:229)ng c˚u nhªm cæa f1 l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i fii(cid:210)u ki(cid:214)n F b¶o to(cid:181)n t(cid:221)nh h(cid:238)p th(cid:181)nh c‚c

m(cid:242)i t“n b¸c 1. §i(cid:210)u ki(cid:214)n F b¶o to(cid:181)n c‚c m(cid:242)i t“n d„ng (0, σ) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i

τ f (x, σ) + f (σx, τ ) = f (x, τ σ). (4.13)

(cid:45)(cid:101)Fx,y

§Łi v(cid:237)i fii(cid:210)u ki(cid:214)n fi(cid:211) (cid:101)Fx,y l(cid:181) tø nhi“n, ta x—t hai tr›Œng h(cid:238)p sau. Tr›Œng h(cid:238)p 1: §Łi v(cid:237)i c‚c m(cid:242)i t“n b¸c 1, ta x—t bi(cid:211)u fi(cid:229):

F (b,1)⊗F (c,1)

(cid:63) F (x(cid:48))F (y(cid:48))

F [(b,1)⊗(c,1)] (cid:63) F (x(cid:48)y(cid:48)).

(cid:45) (cid:101)Fx(cid:48),y(cid:48)

F (x)F (y) F (xy)

Do f0, f1 l(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng c˚u thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n H2 n“n

F (b, 1) ⊗ F (c, 1) = F [(b, 1) ⊗ (c, 1)].

Khi fiª do f (x, y), f (x(cid:48), y(cid:48)) ∈ Z(B(cid:48)) n“n bi(cid:211)u fi(cid:229) tr“n l(cid:181) giao ho‚n khi v(cid:181) ch(cid:216) khi

f (x, y) = f (x(cid:48), y(cid:48)), x(cid:48) = d(b)x, y(cid:48) = d(c)y.

77

Bºi v¸y (cid:101)F x‚c fi(cid:222)nh mØt h(cid:181)m ϕ : Coker2 d → Ker d(cid:48) cho bºi

ϕ(r, s) = f (x, y), r = p(x), s = p(y),

trong fiª p : D → Coker d l(cid:181) ph—p chi(cid:213)u ch(cid:221)nh t(cid:190)c.

(cid:101)Fx,y

(cid:45)

Tr›Œng h(cid:238)p 2: §Łi v(cid:237)i c‚c m(cid:242)i t“n d„ng (0, σ), ta x—t bi(cid:211)u fi(cid:229):

F (0,σ)⊗F (0,σ)

F [(0,σ)⊗(0,σ)]

(cid:63) F (σx)F (σy)

(cid:63) F (σx)(σy) = F σ(xy).

(cid:45) (cid:101)Fσx,σy

F (x)F (y) F (xy)

Bi(cid:211)u fi(cid:229) tr“n giao ho‚n khi v(cid:181) ch(cid:216) khi

F (σx)f (y, σ) − f (xy, σ),

σf (x, y) − f (σx, σy) = f (x, σ) + θ(cid:48)

hay

σf (x, y) − f (σx, σy) = f (x, σ) + (σx)f (y, σ) − f (xy, σ). (4.14)

(f (x,σ),σ) (cid:45)

M˘t kh‚c, t(cid:221)nh giao ho‚n cæa h(cid:215)nh vu«ng

F (b,1)

F (σb,1)

(cid:63) F (y)

(cid:63) F (σy)

(cid:45) (f (y,σ),σ)

F (x) F (σx)

k—o theo

f (x, σ) + f1(σb) = σf1(b) + f (y, σ).

Do f1 l(cid:181) Γ-fi(cid:229)ng c˚u n“n tı fiª suy ra f (x, σ) = f (y, σ), v(cid:237)i y = d(b)x. §i(cid:210)u n(cid:181)y x‚c fi(cid:222)nh h(cid:181)m ϕ : Coker d × Γ → Ker d(cid:48)

ϕ(r, σ) = f (x, σ), r = p(x).

Nh› v¸y, ta cª mØt h(cid:181)m

ϕ : Coker2 d ∪ Coker d × Γ → Ker d(cid:48).

H(cid:181)m ϕ chu¨n t(cid:190)c theo ngh(cid:220)a

ϕ(1, s) = ϕ(r, 1) = 0 = ϕ(r, 1Γ).

78

Hai fi…ng thłc fi˙u ti“n cª fi›(cid:238)c do F (1) = 1(cid:48) v(cid:181) do (F, (cid:101)F ) t›‹ng th(cid:221)ch v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222). §…ng thłc cuŁi fi(cid:243)ng do f (x, 1Γ) = 0.

T(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p cho

(4.15) θ(cid:48) F (x)(f (y, z)) + f (x, yz) = f (x, y) + f (xy, z).

Γ(Coker d, Ker d(cid:48)).

Tı c‚c h(cid:214) thłc (4.13)-(4.15) suy ra ϕ ∈ Z 2

1, f (cid:48)

Γ(Coker d, Ker d(cid:48)). Ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh v(cid:237)i m(cid:242)i t“n (f (cid:48)

Do B(cid:230) fi(cid:210) 4.7 ta cª th(cid:211) x‚c fi(cid:222)nh ph„m tr(cid:239) ΓCross cª v¸t l(cid:181) c‚c Γ-m«fiun ch—o, c(cid:223)n m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c bØ ba (f1, f0, ϕ), trong fiª (f1, f0) : M → M(cid:48) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u Γ-m«fiun ch—o v(cid:181) ϕ ∈ Z 2 0, ϕ(cid:48)) : M(cid:48) → M(cid:48)(cid:48) fi›(cid:238)c cho

bºi

0 ϕ(cid:48)).

1, f (cid:48)

0, ϕ(cid:48)) ◦ (f1, f0, ϕ) = (f (cid:48)

1f1, f (cid:48)

0f0, (f (cid:48)

1)∗ϕ + f ∗

(f (cid:48)

L›u (cid:253) r»ng nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ P c¶m sinh Γ-t‚c fiØng tr“n nhªm D c‚c v¸t v(cid:181) tr“n nhªm B c‚c m(cid:242)i t“n b¸c 1, ta cª fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a sau.

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a. H(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c (F, (cid:101)F ) : P → P(cid:48) gi(cid:247)a hai nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) ch(cid:221)nh qui n(cid:213)u:

S1. F (x ⊗ y) = F (x) ⊗ F (y), S2. F (b ⊗ c) = F (b) ⊗ F (c), S3. F (σb) = σF (b), S4. F (σx) = σF (x),

v(cid:237)i x, y ∈ Ob P, v(cid:181) b, c l(cid:181) nh(cid:247)ng m(cid:242)i t“n b¸c 1 trong P.

Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal nªi trong B(cid:230) fi(cid:210) 4.7 l(cid:181) ch(cid:221)nh qui.

K(cid:253) hi(cid:214)u p : D → Coker d l(cid:181) ph—p chi(cid:213)u ch(cid:221)nh t(cid:190)c, ta cª:

B(cid:230) fi(cid:210) 4.8. Gi¶ s(cid:246) P, P(cid:48) l(cid:181) hai nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ, l˙n l›(cid:238)t li“n k(cid:213)t v(cid:237)i c‚c Γ-m«fiun ch—o M, M(cid:48), v(cid:181) (F, (cid:101)F ) : P → P(cid:48) l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c ch(cid:221)nh qui. Khi fiª, bØ ba (f1, f0, ϕ), trong fiª i) f0(x) = F (x), (f1(b), 1) = F (b, 1), σ ∈ Γ, b ∈ B, x, y ∈ D, ii) p∗ϕ = f , v(cid:237)i f fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi (4.12), l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong ph„m tr(cid:239) ΓCross.

(f1(b),1) −−−−→ 1(cid:48)) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong P(cid:48), ngh(cid:220)a l(cid:181) ta cª H1:

Chłng minh. Do fii(cid:210)u ki(cid:214)n S1 n“n f0 l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u nhªm, do S4 n“n f0 l(cid:181) mØt Γ-fi(cid:229)ng c˚u. Do F b¶o to(cid:181)n ph—p h(cid:238)p th(cid:181)nh c‚c m(cid:242)i t“n b¸c 1 n“n f1 l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u, do S3 n“n (b,1) f1 l(cid:181) mØt Γ-fi(cid:229)ng c˚u. M(cid:231)i ph˙n t(cid:246) b ∈ B cª th(cid:211) fi›(cid:238)c coi nh› l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n (db → 1) trong P v(cid:181) do fiª (f0(db)

f0(db) = d(cid:48)(f1(b)).

79

Do fii(cid:210)u ki(cid:214)n S2 v(cid:181) do f1 l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u n“n cª H2:

f0(y)f1(c).

f1(θyc) = θ(cid:48)

Nh› v¸y (f1, f0) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u cæa c‚c Γ-m«fiun ch—o. Bºi v¸y theo B(cid:230) fi(cid:210) 4.7, h(cid:181)m Γ(Coker d, Ker d(cid:48)), v(cid:237)i f = p∗ϕ, v(cid:181) p : D → Coker d l(cid:181) ph—p

t(cid:246) F x‚c fi(cid:222)nh mØt h(cid:181)m ϕ ∈ Z 2 chi(cid:213)u ch(cid:221)nh t(cid:190)c. Bºi v¸y (f1, f0, ϕ) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong ΓCross.

K(cid:253) hi(cid:214)u ph„m tr(cid:239) cæa c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ v(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal

ph'n b¸c ch(cid:221)nh qui bºi ΓGrstr, fi(cid:222)nh l(cid:253) sau fi'y ch(cid:216) ra r»ng c‚c ph„m tr(cid:239) ΓCross v(cid:181) ΓGrstr l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng.

§(cid:222)nh l(cid:253) 4.9 (§(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p). T(cid:229)n t„i t›‹ng fi›‹ng

(f1, f0, ϕ) Φ : ΓCross → ΓGrstr, (cid:55)→ PB→D (B → D) (cid:55)→ (F, (cid:101)F )

trong ޻ F (x) = f0(x), F (b, 1) = (f1(b), 1), v(cid:181)

(0,σ) → σx) = (ϕ(px, σ), σ), (cid:101)Fx,y = (ϕ(px, py), 1),

F (x

v(cid:237)i x, y ∈ D, b ∈ B, σ ∈ Γ.

Chłng minh. Gi¶ s(cid:246) P, P(cid:48) l˙n l›(cid:238)t l(cid:181) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c, li“n k(cid:213)t v(cid:237)i c‚c Γ- m«fiun ch—o M, M(cid:48). Theo B(cid:230) fi(cid:210) 4.7, t›‹ng łng (f1, f0, ϕ) (cid:55)→ (F, (cid:101)F ) x‚c fi(cid:222)nh mØt fi‹n ‚nh tr“n c‚c t¸p Hom:

Φ : HomΓCross(M, M(cid:48)) → HomΓGrstr(PM, PM(cid:48)).

Theo B(cid:230) fi(cid:210) 4.8 th(cid:215) Φ to(cid:181)n ‚nh.

N(cid:213)u P l(cid:181) mØt nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ, v(cid:181) MP l(cid:181) m«fiun ch—o li“n k(cid:213)t v(cid:237)i

nª th(cid:215) Φ(MP) = P (kh«ng ch(cid:216) l(cid:181) fi…ng c˚u). V¸y Φ l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng.

Nh¸n x—t. X—t tr›Œng h(cid:238)p Γ = 1 l(cid:181) nhªm t˙m th›Œng. Khi fiª, ph„m tr(cid:239) 1Cross = Cross cª c‚c v¸t l(cid:181) c‚c m«fiun ch—o, v(cid:181) m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c bØ ba bØ ba (f1, f0, ϕ), trong fiª (f1, f0) : M → M(cid:48) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o v(cid:181) ϕ ∈ Z 2(Coker d, Ker d(cid:48)). Ph„m tr(cid:239) 1Grstr = Grstr cª v¸t l(cid:181) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ch(cid:221)nh qui. Hai ph„m tr(cid:239) Cross v(cid:181) Grstr l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng qua Φ theo §(cid:222)nh l(cid:253) 3.4. Nh› v¸y,

§(cid:222)nh l(cid:253) 4.9 chła §(cid:222)nh l(cid:253) 3.4, v(cid:181) do fiª nª chła §(cid:222)nh l(cid:253) 1 [8].

80

4.5 B(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o:

l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº v(cid:181) fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p

Trong ph˙n n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i gi(cid:237)i thi(cid:214)u l(cid:253) thuy(cid:213)t mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun

ch—o, l(cid:181) mº rØng cæa c¶ hai l(cid:253) thuy(cid:213)t mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o [42, 46, 9] v(cid:181) l(cid:253)

j

p

thuy(cid:213)t mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n [14]. §(cid:222)nh ngh(cid:220)a [39]. Cho Γ-m«fiun ch—o B d→ D v(cid:181) mØt Γ-nhªm Q. MØt mº rØng fi…ng bi(cid:213)n cæa nhªm B bºi nhªm Q ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o B d−→ D l(cid:181) mØt bi(cid:211)u fi(cid:229) c‚c Γ-fi(cid:229)ng c˚u

(cid:47) 1,

(cid:47) B

(cid:47) E

ε

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) Q E 0

(cid:47) D

(cid:15) (cid:15) (cid:47) B d

trong fiª d(cid:223)ng tr“n l(cid:181) kh(cid:237)p, h(cid:214) (B, E, j, θ0) l(cid:181) mØt Γ-m«fiun ch—o v(cid:237)i θ0 l(cid:181) ph—p l˚y li“n h(cid:238)p, v(cid:181) (id, ε) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u cæa c‚c Γ-m«fiun ch—o.

Hai mº rØng fi…ng bi(cid:213)n cæa B bºi Q ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o B d−→ D g(cid:228)i l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng

j

p

n(cid:213)u bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

(cid:47) 1,

(cid:47) B

(cid:47) E

(cid:47) D

α

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) Q 0 E ε

p(cid:48)

j(cid:48)

ε(cid:48)

(cid:47) 1,

(cid:47) Q

(cid:47) B

(cid:47) D

(cid:47) E(cid:48)

(cid:15) (cid:15) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) 0 E(cid:48)

v(cid:181) ε(cid:48)α = ε. Hi(cid:211)n nhi“n α l(cid:181) mØt Γ-fi…ng c˚u.

j

p

(cid:47) B

(cid:47) E

ε

ψ

Trong bi(cid:211)u fi(cid:229) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) 1, Q (4.16) 0

q (cid:47)

(cid:47) D

(cid:47) Cokerd

(cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:47) B d

do d(cid:223)ng tr“n l(cid:181) kh(cid:237)p v(cid:181) do q ◦ ε ◦ j = q ◦ d = 0 n“n cª mØt Γ-fi(cid:229)ng c˚u ψ : Q → Cokerd

sao cho h(cid:215)nh vu«ng thł hai giao ho‚n. H‹n n(cid:247)a, ψ ch(cid:216) ph(cid:244) thuØc v(cid:181)o l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng cæa

mº rØng E, v(cid:181) ta nªi E c¶m sinh ψ. T¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng c‚c mº rØng fi…ng bi(cid:213)n cæa B

bºi Q ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o B → D c¶m sinh ψ : Q → Cokerd fi›(cid:238)c k(cid:253) hi(cid:214)u bºi

B→D(Q, B, ψ).

ExtΓ

B'y giŒ, fi(cid:211) nghi“n cłu t¸p n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i sˇ ‚p d(cid:244)ng l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº cho c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ DisΓ Q v(cid:181) PB→D, trong fiª nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c rŒi r„c DisΓ Q fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi

Γ

(cid:90) (Q, 0, 0). DisΓ Q =

81

Nª c(cid:242)ng ch(cid:221)nh l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ li“n k(cid:213)t v(cid:237)i Γ-m«fiun ch—o (0, Q, 0, 0).

C‚c v¸t cæa DisΓ Q l(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) cæa nhªm Q, c‚c m(cid:242)i t“n σ : x → y l(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) σ thuØc Γ sao cho σx = y. H(cid:238)p th(cid:181)nh cæa c‚c m(cid:242)i t“n l(cid:181) ph—p nh'n trong Γ. H(cid:181)m t(cid:246) ph'n

b¸c gr : Γ Dis Q → Γ fi›(cid:238)c cho bºi gr(σ) = σ. T(cid:221)ch tenx‹ ph'n b¸c fi›(cid:238)c cho bºi

(x σ−→ y) ⊗ (x(cid:48) σ−→ y(cid:48)) = (xx(cid:48) σ−→ yy(cid:48)).

H(cid:181)m t(cid:246) ph'n b¸c fi‹n v(cid:222) I : Γ → Γ Dis Q cho bºi

I(∗ σ−→ ∗) = (1 σ−→ 1).

C‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p, fi‹n v(cid:222) l(cid:181) fi(cid:229)ng nh˚t.

T›‹ng tø nh› fiŁi v(cid:237)i b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o º Ch›‹ng 3, º fi'y ch(cid:243)ng

t«i sˇ s(cid:246) d(cid:244)ng k(cid:252) thu¸t h(cid:214) nh'n t(cid:246) fiŁi v(cid:237)i c‚c mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o. B(cid:230) fi(cid:210) d›(cid:237)i fi'y cho th˚y c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c DisΓ Q → PB→D l(cid:181) h(cid:214) d(cid:247) li(cid:214)u ph(cid:239) h(cid:238)p fi(cid:211) x'y døng c‚c mº rØng nh› v¸y.

B(cid:230) fi(cid:210) 4.10. Cho B d→ D l(cid:181) mØt Γ-m«fiun ch—o v(cid:181) ψ : Q → Coker d l(cid:181) mØt Γ-fi(cid:229)ng c˚u. Cho h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c (F, (cid:101)F ) : DisΓ Q → PB→D, sao cho F (1) = 1 v(cid:181) c¶m sinh c˘p Γ-fi(cid:229)ng c˚u (ψ, 0) : (Q, 0) → (Coker d, Ker d). Khi fiª, t(cid:229)n t„i mº rØng fi…ng bi(cid:213)n

EF cæa B bºi Q ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o B → D c¶m sinh ψ.

Mº rØng EF fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mº rØng fi…ng bi(cid:213)n t(cid:221)ch ch—o li“n k(cid:213)t v(cid:237)i Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal

F .

Chłng minh. Gi¶ s(cid:246) (F, (cid:101)F ) : DisΓ Q → P l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c. Th(cid:213) th(cid:215) theo (4.12) nª x‚c fi(cid:222)nh mØt h(cid:181)m f : (Q × Q) ∪ (Q × Γ) → B, chu¨n t(cid:190)c theo ngh(cid:220)a

(4.17) f (x, 1Γ) = 0 = f (x, 1) = f (1, y).

§…ng thłc thł nh˚t cª fi›(cid:238)c do F b¶o to(cid:181)n m(cid:242)i t“n fi(cid:229)ng nh˚t, c‚c fi…ng thłc c(cid:223)n l„i do gi¶ thi(cid:213)t F (1) = 1 v(cid:181) t(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222).

Tı fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa m(cid:242)i t“n trong P ta cª

σF (x) = df (x, σ)F (σx), (4.18)

F (x)F (y) = df (x, y)F (xy). (4.19)

Theo ph—p chłng minh B(cid:230) fi(cid:210) 4.7 h(cid:181)m f thÆa m•n c‚c h(cid:214) thłc (4.13)-(4.15). Tuy nhi“n

º fi'y f nh¸n gi‚ tr(cid:222) trong B (thay cho Ker d(cid:48)).

82

Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ta x'y døng t(cid:221)ch ch—o fi…ng bi(cid:213)n E0 = B ×f Q. C˚u tr(cid:243)c Γ-nhªm tr“n E0

fi›(cid:238)c cho bºi c‚c qui t(cid:190)c

(b, x) + (c, y) = (b + θF (x)(c) + f (x, y), xy),

σ(b, x) = (σb + f (x, σ), σx).

B ×f Q l(cid:181) mØt nhªm nhŒ c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n (4.17), (4.19), (4.13). Ph˙n t(cid:246) fi‹n v(cid:222) l(cid:181) (0, 1) v(cid:181) −(b, x) = (b(cid:48), x−1), trong fiª θF (x)(b(cid:48)) = −b − f (x, x−1). H‹n n(cid:247)a nª l(cid:181) mØt Γ-nhªm do c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n (4.18), (4.14) v(cid:181) (4.15).

p0→ Q → 1,

Khi fiª ta cª d•y kh(cid:237)p

j0→ E0

EF : 0 → B

trong fiª j0(b) = (b, 1); p0(b, x) = x, b ∈ B, x ∈ Q. Do j0(B) l(cid:181) nhªm con chu¨n t(cid:190)c trong E0 n“n j0 : B → E0 l(cid:181) mØt Γ-m«fiun ch—o v(cid:237)i t‚c fiØng li“n h(cid:238)p θ0 : E0 → Aut B.

Ti(cid:213)p theo, fi(cid:211) nh(cid:243)ng EF v(cid:181)o trong bi(cid:211)u fi(cid:229) (4.16), ta x‚c fi(cid:222)nh Γ-fi(cid:229)ng c˚u ε : E0 → D. Theo gi¶ thi(cid:213)t (F, (cid:101)F ) c¶m sinh mØt Γ-fi(cid:229)ng c˚u ψ : Q → Coker d bºi ψ(x) = [F (x)] ∈ Coker d. Nh› v¸y c‚c ph˙n t(cid:246) F (x) l(cid:181) mØt h(cid:214) fi„i di(cid:214)n cæa Coker d trong D. Khi fiª, v(cid:237)i

(b, x) ∈ E0 ta fi˘t

ε(b, x) = db.F (x). (4.20)

NhŒ c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n (4.18) v(cid:181) (4.19) ta chłng minh fi›(cid:238)c ε l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u fi…ng bi(cid:213)n.

(b,x)(c) = θε(b,x)(c).

D(cid:212) th˚y r»ng ε ◦ j0 = d. H‹n n(cid:247)a, v(cid:237)i m(cid:228)i (b, x) ∈ E0, c ∈ B, ta cª θ0

(b,x)(c) = j−1 θ0

0 [µ(b,x)(c, 1)] = µb[θF (x)(c)],

Th¸t v¸y, cª th(cid:211) ki(cid:211)m tra fi›(cid:238)c r»ng

θε(b,x)(c) = θdb.F (x)(c) = µb[θF (x)(c)].

V¸y ta fi• nh(cid:243)ng fi›(cid:238)c EF v(cid:181)o trong bi(cid:211)u fi(cid:229) (4.16).

Sau c(cid:239)ng, v(cid:237)i m(cid:228)i x ∈ Q ta cª

qε(b, x) = q(db.F (x)) = q(F (x)) = ψ(x) = ψp0(b, x),

ngh(cid:220)a l(cid:181) mº rØng EF c¶m sinh Γ-fi(cid:229)ng c˚u ψ : Q → Coker d.

Trong b(cid:230) fi(cid:210) tr“n, c˘p ‚nh x„ (θF , f ) m« t¶ mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c tı DisΓ Q t(cid:237)i P l(cid:181) mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) fiŁi v(cid:237)i mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o (B → D). Tr›Œng h(cid:238)p m«fiun ch—o (B → D) l(cid:181) m«fiun ch—o c‚c tø fi…ng c˚u cæa B th(cid:215) c˘p (θF , f ) nh› v¸y ch(cid:221)nh l(cid:181) mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) fi…ng bi(cid:213)n fiŁi v(cid:237)i mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n fi›(cid:238)c x—t trong

[14]. Tr›Œng h(cid:238)p Γ = 1 l(cid:181) nhªm t˙m th›Œng th(cid:215) c˘p (θF , f ) ch(cid:221)nh l(cid:181) mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) fiŁi v(cid:237)i mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o fi›(cid:238)c x—t º Ch›‹ng 3.

V(cid:237)i gi¶ thi(cid:213)t nªi trong B(cid:230) fi(cid:210) 4.10 ta cª:

83

§(cid:222)nh l(cid:253) 4.11 (L(cid:253) thuy(cid:213)t Schreier cho c‚c mº rØng fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o). Cª mØt

song ‚nh

B→D(Q, B, ψ).

Ω : Hom(ψ,0)[DisΓQ, PB→D] → ExtΓ

Chłng minh. B›(cid:237)c 1: C‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Γ-ph'n b¸c F, F (cid:48) : Γ Dis Q → P l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n khi v(cid:181) ch(cid:216) khi c‚c mº rØng li“n k(cid:213)t t›‹ng łng EF , EF (cid:48) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng.

Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, do m(cid:231)i Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n v(cid:237)i mØt Γ h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (G, (cid:101)G) cª G(1) = 1. Bºi v¸y c‚c Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal d›(cid:237)i fi'y fi(cid:210)u fi›(cid:238)c xem l(cid:181) cª t(cid:221)nh ch˚t n(cid:181)y.

Gi¶ s(cid:246) F, F (cid:48) : DisΓ Q → P l(cid:181) hai Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal fi(cid:229)ng lu'n, v(cid:237)i fi(cid:229)ng lu'n α : F →

F (cid:48). Khi fiª, t(cid:229)n t„i h(cid:181)m g : Q → B sao cho αx = (g(x), 1), ngh(cid:220)a l(cid:181)

F (x) = dg(x)F (cid:48)(x). (4.21)

T(cid:221)nh tø nhi“n cæa α cho ta

f (x, σ) + g(σx) = σg(x) + f (cid:48)(x, σ). (4.22)

§i(cid:210)u ki(cid:214)n kh(cid:237)p (1.8) cæa fi(cid:229)ng lu'n α cho ta g(1) = 0 v(cid:181)

(4.23) f (x, y) + g(xy) = g(x) + θF (cid:48)(x)g(y) + f (cid:48)(x, y).

Theo B(cid:230) fi(cid:210) 4.10, t(cid:229)n t„i c‚c mº rØng EF , EF (cid:48) l˙n l›(cid:238)t li“n k(cid:213)t v(cid:237)i F, F (cid:48). Ta fi˘t

α∗ : EF → EF (cid:48)

(b, x) (cid:55)→ (b + g(x), x).

Khi fiª, nhŒ c‚c h(cid:214) thłc (4.22) v(cid:181) (4.23), α∗ l(cid:181) mØt Γ-fi(cid:229)ng c˚u gi(cid:247)a c‚c Γ-nhªm. H‹n

p0

j0

ε

n(cid:247)a, d(cid:212) th˚y bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

(cid:47) 1,

(cid:47) B

(cid:47) D

(cid:47) EF

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) Q 0 EF

p(cid:48) 0

ε(cid:48)

j(cid:48) 0 (cid:47)

(cid:47) 1,

(cid:47) Q

(cid:47) B

(cid:47) D

α∗ (cid:47) EF (cid:48)

(cid:15) (cid:15) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) 0 EF (cid:48)

v(cid:181) do fiª α∗ l(cid:181) mØt fi…ng c˚u. Ta c(cid:223)n ph¶i ch(cid:216) ra ε(cid:48)α∗ = ε. Do h(cid:214) thłc c‚c (4.20) v(cid:181) (4.21)

ta cª ε(cid:48)α∗(b, x) =ε(cid:48)(b + g(x), x) = d(b + g(x))F (cid:48)(x)

=d(b)d(g(x))F (cid:48)(x) = d(b)F (x) = ε(b, x).

V¸y hai mº rØng EF v(cid:181) EF (cid:48) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng.

Ng›(cid:238)c l„i, n(cid:213)u α∗ : EF → EF (cid:48) l(cid:181) mØt Γ-fi…ng c˚u gi(cid:247)a c‚c mº rØng t›‹ng fi›‹ng th(cid:215) d(cid:212)

th˚y

α∗(b, x) = (b + g(x), x),

84

v(cid:237)i g : Q → B l(cid:181) h(cid:181)m thÆa m•n g(1) = 0. Thøc hi(cid:214)n ng›(cid:238)c l„i tıng b›(cid:237)c l¸p lu¸n tr“n ta fi›(cid:238)c αx = (g(x), 1) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng lu'n cæa F v(cid:181) F (cid:48).

B›(cid:237)c 2: Ω l(cid:181) to(cid:181)n ‚nh.

Gi¶ s(cid:246) E l(cid:181) mØt mº rØng fi…ng bi(cid:213)n E cæa B bºi Q ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o B → D c¶m

sinh ψ : Q → Coker d theo bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n (4.16). Ta sˇ chłng tÆ r»ng E cª mØt h(cid:214) nh'n

t(cid:246) li“n k(cid:213)t, ngh(cid:220)a l(cid:181) nª t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mØt mº rØng fi…ng bi(cid:213)n t(cid:221)ch ch—o EF li“n k(cid:213)t v(cid:237)i mØt Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : ΓDisQ → PB→D.

V(cid:237)i m(cid:231)i x ∈ Q, ch(cid:228)n fi„i di(cid:214)n ux ∈ E sao cho p(ux) = x, u1 = 0. M(cid:231)i ph˙n t(cid:246) trong E cª th(cid:211) bi(cid:211)u di(cid:212)n duy nh˚t d›(cid:237)i d„ng b + ux v(cid:237)i b ∈ B, x ∈ Q. H(cid:214) fi„i di(cid:214)n {ux} c¶m sinh mØt h(cid:181)m chu¨n t(cid:190)c f : (Q × Q) ∪ (Q × Γ) → B cho bºi

(4.24) ux + uy = f (x, y) + uxy,

(4.25) σux = f (x, σ) + uσx.

v(cid:181) c¶m sinh c‚c tø fi…ng c˚u ϕx cæa B, cho bºi

ϕx = µux : b (cid:55)→ ux + b − ux,

Do fii(cid:210)u ki(cid:214)n H2 cæa fi(cid:229)ng c˚u (id, ε) gi(cid:247)a c‚c Γ-m«fiun ch—o ta suy ra

θεux = µux = ϕx.

Khi fiª, c˚u tr(cid:243)c Γ-nhªm tr“n E fi›(cid:238)c m« t¶ nh› sau

(b + ux) + (c + uy) = b + ϕx(c) + f (x, y) + uxy,

σ(b + ux) = σb + f (x, σ) + uσx.

Do ψ(x) = ψp(ux) = qε(ux) n“n ε(ux) l(cid:181) mØt fi„i di(cid:214)n cæa ψ(x) trong D. Bºi v¸y ta

døng mØt Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : DisΓ Q → P nh› sau.

F (x) = ε(ux), F (x σ→ σx) = (f (x, σ), σ), (cid:101)Fx,y = (f (x, y), 1).

C‚c h(cid:214) thłc (4.25), (4.24) l˙n l›(cid:238)t chłng tÆ F (σ), (cid:101)Fx,y l(cid:181) nh(cid:247)ng m(cid:242)i t“n ph(cid:239) h(cid:238)p trong P. T(cid:221)nh chu¨n t(cid:190)c cæa h(cid:181)m f (x, σ) k—o theo F (idx) = idF (x). R(cid:226) r(cid:181)ng F (1) = 1. §i(cid:210)u n(cid:181)y c(cid:239)ng v(cid:237)i t(cid:221)nh chu¨n t(cid:190)c cæa h(cid:181)m f (x, y) k—o theo t(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222). Lu¸t k(cid:213)t h(cid:238)p v(cid:181) t(cid:221)nh Γ-nhªm cæa B l˙n l›(cid:238)t k—o theo c‚c h(cid:214) thłc (4.13)- (4.15), trong fiª θF (x) fi›(cid:238)c thay bºi ϕ(x). Nh(cid:247)ng h(cid:214) thłc n(cid:181)y l˙n l›(cid:238)t chłng tÆ (F, (cid:101)F ) t›‹ng th(cid:221)ch v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p, t(cid:221)nh tø nhi“n cæa (cid:101)Fx,y, v(cid:181) F b¶o to(cid:181)n h(cid:238)p th(cid:181)nh cæa c‚c m(cid:242)i t“n. CuŁi c(cid:239)ng, cª th(cid:211) ki(cid:211)m tra fi›(cid:238)c r»ng mº rØng fi…ng bi(cid:213)n t(cid:221)ch ch—o EF li“n k(cid:213)t v(cid:237)i (F, (cid:101)F )

l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mº rØng E nhŒ Γ-fi…ng c˚u α : (b, x) (cid:55)→ b + ux.

85

M(cid:231)i mº rØng fi…ng bi(cid:213)n cæa c‚c Γ-nhªm fi›(cid:238)c nghi“n cłu trong [14] cª th(cid:211) fi›(cid:238)c xem

nh› l(cid:181) mØt mº rØng fi…ng bi(cid:213)n cæa c‚c Γ-nhªm ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o (B, Aut B, µ, 0). Khi fiª, PB→Aut B ch(cid:221)nh l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c to(cid:181)n h(cid:215)nh HolΓ B cæa Γ-nhªm B. §ª l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c cª c‚c v¸t l(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) cæa nhªm Aut B, m(cid:242)i t“n b¸c

σ (σ ∈ Γ) l(cid:181) c˘p (b, σ) : f → g, v(cid:237)i b ∈ B, f, g ∈ Aut B sao cho σf = µbg. H(cid:238)p th(cid:181)nh cæa hai m(cid:242)i t“n fi›(cid:238)c cho bºi

(b,σ) −−→ g

(c,τ ) −−→ h) = (f

(τ c+b,τ σ) −−−−−→ h),

(f

(b,σ)

t(cid:221)ch tenx‹ ph'n b¸c fi›(cid:238)c cho bºi

−−→ g) ⊗ (f (cid:48) (b(cid:48),σ) −−−→ g(cid:48)) = (f f (cid:48) (b+g(b(cid:48)),σ) −−−−−−→ gg(cid:48)), (f

v(cid:181) h(cid:181)m t(cid:246) fi‹n v(cid:222) ph'n b¸c fi›(cid:238)c cho bºi

(0,σ) −−→ idB).

I(∗ σ−→ ∗) = (idB

C‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p, fi‹n v(cid:222) fi(cid:210)u l(cid:181) fi(cid:229)ng nh˚t. Do fiª ta cª:

H(cid:214) qu¶ 4.12 (§(cid:222)nh l(cid:253) 4.2 [14]). §Łi v(cid:237)i c‚c Γ-nhªm B, Q, t(cid:229)n t„i mØt song ‚nh

HomΓ[DisΓQ, HolΓB] → ExtΓ(Q, B).

Gi¶ s(cid:246) P = PB→D l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) Γ-ph'n b¸c ch˘t chˇ li“n k(cid:213)t v(cid:237)i Γ-m«fiun ch—o B → D. Do π0P = Coker d v(cid:181) π1P = Ker d n“n nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n cæa P l(cid:181)

Γ(Cokerd, Kerd).

SP = (Cokerd, Kerd, h), h ∈ Z 3

Khi fiª theo (4.9), Γ-fi(cid:229)ng c˚u ψ : Q → Cokerd c¶m sinh mØt c¶n trº

Γ(Q, Kerd).

ψ∗h ∈ Z 3

V(cid:237)i kh‚i ni(cid:214)m c¶n trº n(cid:181)y, ch(cid:243)ng ta ph‚t bi(cid:211)u fi(cid:222)nh l(cid:253) sau.

Γ(Q, Kerd).

§(cid:222)nh l(cid:253) 4.13. Cho Γ-m«fiun ch—o (B, D, d, θ) v(cid:181) Γ-fi(cid:229)ng c˚u ψ : Q → Cokerd. Khi fiª sø tri(cid:214)t ti“u cæa ψ∗h trong H 3 Γ(Q, Kerd) l(cid:181) fii(cid:210)u ki(cid:214)n c˙n v(cid:181) fiæ fi(cid:211) t(cid:229)n t„i mº rØng fi…ng bi(cid:213)n cæa B bºi Q ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o B → D c¶m sinh ψ. H‹n n(cid:247)a, khi ψ∗h tri(cid:214)t ti“u th(cid:215) t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng cæa c‚c mº rØng nh› v¸y l(cid:181) song ‚nh v(cid:237)i H 2

Chłng minh. N(cid:213)u ψ∗h = 0 th(cid:215) theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.5 t(cid:229)n t„i mØt Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (Ψ, (cid:101)Ψ) : DisΓ Q → SP. L˚y h(cid:238)p th(cid:181)nh v(cid:237)i Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ch(cid:221)nh t(cid:190)c (H, (cid:101)H) : SP → P ta fi›(cid:238)c mØt Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal (F, (cid:101)F ) : DisΓ Q → P, v(cid:181) theo B(cid:230) fi(cid:210) 4.10 thu fi›(cid:238)c mº rØng li“n k(cid:213)t EF .

86

Ng›(cid:238)c l„i, gi¶ s(cid:246) cª mº rØng fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o thÆa m•n bi(cid:211)u fi(cid:229) (4.16). G(cid:228)i P(cid:48) l(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c ch˘t chˇ li“n k(cid:213)t v(cid:237)i Γ-m«fiun ch—o B → E. Th(cid:213) th(cid:215) theo B(cid:230) fi(cid:210) 4.7, t(cid:229)n t„i mØt Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal F : P(cid:48) → P. Bºi v(cid:215) nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n cæa P(cid:48) l(cid:181) DisΓ Q n“n F c¶m sinh mØt Γ-h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ki(cid:211)u (ψ, 0) tı DisΓ Q t(cid:237)i SP. B'y giŒ, theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.5, c‚i c¶n trº cæa c˘p (ψ, 0) ph¶i tri(cid:214)t ti“u trong H 3 Γ(Q, Ker d), ngh(cid:220)a l(cid:181) ψ∗h = 0.

K(cid:213)t lu¸n cuŁi c(cid:239)ng cæa fi(cid:222)nh l(cid:253) fi›(cid:238)c suy ra tı M(cid:214)nh fi(cid:210) 4.5 v(cid:181) §(cid:222)nh l(cid:253) 4.11.

B→D(Q, B, ψ) ch(cid:221)nh l(cid:181) t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng c‚c mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o fi›(cid:238)c nghi“n cłu trong [42, 46, 9] v(cid:181)

Ch(cid:243) (cid:253) r»ng khi Γ = 1 l(cid:181) nhªm t˙m th›Œng th(cid:215) th(cid:215) t¸p Ext1

trong Ch›‹ng 3. V(cid:215) v¸y, trong tr›Œng h(cid:238)p n(cid:181)y, §(cid:222)nh l(cid:253) 4.13 chła §(cid:222)nh l(cid:253) 3.7

§Łi v(cid:237)i Γ-m«fiun ch—o (B, Aut B, µ, 0) th(cid:215) m(cid:231)i mº rØng fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o

(B, Aut B, µ, 0) ch(cid:221)nh l(cid:181) mØt mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n fi›(cid:238)c nghi“n cłu trong [14]. Do

Coker µ = Out B, Ker µ = ZB n“n ta thu fi›(cid:238)c h(cid:214) qu¶ sau.

H(cid:214) qu¶ 4.14 (§(cid:222)nh l(cid:253) 4.1 [14]). Cho B, D l(cid:181) c‚c Γ-nhªm v(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u fi…ng bi(cid:213)n ψ : Q → OutB. Khi fiª cª mØt l(cid:237)p c¶n trº Obs(ψ) ∈ H 3 Γ(Q, ZB) m(cid:181) sø tri(cid:214)t ti“u cæa nª l(cid:181) fii(cid:210)u ki(cid:214)n c˙n v(cid:181) fiæ fi(cid:211) t(cid:229)n t„i mº rØng fi…ng bi(cid:213)n cæa B bºi Q c¶m sinh ψ. H‹n n(cid:247)a, khi Obs(ψ) tri(cid:214)t ti“u th(cid:215) t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng cæa c‚c mº rØng nh› v¸y l(cid:181) song ‚nh v(cid:237)i H 2 Γ(Q, ZB).

K(cid:213)t lu¸n cæa Ch›‹ng 4

Trong ch›‹ng n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i fi• thu fi›(cid:238)c mØt sŁ k(cid:213)t qu¶ ch(cid:221)nh sau fi'y:

• X'y døng nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c thu g(cid:228)n b»ng ph›‹ng ph‚p h(cid:214) nh'n t(cid:246).

• §›a ra kh‚i ni(cid:214)m nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c ch˘t chˇ v(cid:181) bi(cid:211)u di(cid:212)n c‚c Γ-m«fiun ch—o

qua kh‚i ni(cid:214)m n(cid:181)y.

• Ph‚t bi(cid:211)u mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u Γ-m«fiun ch—o v(cid:181) c‚c h(cid:181)m t(cid:246) monoidal ph'n

b¸c gi(cid:247)a c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c li“n k(cid:213)t.

• Ph'n l(cid:237)p c‚c Γ-m«fiun ch—o.

• Ph‚t bi(cid:211)u v(cid:181) gi¶i b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o nhŒ c‚c k(cid:213)t

qu¶ cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c.

87

Ch›‹ng 5

Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) mº rØng v(cid:181)nh

ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui

Trong ch›‹ng n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i gi(cid:237)i thi(cid:214)u mØt phi“n b¶n m«fiun ch—o tr“n nhªm cæa J. H.

C. Whitehead cho c‚c v(cid:181)nh, g(cid:228)i l(cid:181) E-h(cid:214). §˘c bi(cid:214)t, E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui ch(cid:221)nh l(cid:181) c‚c song m«fiun

ch—o tr“n v(cid:181)nh (§(cid:222)nh l(cid:253) 5.2). C(cid:242)ng nh› fiŁi v(cid:237)i (Γ-)m«fiun ch—o, ch(cid:243)ng t«i ch(cid:216) ra r»ng m(cid:231)i

E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui x‚c fi(cid:222)nh mØt Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ, v(cid:181) ng›(cid:238)c l„i. Tı fiª, nghi“n cłu v(cid:210) mŁi

li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui v(cid:181) c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) fi‹n gi(cid:247)a c‚c Ann-ph„m tr(cid:239)

li“n k(cid:213)t (c‚c B(cid:230) fi(cid:210) 5.3, 5.4), v(cid:181) ph'n l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (§(cid:222)nh l(cid:253) 5.7). CuŁi

c(cid:239)ng, ch(cid:243)ng t«i ph‚t bi(cid:211)u b(cid:181)i to‚n mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui, x'y døng l(cid:253) thuy(cid:213)t

c¶n trº v(cid:181) chłng minh fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p cho c‚c mº rØng lo„i n(cid:181)y (§(cid:222)nh l(cid:253) 5.10).

Ri“ng ph˙n fi˙u cæa ch›‹ng, ch(cid:243)ng t«i tr(cid:215)nh b(cid:181)y s‹ l›(cid:238)c v(cid:210) c‚c nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u

v(cid:181)nh cæa Mac Lane v(cid:181) Shukla fi(cid:211) s(cid:246) d(cid:244)ng cho vi(cid:214)c ph'n l(cid:237)p c‚c mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214).

5.1 L(cid:253) thuy(cid:213)t fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:181)nh cæa Mac Lane v(cid:181) Shukla

C‚c k(cid:213)t qu¶ cæa ch›‹ng n(cid:181)y fi›(cid:238)c vi(cid:213)t døa theo [38].

C‚c nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u chi(cid:210)u th˚p cæa v(cid:181)nh theo ngh(cid:220)a Mac Lane fi• fi›(cid:238)c N. T. Quang

v(cid:181) D. D. Hanh s(cid:246) d(cid:244)ng fi(cid:211) ph'n l(cid:237)p c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) gi(cid:247)a c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) [35], v(cid:181) m(cid:237)i

fi'y fi• fi›(cid:238)c N. T. Quang s(cid:246) d(cid:244)ng fi(cid:211) ph'n l(cid:237)p c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) t(cid:230)ng qu‚t [37].

Theo c‚ch x'y døng fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:181)nh cæa Mac Lane, gi¶ s(cid:246) R l(cid:181) mØt v(cid:181)nh M acL(R, M ), M acL(R, M ) c‚c 3-fiŁi d'y chuy(cid:210)n cæa v(cid:181)nh R l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong

v(cid:181) M l(cid:181) mØt R-song m«fiun th(cid:215) c‚c ph˙n t(cid:246) cæa nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u chi(cid:210)u 3, H 3 fi›(cid:238)c m« t¶ nh› sau. Nhªm Z 3 R-song m«fiun M bao g(cid:229)m c‚c bØ bŁn h = (σ, α, λ, ρ) c‚c ‚nh x„ chu¨n t(cid:190)c

σ : R4 → M, α, λ, ρ : R3 → M,

88

thÆa m•n 8 fii(cid:210)u ki(cid:214)n. Nhªm con B3 M acL(R, M ) ⊂ Z 3 M acL(R, M ) c‚c 3-fiŁi bŒ l(cid:181) nh(cid:247)ng bØ bŁn h = (σ, α, λ, ρ) sao cho t(cid:229)n t„i c‚c ‚nh x„ g = (µ, ν) : R2 → M thÆa m•n 4 fii(cid:210)u ki(cid:214)n.

M acL(R, M ) (M(cid:214)nh fi(cid:210) 7.2, 7.3 [33]). Theo fiª, nhªm Z 3

Tuy nhi“n, fi(cid:211) thu¸n l(cid:238)i cho vi(cid:214)c s(cid:246) d(cid:244)ng fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:181)nh cæa Mac Lane v(cid:181)o b(cid:181)i to‚n

ph'n l(cid:237)p c‚c Ann-ph„m tr(cid:239), N. T. Quang fi• fi›a ra mØt m« t¶ kh‚c cho nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u v(cid:181)nh H 3 M acL(R, M ) c‚c 3-fiŁi d'y chuy(cid:210)n cæa v(cid:181)nh R l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong R-song m«fiun M bao g(cid:229)m c‚c bØ n¤m h = (ξ, η, α, λ, ρ)

c‚c ‚nh x„

ξ, α, λ, ρ : R3 → M, η : R2 → M,

thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n sau v(cid:237)i m(cid:228)i x, y, z, t ∈ R:

S1. ξ(y, z, t) − ξ(x + y, z, t) + ξ(x, y + z, t) − ξ(x, y, z + t) + ξ(x, y, z) = 0,

S2. ξ(x, y, z) − ξ(x, z, y) + ξ(z, x, y) + η(x + y, z) − η(x, z) − η(y, z) = 0,

S3. η(x, y) + η(y, x) = 0,

S4. xη(y, z) − η(xy, xz) = λ(x, y, z) − λ(x, z, y),

S5. η(x, y)z − η(xz, yz) = ρ(x, y, z) − ρ(y, x, z),

S6. xξ(y, z, t) − ξ(xy, xz, xt) = λ(x, z, t) − λ(x, y + z, t) + λ(x, y, z + t) − λ(x, y, z),

S7. ξ(x, y, z)t − ξ(xt, yt, zt) = ρ(y, z, t) − ρ(x + y, z, t) + ρ(x, y + z, t) − ρ(x, y, z),

S8. ρ(x, y, z + t) − ρ(x, y, z) − ρ(x, y, t) + λ(x, z, t) + λ(y, z, t) − λ(x + y, z, t) =

ξ(xz + xt, yz, yt) + ξ(xz, xt, yz) − η(xt, yz) + ξ(xz + yz, xt, yt) − ξ(xz, yz, xt),

S9. α(x, y, z + t) − α(x, y, z) − α(x, y, t) = xλ(y, z, t) + λ(x, yz, yt) − λ(xy, z, t),

S10. α(x, y + z, t) − α(x, y, t) − α(x, z, t) = xρ(y, z, t) − ρ(xy, xz, t) +

λ(x, yt, zt) − λ(x, y, z)t,

S11. α(x + y, z, t) − α(x, y, t) − α(y, z, t) = −ρ(x, y, z)t − ρ(xz, yz, t) + ρ(x, y, zt),

S12. xα(y, z, t) − α(xy, z, t) + α(x, yz, t) − α(x, y, zt) + α(x, y, z)t = 0,

v(cid:181) thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n chu¨n t(cid:190)c:

ξ(0, y, z) = ξ(x, 0, z) = ξ(x, y, 0) = 0,

α(1, y, z) = α(x, 1, z) = α(x, y, 1) = 0,

α(0, y, z) = α(x, 0, z) = α(x, y, 0) = 0,

λ(1, y, z) = λ(0, y, z) = λ(x, 0, z) = λ(x, y, 0) = 0,

ρ(x, y, 1) = ρ(0, y, z) = ρ(x, 0, z) = ρ(x, y, 0) = 0.

M acL(R, M ) ⊂ Z 3

M acL(R, M ) c‚c 3-fiŁi bŒ l(cid:181) nh(cid:247)ng bØ n¤m h = (ξ, η, α, λ, ρ)

Nhªm con B3

89

sao cho t(cid:229)n t„i c‚c ‚nh x„ g = (µ, ν) : R2 → M tho¶ m•n

S13. ξ(x, y, z) = µ(y, z) − µ(x + y, z) + µ(x, y + z) − µ(x, y),

S14. η(y, x) = µ(x, y) − µ(y, x),

S15. α(x, y, z) = xν(y, z) − ν(xy, z) + ν(x, yz) − ν(x, y)z,

S16. λ(x, y, z) = ν(x, y + z) − ν(x, y) − ν(x, z) + xµ(y, z) − µ(xy, xz),

S17. ρ(x, y, z) = ν(x + y, z) − ν(x, z) − ν(y, z) + µ(x, y)z − µ(xz, yz),

º fiª µ, ν thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n chu¨n t(cid:190)c µ(0, y) = µ(x, 0) = 0 v(cid:181) ν(0, y) = ν(x, 0) =

ν(1, y) = ν(x, 1) = 0.

Nh› v¸y, v(cid:237)i c‚ch m« t¶ n(cid:181)y th(cid:215) m(cid:231)i 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh theo ngh(cid:220)a cæa Mac Lane n(cid:213)u thÆa

m•n th“m fii(cid:210)u ki(cid:214)n

η(x, x) = 0

c(cid:242)ng ch(cid:221)nh l(cid:181) mØt 3-fiŁi chu tr(cid:215)nh theo ngh(cid:220)a cæa Shukla (trong fiª v(cid:181)nh R fi›(cid:238)c xem nh› l(cid:181) Z-fi„i sŁ). §i(cid:210)u n(cid:181)y l(cid:181) ho(cid:181)n to(cid:181)n ph(cid:239) h(cid:238)p v(cid:237)i k(cid:213)t qu¶ ph'n l(cid:237)p c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) ch(cid:221)nh qui bºi nhªm H 3 Shu(R, M ) trong [1], v(cid:181) nh› v¸y cª mØt fi‹n ‚nh (H(cid:214) qu¶ 1 [33])

Sh(R, M ) (cid:44)→ H 3

M acL(R, M ).

M acL(R, M ) ⊂ Z 2

H 3

Nhªm Z 2 M acL(R, M ) bao g(cid:229)m c‚c 2-fiŁi d'y chuy(cid:210)n g = (µ, ν) cæa v(cid:181)nh R l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong R-song m«fiun M tho¶ m•n ∂M acLg = 0. Nhªm con B2 M acL(R, M ) cæa c‚c 2-fiŁi bŒ g(cid:229)m nh(cid:247)ng c˘p (µ, ν) sao cho t(cid:229)n t„i c‚c ‚nh x„ t : R → M tho¶ m•n

(µ, ν) = ∂M acLt, ngh(cid:220)a l(cid:181):

S18. µ(x, y) = t(y) − t(x + y) + t(x),

S19. ν(x, y) = xt(y) − t(xy) + t(x)y,

trong fiª t tho¶ m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n chu¨n t(cid:190)c t(0) = t(1) = 0.

M acL(R, M ) bao g(cid:229)m c‚c 1-fiŁi d'y chuy(cid:210)n t cæa v(cid:181)nh R l˚y h(cid:214) t(cid:246) trong R-song M acL(R, M ) cæa c‚c 1-fiŁi

M acL(R, M ) ⊂ Z 1

Nhªm Z 1

m«fiun M tho¶ m•n ∂M acLt = 0. Nhªm con B1 bŒ l(cid:181) nh(cid:247)ng h(cid:181)m t sao cho t(cid:229)n t„i a ∈ R tho¶ m•n t(x) = ax − xa.

C‚c nhªm th›‹ng

M acL(R, M ) = Z i

M acL(R, M )/Bi

M acL(R, M ), i = 2, 3,

H i

fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u Mac Lane thł i cæa v(cid:181)nh R v(cid:237)i h(cid:214) t(cid:246) trong R-song m«fiun

M .

Trong c‚c tr›Œng h(cid:238)p i = 1, 2 ta cª:

M acL(R, M ) = H 1

Shu(R, M ), H 2

M acL(R, M ) = H 2

Shu(R, M ).

H 1

90

5.2 Song m«fiun ch—o v(cid:181) E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui

Kh‚i ni(cid:214)m m«fiun ch—o tr“n c‚c k-fi„i sŁ (k l(cid:181) tr›Œng) fi• fi›(cid:238)c J. -H. Baues gi(cid:237)i thi(cid:214)u

trong [4] khi nghi“n cłu v(cid:210) c‚c fi„i sŁ thł c˚p (secondary algebra). Sau fiª, c‚c m«fiun ch—o

tr“n c‚c k-fi„i sŁ fi• fi›(cid:238)c s(cid:246) d(cid:244)ng fi(cid:211) fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a c‚c mº rØng ch—o cæa mØt fi„i sŁ B bºi

mØt B-song m«fiun M [5]. Trong [6], c‚c t‚c gi¶ fi• thay th(cid:213) tr›Œng k bºi v(cid:181)nh giao ho‚n, cª fi‹n v(cid:222) K v(cid:181) thu fi›(cid:238)c kh‚i ni(cid:214)m song m«fiun ch—o. MŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a kh‚i ni(cid:214)m n(cid:181)y v(cid:237)i c‚c mº rØng ch—o v(cid:181) nhªm fiŁi fi(cid:229)ng fii(cid:210)u Hochschild chi(cid:210)u 3 fi• fi›(cid:238)c xem x—t trong [31].

Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ch(cid:243)ng t«i nh(cid:190)c l„i kh‚i ni(cid:214)m song m«fiun ch—o v(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u song m«fiun

ch—o theo [31]. §(cid:222)nh ngh(cid:220)a [31]. i) MØt song m«fiun ch—o l(cid:181) mØt bØ ba (B, D, d), trong fiª D l(cid:181) K-fi„i sŁ k(cid:213)t h(cid:238)p, B l(cid:181) D-song m«fiun v(cid:181) d : B → D l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u D-song m«fiun thÆa m•n

d(b)b(cid:48) = bd(b(cid:48)), b, b(cid:48) ∈ B. (5.1)

ii) MØt fi(cid:229)ng c˚u (k1, k0) : (B, D, d) → (B(cid:48), D(cid:48), d(cid:48)) gi(cid:247)a hai song m«fiun ch—o bao g(cid:229)m c˘p fi(cid:229)ng c˚u k1 : B → B(cid:48), k0 : D → D(cid:48), trong fiª k1 l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u nhªm, k0 l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u K-fi„i sŁ thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n

(5.2) k0d = d(cid:48)k1,

(5.3) k1(xb) = k0(x)k1(b), k1(bx) = k1(b)k0(x),

v(cid:237)i m(cid:228)i x ∈ D, b ∈ B.

§i(cid:210)u ki(cid:214)n (5.3) chłng tÆ k1 l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u D-song m«fiun khi xem B(cid:48) l(cid:181) D-song m«fiun

v(cid:237)i t‚c fiØng xb(cid:48) = k0(x)b(cid:48), b(cid:48)x = b(cid:48)k0(x).

Khi v(cid:181)nh c‹ sº K fi›(cid:238)c l˚y l(cid:181) v(cid:181)nh c‚c sŁ nguy“n Z th(cid:215) song m«fiun ch—o (B, D, d)

fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) song m«fiun ch—o tr“n v(cid:181)nh.

Ti(cid:213)p theo, fi(cid:211) tr(cid:215)nh b(cid:181)y kh‚i ni(cid:214)m E-h(cid:214) ch(cid:243)ng t«i nh(cid:190)c l„i mØt sŁ thu¸t ng(cid:247) theo S. Mac

Lane [28]. MØt song t(cid:221)ch cæa v(cid:181)nh A l(cid:181) mØt c˘p ‚nh x„ a (cid:55)→ ζa, a (cid:55)→ aζ tı A v(cid:181)o ch(cid:221)nh nª

thÆa m•n

ζ(a + b) = ζa + ζb, (a + b)ζ = aζ + bζ,

ζ(ab) = (ζa)b, (ab)ζ = a(bζ),

a(ζb) = (aζ)b,

v(cid:237)i m(cid:228)i ph˙n t(cid:246) a, b ∈ A. T(cid:230)ng ζ + ω v(cid:181) t(cid:221)ch ζω cæa hai song t(cid:221)ch ζ v(cid:181) ω fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi

(ζ + ω)a = ζa + ωa, a(ζ + ω) = aζ + aω,

(ζω)a = ζ(ωa), a(ζω) = (aζ)ω,

91

v(cid:237)i m(cid:228)i a ∈ A.

T¸p t˚t c¶ c‚c song t(cid:221)ch cæa A l(cid:181) mØt v(cid:181)nh fi›(cid:238)c k(cid:253) hi(cid:214)u bºi MA. V(cid:237)i m(cid:231)i ph˙n t(cid:246) c

cæa A, song t(cid:221)ch µc x‚c fi(cid:222)nh bºi

µca = ca, aµc = ac, a ∈ A,

fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mØt song t(cid:221)ch trong. Khi fiª CA = {c ∈ A|µc = 0} fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) song t'm cæa A. Hai song t(cid:221)ch ζ v(cid:181) ω fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) giao ho‚n n(cid:213)u v(cid:237)i m(cid:228)i a ∈ A,

ζ(aω) = (ζa)ω, ω(aζ) = (ωa)ζ. (5.4)

B'y giŒ, kh‚i ni(cid:214)m E-h(cid:214) m(cid:181) ch(cid:243)ng t«i n“u ra d›(cid:237)i fi'y fi›(cid:238)c xem nh› mØt phi“n b¶n

cæa m«fiun ch—o cho c‚c v(cid:181)nh.

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a [38]. MØt E-h(cid:214) l(cid:181) mØt bØ bŁn (B, D, d, θ) trong fiª d : B → D, θ : D → MB l(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh thÆa m•n c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n sau:

θ ◦ d = µ, (5.5)

(5.6) d(θxb) = x.d(b), d(bθx) = d(b).x,

v(cid:237)i m(cid:228)i x ∈ D, b ∈ B.

E-h(cid:214) (B, D, d, θ) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) ch(cid:221)nh qui n(cid:213)u θ l(cid:181) 1-fi(cid:229)ng c˚u (fi(cid:229)ng c˚u bi(cid:213)n fi‹n v(cid:222) th(cid:181)nh

fi‹n v(cid:222)) v(cid:181) c‚c ph˙n t(cid:246) thuØc θ(D) l(cid:181) giao ho‚n.

MØt fi(cid:229)ng c˚u (f1, f0) : (B, D, d, θ) → (B(cid:48), D(cid:48), d(cid:48), θ(cid:48)) gi(cid:247)a hai E-h(cid:214) bao g(cid:229)m c‚c fi(cid:229)ng

c˚u v(cid:181)nh f1 : B → B(cid:48), f0 : D → D(cid:48) sao cho

(5.7) f0d = d(cid:48)f1

v(cid:181) f1 l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u to‚n t(cid:246), ngh(cid:220)a l(cid:181)

f0(x)f1(b), f1(bθx) = f1(b)θ(cid:48)

f0(x).

(5.8) f1(θxb) = θ(cid:48)

§(cid:211) cho ti(cid:214)n, E-h(cid:214) (B, D, d, θ) fi«i khi c(cid:223)n fi›(cid:238)c k(cid:253) hi(cid:214)u bºi B d→ D, ho˘c fi‹n gi¶n l(cid:181)

xb = xb, bθ0 θ0

x = bx, x ∈ D, b ∈ B.

B → D. C‚c v(cid:221) d(cid:244). 1. N(cid:213)u B l(cid:181) mØt ideal hai ph(cid:221)a cæa D th(cid:215) ta cª E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (B, D, d, θ0), trong fiª d l(cid:181) ph—p nh(cid:243)ng, θ0 : D → MB fi›(cid:238)c cho bºi ph—p l˚y song t(cid:221)ch, ngh(cid:220)a l(cid:181)

2. Cho D l(cid:181) mØt v(cid:181)nh, B l(cid:181) mØt D-song m«fiun, 0 : B → D l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u kh«ng gi(cid:247)a c‚c D-song m«fiun. Khi fiª B l(cid:181) mØt v(cid:181)nh v(cid:237)i ph—p nh'n fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi b.b(cid:48) = 0(b)b(cid:48) =

92

b0(b(cid:48)) = 0 v(cid:237)i m(cid:228)i b, b(cid:48) ∈ B, v(cid:181) ta cª E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (B, D, 0, θ), v(cid:237)i θ fi›(cid:238)c cho bºi t‚c

fiØng song m«fiun.

3. Cho B l(cid:181) mØt v(cid:181)nh, MB l(cid:181) v(cid:181)nh c‚c song t(cid:221)ch cæa B, µ : B → MB l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u bi(cid:213)n m(cid:231)i ph˙n t(cid:246) b ∈ B th(cid:181)nh song t(cid:221)ch trong cæa B. Khi fiª ta cª E-h(cid:214) (B, MB, µ, id). Nh(cid:215)n chung, E-h(cid:214) n(cid:181)y kh«ng ch(cid:221)nh qui.

Tı fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a E-h(cid:214), ta th˚y ngay c‚c t(cid:221)nh ch˚t sau fi'y.

M(cid:214)nh fi(cid:210) 5.1. Cho E-h(cid:214) (B, D, d, θ). Khi fiª:

i) Kerd ⊂ CB, ii) Imd l(cid:181) ifi“an trong D,

iii) fi(cid:229)ng c˚u θ c¶m sinh fi(cid:229)ng c˚u ϕ : D → MKerd cho bºi ϕx = θx|Kerd, iv) Kerd l(cid:181) Cokerd-song m«fiun v(cid:237)i t‚c fiØng

sa = ϕx(a), as = (a)ϕx, a ∈ Kerd, x l(cid:181) mØt fi„i di(cid:214)n cæa s ∈ Cokerd.

§(cid:222)nh l(cid:253) d›(cid:237)i fi'y nªi l“n mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a hai kh‚i ni(cid:214)m E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui v(cid:181) song m«fiun

ch—o tr“n v(cid:181)nh.

§(cid:222)nh l(cid:253) 5.2. Ph„m tr(cid:239) c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui v(cid:181) ph„m tr(cid:239) c‚c song m«fiun ch—o tr“n v(cid:181)nh l(cid:181)

fi…ng c˚u.

Chłng minh. Cho E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui =(B, D, d, θ). Khi fiª nhªm aben cØng B l(cid:181) mØt D-song

m«fiun v(cid:237)i t‚c fiØng

(5.9) xb = θxb, bx = bθx

v(cid:237)i x ∈ D, b ∈ B. Cª th(cid:211) ki(cid:211)m tra r»ng c‚c fii(cid:210)u ki(cid:214)n cæa mØt song m«fiun ch—o fi›(cid:238)c thÆa

m•n. Ch…ng h„n fii(cid:210)u ki(cid:214)n (5.1) fi›(cid:238)c suy ra tı fii(cid:210)u ki(cid:214)n (5.5),

(5.5)= bθd(b(cid:48)) = bd(b(cid:48)),

d(b)b(cid:48) = θd(b)(b(cid:48)) (5.5)= µb(b(cid:48)) = bb(cid:48) = bµb(cid:48)

do µb, µb(cid:48) l(cid:181) c‚c song t(cid:221)ch trong cæa v(cid:181)nh B. Ngo(cid:181)i ra, t(cid:221)nh ch(cid:221)nh qui cæa E-h(cid:214) l(cid:181) c˙n v(cid:181) fiæ fi(cid:211) m«fiun hai ph(cid:221)a B l(cid:181) D-song m«fiun.

Ng›(cid:238)c l„i, n(cid:213)u (B, D, d) l(cid:181) mØt song m«fiun ch—o tr“n v(cid:181)nh th(cid:215) B cª c˚u tr(cid:243)c v(cid:181)nh v(cid:237)i

ph—p nh'n

b ∗ b(cid:48) := d(b)b(cid:48) = bd(b(cid:48)), b, b(cid:48) ∈ B. (5.10)

Khi fiª, d : B → D l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh do v(cid:237)i m(cid:228)i b, b(cid:48) ∈ B ta cª

d(b ∗ b(cid:48)) = d(d(b)b(cid:48)) = d(b)d(b(cid:48)).

‚nh x„ θ : D → MB fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi t‚c fiØng song m«fiun (5.9). §(cid:229)ng c˚u θ cª ¶nh trong MB v(cid:181) hai ph˙n t(cid:246) cæa θ(D) giao ho‚n do t(cid:221)nh D-song m«fiun cæa B. H‹n n(cid:247)a, θ

93

thÆa m•n fii(cid:210)u ki(cid:214)n (5.6) do d l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u song m«fiun. §i(cid:210)u n(cid:181)y chłng tÆ t›‹ng łng

M (cid:55)→ (B, D, d) l(cid:181) mØt song ‚nh tr“n t¸p c‚c v¸t.

N(cid:213)u (f1, f0) : (B, D, d, θ) → (B(cid:48), D(cid:48), d(cid:48), θ(cid:48)) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n gi(cid:247)a c‚c E-h(cid:214) th(cid:215) hi(cid:211)n nhi“n

(5.8) = θ(cid:48)

(f1, f0) l(cid:181) c˘p fi(cid:229)ng c˚u thÆa m•n h(cid:214) thłc (5.2). M˘t kh‚c, v(cid:237)i m(cid:228)i x ∈ D, b ∈ B ta cª

(5.9) = f1(θxb)

(5.9) = f0(x)f1(b) = xf1(b).

f0(x)f1(b)

f1(xb)

T›‹ng tø, ta cª f1(bx) = f1(b)x. Ngh(cid:220)a l(cid:181) c˘p (f1, f0) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n gi(cid:247)a hai song m«fiun ch—o.

Ng›(cid:238)c l„i, cho (k1, k0) : (B, D, d) → (B(cid:48), D(cid:48), d(cid:48)) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n gi(cid:247)a c‚c song m«fiun ch—o. Ta chłng tÆ k1 l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh. Theo c‚ch x‚c fi(cid:222)nh ph—p nh'n tr“n B fi(cid:211) D-m«fiun B trº th(cid:181)nh mØt v(cid:181)nh, ta cª

(5.10) = k1(d(b)b(cid:48))

(5.3) = k0(d(b))k1(b(cid:48))

(5.2) = d(cid:48)(k1(b))k1(b(cid:48))

(5.10) = k1(b) ∗ k1(b(cid:48)),

k1(b ∗ b(cid:48))

v(cid:237)i m(cid:228)i b, b(cid:48) ∈ B. H‹n n(cid:247)a, c˘p (k1, k0) thÆa m•n (5.8).

Do fi(cid:222)nh l(cid:253) tr“n, kh‚i ni(cid:214)m E-h(cid:214) fi›(cid:238)c xem nh› l(cid:181) sø l(cid:181)m y(cid:213)u cæa kh‚i ni(cid:214)m song m«fiun

5.3 Ph'n l(cid:237)p c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui

ch—o tr“n v(cid:181)nh.

Trong m(cid:244)c n(cid:181)y, fi(cid:211) ph'n l(cid:237)p c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui døa v(cid:181)o fi˘c tr›ng cæa c‚c song m«fiun

ch—o tr“n v(cid:181)nh nh› trong §(cid:222)nh l(cid:253) 5.2, tr›(cid:237)c h(cid:213)t ch(cid:243)ng t«i ch(cid:216) ra r»ng c‚c E-h(cid:214) c(cid:242)ng ch(cid:221)nh

l(cid:181) c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ.

V(cid:237)i m(cid:231)i E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (B, D, d, θ), ta cª th(cid:211) x'y døng fi›(cid:238)c mØt Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t

chˇ A = AB→D g(cid:228)i l(cid:181) Ann-ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t v(cid:237)i E-h(cid:214) (B, D, d, θ) nh› sau:

ObA = D.

V(cid:237)i hai v¸t x, y cæa A th(cid:215)

Hom(x, y) = {b ∈ B/y = d(b) + x}.

H(cid:238)p th(cid:181)nh cæa c‚c m(cid:242)i t“n fi›(cid:238)c cho bºi

(x b→ y c→ z) = (x b+c→ z).

Hai ph—p to‚n ⊕, ⊗ tr“n c‚c v¸t fi›(cid:238)c cho bºi hai ph—p to‚n +, × trong v(cid:181)nh D. §Łi v(cid:237)i c‚c

m(cid:242)i t“n ta fi˘t

(x b→ y) ⊕ (x(cid:48) b(cid:48) → y(cid:48)) = (x + x(cid:48) b+b(cid:48) −→ y + y(cid:48)),

94

−−−−−−−−→ yy(cid:48)). (x b→ y) ⊗ (x(cid:48) b(cid:48) → y(cid:48)) = (xx(cid:48) bb(cid:48)+bθx(cid:48) +θxb(cid:48)

Do t(cid:221)nh ch(cid:221)nh qui cæa E-h(cid:214), c(cid:244) th(cid:211) l(cid:181) do t(cid:221)nh giao ho‚n cæa c‚c song t(cid:221)ch thuØc θ(D), t›‹ng

fi›‹ng v(cid:237)i t(cid:221)nh k(cid:213)t h(cid:238)p cæa ph—p to‚n ⊗ tr“n c‚c m(cid:242)i t“n n“n ta cª th(cid:211) ch(cid:228)n r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p a l(cid:181) ch˘t chˇ. C‚c r(cid:181)ng buØc c(cid:223)n l„i tr“n A c(cid:242)ng fi(cid:210)u fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh l(cid:181) ch˘t chˇ.

Ng›(cid:238)c l„i, v(cid:237)i Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ (A, ⊕, ⊗) ta cª th(cid:211) x‚c fi(cid:222)nh mØt E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui

MA = (B, D, d, θ) li“n k(cid:213)t v(cid:237)i A nh› sau. §˘t

D = ObA, B = {0 b−→ x| x ∈ D}.

Khi fiª, D l(cid:181) mØt v(cid:181)nh v(cid:237)i hai ph—p to‚n

x + y = x ⊕ y, xy = x ⊗ y,

v(cid:181) B l(cid:181) v(cid:181)nh v(cid:237)i hai ph—p to‚n

b + c = b ⊕ c, bc = b ⊗ c.

C‚c fi(cid:229)ng c˚u d : B → D v(cid:181) θ : D → MB l˙n l›(cid:238)t cho bºi

b⊗idy−−−→ yx).

d(0 b−→ x) = x,

idy⊗b −−−→ yx), (0 b−→ x)θy = (0

θy(0 b−→ x) = (0

D(cid:212) th(cid:246) l„i r»ng (B, D, d, θ) fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh nh› tr“n l(cid:181) mØt E-h(cid:214).

Trong c‚c b(cid:230) d›(cid:237)i fi'y ch(cid:243)ng ta lu«n gi¶ thi(cid:213)t r»ng AB→D v(cid:181) AB(cid:48)→D(cid:48) l(cid:181) hai Ann-ph„m tr(cid:239) l˙n l›(cid:238)t li“n k(cid:213)t v(cid:237)i c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (B, D, d, θ) v(cid:181) (B(cid:48), D(cid:48), d(cid:48), θ(cid:48)). C‚c b(cid:230) fi(cid:210) n(cid:181)y nªi

l“n mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui v(cid:181) c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) gi(cid:247)a c‚c Ann-ph„m

tr(cid:239) li“n k(cid:213)t.

B(cid:230) fi(cid:210) 5.3. Cho fi(cid:229)ng c˚u (f1, f0) : (B, D, d, θ) → (B(cid:48), D(cid:48), d(cid:48), θ(cid:48)) gi(cid:247)a c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui. Khi fiª: i) T(cid:229)n t„i mØt h(cid:181)m t(cid:246) F : AB→D → AB(cid:48)→D(cid:48) x‚c fi(cid:222)nh bºi

F (x) = f0(x), F (b) = f1(b), x ∈ Ob A, b ∈ Mor A.

ii) C‚c fi…ng c˚u tø nhi“n ˘Fx,y : F (x + y) → F (x) + F (y), (cid:101)Fx,y : F (xy) → F (x)F (y) c(cid:239)ng v(cid:237)i F l(cid:181) mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) n(cid:213)u ˘F v(cid:181) (cid:101)F l(cid:181) c‚c h»ng thuØc Ker d(cid:48) sao cho v(cid:237)i m(cid:228)i x, y ∈ D,

F (x)( (cid:101)F ) = ( (cid:101)F )θ(cid:48) θ(cid:48)

F (y) = (cid:101)F ,

(5.11)

F (x)( ˘F ) = ( ˘F )θ(cid:48) θ(cid:48)

F (y) = ˘F + (cid:101)F .

(5.12)

Khi fiª, ta nªi r»ng F l(cid:181) mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) d„ng (f1, f0).

95

Chłng minh. i) M(cid:231)i ph˙n t(cid:246) b ∈ B cª th(cid:211) fi›(cid:238)c coi nh› l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n (0 b→ d(b)) trong F (b) → F (db)) l(cid:181) mØt m(cid:242)i t“n trong A(cid:48). Do c‚ch x‚c fi(cid:222)nh Ann-ph„m tr(cid:239) li“n A. Khi fiª, (F (0) k(cid:213)t v(cid:237)i mØt E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui n“n F x‚c fi(cid:222)nh nh› tr“n l(cid:181) mØt h(cid:181)m t(cid:246).

ii) Ta x‚c fi(cid:222)nh c‚c fi…ng c˚u tø nhi“n

˘Fx,y : F (x + y) → F (x) + F (y), (cid:101)Fx,y : F (xy) → F (x)F (y)

sao cho F = (F, ˘F , (cid:101)F ) trº th(cid:181)nh mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246). Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, ta th˚y r»ng do

F (x) + F (x(cid:48)) = F (x + x(cid:48)),

n“n d(cid:48)( ˘Fx,x(cid:48)) = 0. T›‹ng tø, d(cid:48)( (cid:101)Fx,x(cid:48)) = 0, do fiª

(5.13) ˘Fx,x(cid:48), (cid:101)Fx,x(cid:48) ∈ Kerd(cid:48) ⊂ CB(cid:48).

B'y giŒ v(cid:237)i (x b→ y) v(cid:181) (x(cid:48) b(cid:48) → y(cid:48)) l(cid:181) hai m(cid:242)i t“n trong A th(cid:215):

f1(b+b(cid:48)) −−−−→ f0(y + y(cid:48))(cid:1),

f1(b)

• F (b ⊕ b(cid:48)) = F (x + x(cid:48) b+b(cid:48) −−→ y + y(cid:48)) = (cid:0)f0(x + x(cid:48))

f1(b(cid:48)) −−−→ f0(y(cid:48))(cid:1) f1(b)+f1(b(cid:48)) −−−−−−−→ f0(y) + f0(y(cid:48))(cid:1).

F (b) ⊕ F (b(cid:48)) = (cid:0)f0(x) −−→ f0(y)(cid:1) ⊕ (cid:0)f0(x(cid:48))

= (cid:0)f0(x) + f0(x(cid:48))

Do f1 l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh n“n

F (b ⊕ b(cid:48)) = F (b) ⊕ F (b(cid:48)). (5.14)

(cid:45)

F (b⊕b(cid:48))

F (b)⊕F (b(cid:48))

Do (5.13), (5.14) v(cid:181) do gi¶ thi(cid:213)t ˘F l(cid:181) h»ng ( ˘Fx,x(cid:48) = ˘Fy,y(cid:48)), n“n bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n ˘Fx,x(cid:48) F (x + x(cid:48)) F (x) + F (x(cid:48))

(cid:45)

(cid:63) F (y + y(cid:48))

(cid:63) F (y) + F (y(cid:48)),

˘Fy,y(cid:48)

(5.15)

ngh(cid:220)a l(cid:181) (cid:101)F thÆa m•n t(cid:221)nh tø nhi“n.

f1(bb(cid:48)+bθx(cid:48) +θxb(cid:48)) −−−−−−−−−−→ f0(yy(cid:48))(cid:1),

f1(b)

• F (b ⊗ b(cid:48)) = F (xx(cid:48) bb(cid:48)+bθx(cid:48) +θxb(cid:48) −−−−−−−−→ yy(cid:48)) = (cid:0)f0(xx(cid:48))

f0(x(cid:48))

f1(b(cid:48)) −→ f0(y)(cid:1) ⊗ (cid:0)f0(x(cid:48)) −→ f0(y(cid:48))(cid:1) f1(b)f1(b(cid:48))+f1(b)θ(cid:48) +θ(cid:48) f0(x)f1(b(cid:48)) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−→ f0(y)f0(y(cid:48))(cid:1).

F (b) ⊗ F (b(cid:48)) = (cid:0)f0(x)

= (cid:0)f0(x)f0(x(cid:48))

f0(x)f1(b(cid:48)) v(cid:181) f1(bθx(cid:48)) = f1(b)θ(cid:48)

f0(x(cid:48)) n“n

Theo (5.8) ta cª: f1(θxb(cid:48)) = θ(cid:48)

F (b ⊗ b(cid:48)) = F (b) ⊗ F (b(cid:48)). (5.16)

96

(cid:45)(cid:101)Fx,x(cid:48)

Do (5.13), (5.16) v(cid:181) do gi¶ thi(cid:213)t (cid:101)F l(cid:181) h»ng ( (cid:101)Fx,x(cid:48) = (cid:101)Fy,y(cid:48)), n“n bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

F (b⊗b(cid:48))

F (xx(cid:48)) F (x)F (x(cid:48))

(cid:45)

(cid:63) F (yy(cid:48))

F (b)⊗F (b(cid:48)) (cid:63) F (y)F (y(cid:48)),

(cid:101)Fy,y(cid:48)

(5.17)

ngh(cid:220)a l(cid:181) (cid:101)F thÆa m•n t(cid:221)nh tø nhi“n.

T(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p suy ra tı fi…ng thłc (5.11). T(cid:221)nh

t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, ˘F , (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc ph'n phŁi suy ra tı fi…ng thłc (5.12).

Ann-h(cid:181)m t(cid:246) (F, ˘F , (cid:101)F ) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) fi‹n n(cid:213)u F (0) = 0, F (1) = 1 v(cid:181) ˘F , (cid:101)F l(cid:181) nh(cid:247)ng h»ng.

V(cid:237)i kh‚i ni(cid:214)m n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i ph‚t bi(cid:211)u m(cid:214)nh fi(cid:210) fi¶o cæa m(cid:214)nh fi(cid:210) tr“n.

B(cid:230) fi(cid:210) 5.4. Cho Ann-h(cid:181)m t(cid:246) fi‹n (F, ˘F , (cid:101)F ) : AB→D → AB(cid:48)→D(cid:48). Khi fiª cª mØt fi(cid:229)ng c˚u (f1, f0) : (B → D) → (B(cid:48) → D(cid:48)) gi(cid:247)a c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui, fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi

f1(b) = F (b), f0(x) = F (x),

v(cid:237)i m(cid:231)i b ∈ B, x ∈ D.

B(cid:48)→D(cid:48) ta suy ra

Chłng minh. Do F (0) = 0, F (1) = 1 v(cid:181) do ˘F , (cid:101)F l(cid:181) c‚c h»ng n“n ta suy ra ˘F , (cid:101)F ∈ Ker d(cid:48). Tı fiª, theo fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa m(cid:242)i t“n trong A(cid:48)

F (x + y) = F (x) + F (y), F (xy) = F (x)F (y),

v(cid:181) bºi v¸y f0 l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh. Do ˘F l(cid:181) h»ng thuØc Ker d(cid:48) n“n tı bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n (5.15) suy ra

F (b ⊕ b(cid:48)) = F (b) ⊕ F (b(cid:48)).

Ngh(cid:220)a l(cid:181) f1(b + b(cid:48)) = f1(b) + f1(b(cid:48)).

Do (cid:101)F l(cid:181) h»ng thuØc Ker d(cid:48) n“n tı bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n (5.17) suy ra

F (b ⊗ b(cid:48)) = F (b) ⊗ F (b(cid:48)).

Theo fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa lu¸t ⊗ ta suy ra

f0(x(cid:48)) + θ(cid:48)

f0(x)f1(b(cid:48)).

(5.18) f1(bb(cid:48)) + f1(bθx(cid:48)) + f1(θxb(cid:48)) = f1(b)f1(b(cid:48)) + f1(b)θ(cid:48)

Trong h(cid:214) thłc tr“n l˙n l›(cid:238)t ch(cid:228)n b = 0, b(cid:48) = 0 ta thu fi›(cid:238)c

f0(x)f1(b(cid:48)), f1(bθx(cid:48)) = f1(b)θ(cid:48)

f0(x).

f1(θxb(cid:48)) = θ(cid:48)

97

Tłc l(cid:181) (5.8) fi›(cid:238)c thÆa m•n. §(cid:229)ng thŒi khi fiª fi…ng thłc (5.18) trº th(cid:181)nh f1(bb(cid:48)) = f1(b)f1(b(cid:48)), ngh(cid:220)a l(cid:181) f1 l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh. CuŁi c(cid:239)ng ta chłng tÆ h(cid:214) thłc (5.7) fi›(cid:238)c thÆa m•n. Th¸t v¸y, v(cid:237)i m(cid:228)i m(cid:242)i t“n (x b→ y) trong A, ta cª y = d(b) + x. Suy ra

f0(y) = f0(d(b) + x) = f0(d(b)) + f0(x).

f1(b) → f0(y)) l(cid:181) m(cid:242)i t“n trong AB(cid:48)→D(cid:48) n“n ta cª:

M˘t kh‚c, (f0(x)

f0(y) = d(cid:48)(f1(b)) + f0(x).

V¸y f0(d(b)) = d(cid:48)(f1(b)) v(cid:237)i m(cid:228)i b ∈ B.

B(cid:230) fi(cid:210) 5.5. Hai Ann-h(cid:181)m t(cid:246) c(cid:239)ng d„ng (F, ˘F , (cid:101)F ), (F (cid:48), ˘F (cid:48), (cid:101)F (cid:48)) : AB→D → AB(cid:48)→D(cid:48) l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n.

Chłng minh. Gi¶ s(cid:246) F, F (cid:48) l(cid:181) hai Ann-h(cid:181)m t(cid:246) cª c(cid:239)ng d„ng (f1, f0). Theo B(cid:230) fi(cid:210) 5.3, ˘F , ˘F (cid:48) l(cid:181) c‚c h»ng. Ta chłng tÆ α = ˘F (cid:48) − ˘F l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n cæa F v(cid:181) F (cid:48). D(cid:212) d(cid:181)ng ki(cid:211)m tra t(cid:221)nh tø nhi“n cæa α v(cid:181) t(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa α v(cid:237)i ph—p to‚n ⊕. B'y giŒ ta chłng tÆ α t›‹ng th(cid:221)ch

(cid:45)(cid:101)F

v(cid:237)i ph—p to‚n ⊗, ngh(cid:220)a l(cid:181) bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

α

F (xy) F (x)F (y)

(cid:45)

(cid:63) F (cid:48)(xy)

α⊗α (cid:63) F (cid:48)(x)F (cid:48)(y).

(cid:101)F (cid:48)

(5.19)

Theo B(cid:230) fi(cid:210) 5.3 ta cª

F (x)( ˘F (cid:48)) − ˘F (cid:48)) − (θ(cid:48)

F (x)( ˘F ) − ˘F ) = θ(cid:48)

F (x)(α) − α.

(cid:101)F (cid:48) − (cid:101)F =(θ(cid:48)

M˘t kh‚c, do α ∈ Ker d(cid:48) ⊂ CB(cid:48) n“n

F (cid:48)(x)(α)

α ⊗ α =α.α + (α)θ(cid:48)

F (cid:48)(y) + θ(cid:48) F (cid:48)(x)(α).

F (cid:48)(y) + θ(cid:48)

=(α)θ(cid:48)

V(cid:237)i y = 0 ho˘c x = 0 ta fi›(cid:238)c

F (cid:48)(y) = θ(cid:48)

F (cid:48)(x)(α) = θ(cid:48)

F (x)(α).

α ⊗ α = (α)θ(cid:48)

Bºi v¸y, (cid:101)F (cid:48) − (cid:101)F = α ⊗ α − α, ngh(cid:220)a l(cid:181) bi(cid:211)u fi(cid:229) (5.19) giao ho‚n.

Hai Ann-h(cid:181)m t(cid:246) (F, ˘F , (cid:101)F ), (F (cid:48), ˘F (cid:48), (cid:101)F (cid:48)) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n m„nh n(cid:213)u ch(cid:243)ng fi(cid:229)ng

lu'n v(cid:181) F = F (cid:48). Tı B(cid:230) fi(cid:210) 5.5 ta cª ngay k(cid:213)t qu¶ sau.

98

H(cid:214) qu¶ 5.6. Hai Ann-h(cid:181)m t(cid:246) F, F (cid:48) : AB→D → AB(cid:48)→D(cid:48) l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n m„nh khi v(cid:181) ch(cid:216) khi ch(cid:243)ng c(cid:239)ng d„ng.

K(cid:253) hi(cid:214)u ph„m tr(cid:239) cæa c‚c Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ v(cid:181) c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) fi‹n bºi Annstr.

Ta cª th(cid:211) fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a ph„m tr(cid:239) fi(cid:229)ng lu'n m„nh HoAnnstr cæa Annstr nh› l(cid:181) mØt ph„m

tr(cid:239) th›‹ng v(cid:237)i c(cid:239)ng c‚c v¸t nh›ng c‚c m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c l(cid:237)p fi(cid:229)ng lu'n m„nh cæa c‚c Ann-h(cid:181)m

t(cid:246) fi‹n:

. HomHoAnnstr(A, A(cid:48)) = HomAnnstr(A, A(cid:48)) fi(cid:229)ng lu'n m„nh

K(cid:253) hi(cid:214)u ESyst l(cid:181) ph„m tr(cid:239) cª c‚c v¸t l(cid:181) c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui v(cid:181) m(cid:242)i t“n l(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng c˚u

gi(cid:247)a ch(cid:243)ng, ta cª k(cid:213)t qu¶ sau l(cid:181) mº rØng cæa §(cid:222)nh l(cid:253) 1 [8].

§(cid:222)nh l(cid:253) 5.7. [§(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p] T(cid:229)n t„i t›‹ng fi›‹ng ph„m tr(cid:239)

Φ : ESyst → HoAnnstr,

(B → D) (cid:55)→

(cid:55)→ AB→D [F ] (f1, f0)

trong fiª F (x) = f0(x), F (b) = f1(b), v(cid:237)i x ∈ ObA, b ∈ MorA.

Chłng minh. Theo H(cid:214) qu¶ 5.6, t›‹ng łng Φ tr“n c‚c t¸p Hom:

Φ : HomESyst(B → D, B(cid:48) → D(cid:48)) → HomHoAnnstr(AB→D, AB(cid:48)→D(cid:48))

l(cid:181) fi‹n ‚nh. Theo B(cid:230) fi(cid:210) 5.4, m(cid:231)i Ann-h(cid:181)m t(cid:246) fi‹n F : AB→D → AB(cid:48)→D(cid:48) x‚c fi(cid:222)nh mØt fi(cid:229)ng c˚u (f1, f0) : (B → D) → (B(cid:48) → D(cid:48)), v(cid:181) r(cid:226) r(cid:181)ng Φ(f1, f0) = [F ], ngh(cid:220)a l(cid:181) Φ l(cid:181) to(cid:181)n ‚nh tr“n c‚c t¸p Hom .

5.4 Mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui

N(cid:213)u MA l(cid:181) E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui li“n k(cid:213)t v(cid:237)i Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ A th(cid:215) theo c‚ch x‚c fi(cid:222)nh Ann-ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t v(cid:237)i mØt E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui ta cª Φ(MA) = A (kh«ng ch(cid:216) l(cid:181) fi…ng c˚u). V¸y Φ l(cid:181) mØt t›‹ng fi›‹ng gi(cid:247)a hai ph„m tr(cid:239).

Trong m(cid:244)c n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i ph‚t bi(cid:211)u b(cid:181)i to‚n mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui, t›‹ng

tø nh› b(cid:181)i to‚n mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o trong [9]. §(cid:229)ng thŒi gi¶i quy(cid:213)t b(cid:181)i to‚n

n(cid:181)y b»ng l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº cæa c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246), xem nh› l(cid:181) mØt łng d(cid:244)ng cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t

Ann-ph„m tr(cid:239).

§(cid:222)nh ngh(cid:220)a [38]. Cho E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (B, D, d, θ). MØt mº rØng cæa v(cid:181)nh B bºi v(cid:181)nh Q

j

p

ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui B → D l(cid:181) mØt bi(cid:211)u fi(cid:229) c‚c fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh

(cid:47) 0,

(cid:47) B

(cid:47) E

ε

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) Q 0

(cid:47) D

(cid:15) (cid:15) (cid:47) B d

99

trong fiª d(cid:223)ng tr“n l(cid:181) kh(cid:237)p, h(cid:214) (B, E, j, θ0) l(cid:181) mØt E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui v(cid:237)i θ0 l(cid:181) ph—p l˚y song t(cid:221)ch, c˘p (id, ε) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u cæa c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui.

Hai mº rØng cæa B bºi Q ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (B, D, d, θ) fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng n(cid:213)u

j

p

bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

(cid:47) 0,

(cid:47) B

(cid:47) E

(cid:47) D

α

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) Q (5.20) 0 E ε

j(cid:48)

p(cid:48)

ε(cid:48)

(cid:47) 0,

(cid:47) Q

(cid:47) B

(cid:47) D

(cid:47) E(cid:48)

(cid:15) (cid:15) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) 0 E(cid:48)

v(cid:181) ε(cid:48)α = ε. Hi(cid:211)n nhi“n α l(cid:181) mØt fi…ng c˚u.

j

p

Trong bi(cid:211)u fi(cid:229)

(cid:47) B

(cid:47) E

ε

ψ

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) 0, Q (5.21) E : 0

q (cid:47)

(cid:47) D

(cid:47) Cokerd

(cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:15) (cid:47) B d

v(cid:237)i q l(cid:181) ph—p chi(cid:213)u ch(cid:221)nh t(cid:190)c, do d(cid:223)ng tr“n l(cid:181) kh(cid:237)p v(cid:181) q ◦ ε ◦ j = q ◦ d = 0 n“n cª mØt fi(cid:229)ng

c˚u v(cid:181)nh ψ : Q → Cokerd sao cho h(cid:215)nh vu«ng thł hai giao ho‚n. H‹n n(cid:247)a, ψ ch(cid:216) ph(cid:244) thuØc

v(cid:181)o l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng cæa mº rØng E. M(cid:244)c ti“u cæa ch(cid:243)ng t«i l(cid:181) s(cid:246) d(cid:244)ng l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº

cæa c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) fi(cid:211) nghi“n cłu t¸p c‚c l(cid:237)p t›‹ng fi›‹ng c‚c mº rØng v(cid:181)nh cæa B bºi Q

ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui B → D c¶m sinh ψ,

ExtB→D(Q, B, ψ).

Trong ph˙n n(cid:181)y, ch(cid:243)ng t«i ti(cid:213)p t(cid:244)c mº rØng k(cid:252) thu¸t h(cid:214) nh'n t(cid:246) fiŁi v(cid:237)i b(cid:181)i to‚n mº

rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o º Ch›‹ng 3 sang cho b(cid:181)i to‚n mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui. Trong b(cid:230) fi(cid:210) d›(cid:237)i fi'y, c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) Dis Q → AB→D l(cid:181) h(cid:214) d(cid:247) li(cid:214)u ph(cid:239) h(cid:238)p fi(cid:211) x'y døng c‚c mº rØng nh› v¸y.

B(cid:230) fi(cid:210) 5.8. Cho E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (B, D, d, θ) v(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh ψ : Q → Coker d. V(cid:237)i m(cid:231)i Ann-h(cid:181)m t(cid:246) (F, ˘F , (cid:101)F ) : Dis Q → A c¶m sinh c˘p (ψ, 0) fi(cid:210)u t(cid:229)n t„i mØt mº rØng EF cæa B bºi Q ki(cid:211)u E-h(cid:214) B → D c¶m sinh fi(cid:229)ng c˚u ψ : Q → Coker d.

Mº rØng EF fi›(cid:238)c g(cid:228)i l(cid:181) mº rØng t(cid:221)ch ch—o li“n k(cid:213)t v(cid:237)i Ann-h(cid:181)m t(cid:246) F .

Chłng minh. Theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 1.1 (F, ˘F , (cid:101)F ) c¶m sinh Ann-h(cid:181)m t(cid:246) K : DisQ → SA ki(cid:211)u (ψ, 0). G(cid:228)i (H, ˘H, (cid:101)H) l(cid:181) Ann-h(cid:181)m t(cid:246) ch(cid:221)nh t(cid:190)c SA → A x‚c fi(cid:222)nh bºi fi(cid:221)nh (xs, ix). Khi fiª theo (1.11) ta cª

H(s) = xs, H(s, b) = b, ˘Hs,r = −ixs⊕xr, (cid:101)Hs,r = −ixs·xr.

100

H−→ A,

C(cid:242)ng theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 1.1, (F, ˘F , (cid:101)F ) l(cid:181) fi(cid:229)ng lu'n v(cid:237)i c‚i h(cid:238)p th(cid:181)nh

DisQ K−→ SA

Do fiª cª th(cid:211) l˚y (F, ˘F , (cid:101)F ) ch(cid:221)nh l(cid:181) h(cid:238)p th(cid:181)nh n(cid:181)y. Khi fiª theo c‚ch x‚c fi(cid:222)nh cæa ˘HK,(cid:93)HK ta cª

(5.22) ˘Fu,v = f (u, v) = f (cid:48)(u, v) − ixs+xr,

(5.23)

(cid:101)Fu,v = g(u, v) = g(cid:48)(u, v) − ixs·xr ∈ B, v(cid:237)i u, v ∈ Q, s = ψ(u), r = ψ(v), f (cid:48)(u, v) = ˘Ku,v, g(cid:48)(u, v) = (cid:101)Ku,v. Do t(cid:221)nh t›‹ng th(cid:221)ch cæa (F, ˘F , (cid:101)F ) v(cid:237)i c‚c r(cid:181)ng buØc ch˘t chˇ cæa DisQ v(cid:181) A n“n f, g l(cid:181) nh(cid:247)ng h(cid:181)m chu¨n t(cid:190)c thÆa m•n c‚c fi…ng thłc:

f (u, v + t) + f (v, t) − f (u, v) − f (u + v, t) = 0, (5.24)

f (u, v) = f (v, u), (5.25)

(5.26) θF (u)g(v, t) − g(uv, t) + g(u, vt) − g(u, v)θF (t) = 0,

(5.27) g(u, v + t) − g(u, v) − g(u, t) + θF (u)f (v, t) − f (uv, ut) = 0,

(5.28) g(u + v, t) − g(u, t) − g(v, t) + f (u, v)θF (t) − f (ut, vt) = 0.

H(cid:181)m ϕ : Q → MB x‚c fi(cid:222)nh bºi

ϕ(u) = θF (u) = θxs (s = ψ(u))

thÆa m•n c‚c h(cid:214) thłc

(5.29) ϕ(u) + ϕ(v) = µf (u,v) + ϕ(u + v),

(5.30) ϕ(u)ϕ(v) = µg(u,v) + ϕ(uv).

Th¸t v¸y, ta sˇ chłng minh h(cid:214) thłc (5.29), c(cid:223)n h(cid:214) thłc (5.30) fi›(cid:238)c suy ra t›‹ng tø tı h(cid:214) thłc (5.23). Do f (cid:48)(u, v) = ˘Ku,v ∈ Ker d n“n theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 5.1 ta cª f (cid:48)(u, v) ∈ CB. Khi fiª theo (5.22) th(cid:215) µf (u,v) = µ(−ixs+xr). Bºi v¸y,

ϕ(u) + ϕ(v) = θxs + θxr = θxs+xr

= θ[d(−ixs+xr) + xs+r] = θ[d(−ixs+xr)] + θxs+r = µ(−ixs+xr) + ϕ(u + v) (5.22)= µf (u,v) + ϕ(u + v).

Do h(cid:228) c‚c h(cid:181)m (ϕ, f, g) thÆa m•n c‚c h(cid:214) thłc (5.24) - (5.30) n“n theo [28] ta cª th(cid:211)

x'y døng t(cid:221)ch ch—o E0 = [B, ϕ, f, g, Q], ngh(cid:220)a l(cid:181) E0 = B × Q c(cid:239)ng v(cid:237)i hai ph—p to‚n

(b, u) + (b(cid:48), u(cid:48)) = (b + b(cid:48) + f (u, u(cid:48)), u + u(cid:48)),

101

(b, u).(b(cid:48), u(cid:48)) = (b.b(cid:48) + bϕ(u(cid:48)) + ϕ(u)b(cid:48) + g(u, u(cid:48)), uu(cid:48)).

E0 thÆa m•n c‚c ti“n fi(cid:210) cæa v(cid:181)nh nhŒ c‚c h(cid:214) thłc tr“n. Trong fiª, fi‚ng ch(cid:243) (cid:253) l(cid:181) t(cid:221)nh k(cid:213)t h(cid:238)p cæa ph—p nh'n trong E0 cª fi›(cid:238)c khi v(cid:181) ch(cid:216) khi E-h(cid:214) (B → D) l(cid:181) ch(cid:221)nh qui. Th¸t v¸y, ta cª c‚c t(cid:221)ch

[(b, u)(b(cid:48), u(cid:48))](b(cid:48)(cid:48), u(cid:48)(cid:48)) = ((bb(cid:48))b(cid:48)(cid:48) + bϕ(u(cid:48))ϕ(u(cid:48)(cid:48)) + [ϕ(u)b(cid:48)]ϕ(u(cid:48)(cid:48))

+ g(u, u(cid:48))ϕ(u(cid:48)(cid:48)) + ϕ(uu(cid:48))b(cid:48)(cid:48) + g(uu(cid:48), u(cid:48)(cid:48)), (uu(cid:48)(cid:48))u(cid:48)(cid:48)),

(b, u)[(b(cid:48), u(cid:48))(b(cid:48)(cid:48), u(cid:48)(cid:48))] = (b(b(cid:48)b(cid:48)(cid:48)) + bϕ(u(cid:48)u(cid:48)(cid:48)) + ϕ(u)[b(cid:48)ϕ(u(cid:48)(cid:48))]

+ ϕ(u)ϕ(u(cid:48))b(cid:48)(cid:48) + ϕ(u)g(u, u(cid:48)) + g(u, u(cid:48)u(cid:48)(cid:48)), u(u(cid:48)u(cid:48)(cid:48))).

p0→ Q → 0

Do (5.26), (5.30), lu¸t k(cid:213)t h(cid:238)p fiŁi v(cid:237)i t(cid:221)ch trong B, Q, v(cid:181) lu¸t giao ho‚n fiŁi v(cid:237)i t(cid:230)ng trong B, fi˘c bi(cid:214)t do h(cid:214) thłc (5.4): [ϕ(u)b(cid:48)]ϕ(u(cid:48)(cid:48)) = ϕ(u)[b(cid:48)ϕ(u(cid:48)(cid:48))], ta thu fi›(cid:238)c lu¸t k(cid:213)t h(cid:238)p fiŁi v(cid:237)i t(cid:221)ch trong E0. Ta fi›(cid:238)c d•y kh(cid:237)p c‚c fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh

j0→ E0

EF : 0 → B

v(cid:237)i j0(b) = (b, 0); p0(b, u) = u, b ∈ B, u ∈ Q. Do j0(B) l(cid:181) ifi“an hai ph(cid:221)a trong E0 n“n j0 : B → E0 l(cid:181) mØt E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui v(cid:237)i θ0 : E0 → MB l(cid:181) ph—p l˚y song t(cid:221)ch.

§(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh ε : E0 → D fi›(cid:238)c x‚c fi(cid:222)nh bºi

ε(b, u) = db + xψ(u), (b, u) ∈ E0,

trong fiª xψ(u) l(cid:181) fi„i di(cid:214)n cæa ψ(u) trong D. Ta chłng tÆ c˘p (idB, ε) thÆa m•n c‚c h(cid:214) thłc (5.7), (5.8). D(cid:212) th˚y r»ng ε ◦ j0 = d. H‹n n(cid:247)a, v(cid:237)i m(cid:228)i (b, u) ∈ E0, c ∈ B ta cª

0 [(b, u)(c, 0)] = bc + ϕ(u)c,

θ0 (b,u)c = j−1

(b,u)c = θε(b,u)c. T›‹ng tø, cθ0

θε(b,u)c = θdb+xψ(u)c = bc + ϕ(u)c.

Do fiª θ0 (b,u) = cθε(b,u). V(cid:215) v¸y (idB, ε) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u cæa c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui, ngh(cid:220)a l(cid:181) ta cª mº rØng ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (5.21), trong fiª E fi›(cid:238)c thay

bºi E0.

Do v(cid:237)i m(cid:228)i u ∈ Q ta cª qε(0, u) = q(xψ(u)) = ψ(u) n“n mº rØng EF c¶m sinh

ψ : Q → Coker d.

Trong b(cid:230) fi(cid:210) tr“n, bØ ba (ϕ, f, g) m« t¶ mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) tı Dis Q t(cid:237)i A l(cid:181) mØt h(cid:214) nh'n t(cid:246) fiŁi v(cid:237)i mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) (B → D). Nª l(cid:181) mº rØng cæa kh‚i ni(cid:214)m h(cid:214) nh'n t(cid:246) fiŁi

v(cid:237)i mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o fi›(cid:238)c x—t º Ch›‹ng 3 sang cho tr›Œng h(cid:238)p hai ph—p

to‚n.

§(cid:222)nh l(cid:253) d›(cid:237)i fi'y l(cid:181) phi“n b¶n cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t Schreier cho c‚c mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214)

ch(cid:221)nh qui.

102

§(cid:222)nh l(cid:253) 5.9 (L(cid:253) thuy(cid:213)t Schreier cho c‚c mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui). Cª mØt song

‚nh

(ψ,0)[DisQ, A] → ExtB→D(Q, B, ψ).

Ω : HomAnn

Chłng minh. B›(cid:237)c 1: C‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) (F, ˘F , (cid:101)F ), (F (cid:48), ˘F (cid:48), (cid:101)F (cid:48)) fi(cid:229)ng lu'n khi v(cid:181) ch(cid:216) khi c‚c mº rØng li“n k(cid:213)t t›‹ng łng EF , EF (cid:48) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng

Gi¶ s(cid:246) F, F (cid:48) : DisQ → A l(cid:181) hai Ann-h(cid:181)m t(cid:246) fi(cid:229)ng lu'n, v(cid:237)i fi(cid:229)ng lu'n α : F → F (cid:48). Khi

˘Fu,v

(cid:45)

(cid:45)(cid:101)Fu,v

fiª, theo fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa Ann-m(cid:242)i t“n, c‚c bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

αu+v

αuv

αu+αv

(cid:45)

(cid:45)

(cid:63) F (cid:48)(uv)

αu⊗αv (cid:63) F (cid:48)(u)F (cid:48)(v).

(cid:63) F (cid:48)(u + v)

(cid:63) F (cid:48)(u) + F (cid:48)(v),

u,v

(cid:102)F (cid:48)

˘F (cid:48)

u,v

F (u + v) F (u) + F (v) F (uv) F (u)F (v)

Theo fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a ph—p to‚n ⊗ tr“n A ta cª

αu ⊗ αv = αuαv + αuθF (v) + θF (u)αv.

u,v, g(u, v) = (cid:101)Fu,v, g(cid:48)(u, v) = (cid:101)F (cid:48)

u,v ta cª

Tı fiª, v(cid:237)i f (u, v) = ˘Fu,v, f (cid:48)(u, v) = ˘F (cid:48)

(5.31) f (cid:48)(u, v) − f (u, v) = αu − αu+v + αv,

(5.32) g(cid:48)(u, v) − g(u, v) = αuαv + αuθF (v) + θF (u)αv − αuv.

B'y giŒ ta fi˘t

α∗ : EF → EF (cid:48)

(b, u) (cid:55)→ (b − αu, u).

Ch(cid:243) (cid:253) r»ng θF (cid:48)(u) = µαu + θF (u) v(cid:181) s(cid:246) d(cid:244)ng c‚c h(cid:214) thłc (5.31), (5.32), ta chłng minh fi›(cid:238)c α∗ l(cid:181) mØt fi…ng c˚u. H‹n n(cid:247)a, bi(cid:211)u fi(cid:229) (5.20) giao ho‚n, trong fiª E v(cid:181) E(cid:48) l˙n l›(cid:238)t fi›(cid:238)c thay bºi EF v(cid:181) EF (cid:48).

Ta c(cid:223)n ph¶i ch(cid:216) ra ε(cid:48)α∗ = ε. Do α : F → F (cid:48) l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng lu'n n“n F (u) = xψ(u) =

F (cid:48)(u). Bºi v¸y xψ(u) = d(αu) + xψ(u), hay d(αu) = 0. Khi fiª,

ε(cid:48)α∗(b, u) = ε(cid:48)(b − αu, u) = d(b − αu) + xψ(u)

= d(b) − d(αu) + xψ(u) = d(b) + xψ(u) = ε(b, u).

V¸y hai mº rØng EF v(cid:181) EF (cid:48) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng.

Ng›(cid:238)c l„i, n(cid:213)u hai mº rØng EF v(cid:181) EF (cid:48) l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng th(cid:215) t(cid:229)n t„i fi…ng c˚u v(cid:181)nh (b, u) (cid:55)→ (b − αu, u) tı EF fi(cid:213)n EF (cid:48). Do v¸y, b»ng c‚ch l¸p lu¸n ng›(cid:238)c l„i tıng b›(cid:237)c, ta thu fi›(cid:238)c fi(cid:229)ng lu'n α : F → F (cid:48).

103

B›(cid:237)c 2: Ω l(cid:181) to(cid:181)n ‚nh.

Gi¶ s(cid:246) E l(cid:181) mØt mº rØng E cæa B bºi Q ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (B, D, d, θ) c¶m sinh

ψ : Q → Coker d nh› trong bi(cid:211)u fi(cid:229) giao ho‚n (5.21). Ta sˇ chłng tÆ r»ng E cª mØt h(cid:214) nh'n

t(cid:246) li“n k(cid:213)t, ngh(cid:220)a l(cid:181) t›‹ng fi›‹ng v(cid:237)i mØt mº rØng t(cid:221)ch ch—o EF li“n k(cid:213)t v(cid:237)i mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) (F, ˘F , (cid:101)F ) : DisQ → A n(cid:181)o fiª.

G(cid:228)i A(cid:48) = AB→E l(cid:181) Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ li“n k(cid:213)t v(cid:237)i E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (B, E, j, θ(cid:48)). Khi fiª theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 5.3, c˘p fi(cid:229)ng c˚u (idB, ε) trong bi(cid:211)u fi(cid:229) (5.21) x‚c fi(cid:222)nh mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) fi‹n (K, ˘K, (cid:101)K) : A(cid:48) → A.

Do π0A(cid:48) = Q, π1A(cid:48) = 0 n“n Ann-ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n SA(cid:48) ch(cid:221)nh l(cid:181) Ann-ph„m tr(cid:239) Dis Q. Trong A(cid:48) ta ch(cid:228)n fi(cid:221)nh (eu, ie), e ∈ E, u ∈ Q (ngh(cid:220)a l(cid:181) {eu} l(cid:181) mØt h(cid:214) fi„i di(cid:214)n cæa Q trong E). Khi fiª theo (1.11) Ann-h(cid:181)m t(cid:246) ch(cid:221)nh t(cid:190)c (H (cid:48), ˘H (cid:48), (cid:101)H (cid:48)) : DisQ → A(cid:48) fi›(cid:238)c cho bºi

u,v = −ieu+ev = g(cid:48)(u, v), (cid:101)H (cid:48)

u,v = −ieu.ev = h(cid:48)(u, v).

H (cid:48)(u) = eu, ˘H (cid:48)

Khi fiª h(cid:238)p th(cid:181)nh F = K ◦ H (cid:48) x‚c fi(cid:222)nh mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) DisQ → A, v(cid:237)i

u,v = g(cid:48)(u, v), (cid:101)Fu,v = (cid:101)H (cid:48)

u,v = h(cid:48)(u, v).

F (u) = ε(eu), ˘Fu,v = ˘H (cid:48)

Theo ph—p chłng minh §(cid:222)nh l(cid:253) 5.10, ta x‚c fi(cid:222)nh fi›(cid:238)c mº rØng EF cæa t(cid:221)ch ch—o E0 = [B, ϕ, g(cid:48), h(cid:48), Q], li“n k(cid:213)t v(cid:237)i (F, ˘F , (cid:101)F ).

j0

p0

ε0

B'y giŒ ta chłng tÆ E v(cid:181) EF t›‹ng fi›‹ng, tłc l(cid:181) cª bi(cid:211)u fi(cid:229) sau giao ho‚n

(cid:47) 0,

(cid:47) B

(cid:47) D

(cid:47) E0

α

(cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) Q EF : 0 E0

j

p

(cid:47) 0,

(cid:47) Q

(cid:47) B

(cid:47) E

(cid:47) D

(cid:15) (cid:15) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) (cid:47) E ε E : 0

v(cid:181) εα = ε0.

Do m(cid:231)i ph˙n t(cid:246) cæa E vi(cid:213)t fi›(cid:238)c duy nh˚t d›(cid:237)i d„ng b + eu, b ∈ B, n“n ta cª th(cid:211) x‚c

fi(cid:222)nh mØt ‚nh x„

α : E0 → E, (b, u) (cid:55)→ b + eu.

§(cid:211) ch(cid:216) ra α l(cid:181) mØt fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh, tr›(cid:237)c h(cid:213)t ta th˚y r»ng h(cid:214) fi„i di(cid:214)n {eu} cª mØt sŁ t(cid:221)nh ch˚t sau:

eu, c ∈ B,

ϕ(u)c = θ(cid:48) (5.33)

(5.34)

eu(c), cϕ(u) = cθ(cid:48) eu + ev = −ieu+ev + eu+v = g(cid:48)(u, v) + eu+v, eu.ev = −ieu.ev + eu.v = h(cid:48)(u, v) + euv.

(5.35)

(§…ng thłc (5.33) cª fi›(cid:238)c do c˘p (idB, ε) l(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u m«fiun ch—o. §…ng thłc (5.34), (5.35) cª fi›(cid:238)c do fi(cid:222)nh ngh(cid:220)a cæa m(cid:242)i t“n trong A(cid:48)). V(cid:215) v¸y, ta cª

(5.34) = b + c + eu + ev = (b + eu) + (c + ev) = α(b, u) + α(c, v).

α[(b, u) + (c, v)] = α(b + c + g(cid:48)(u, v), u + v) = b + c + g(cid:48)(u, v) + eu+v

104

α[(b, u)(c, v)] = α(bc + bϕ(v) + ϕ(u)c + h(cid:48)(u, v), uv)

euc + euev

ev + θ(cid:48)

= bc + bϕ(v) + ϕ(u)c + h(cid:48)(u, v) + euv (5.33),(5.35) = bc + bθ(cid:48)

= bc + b.ev + eu.c + eu.ev

= (b + eu).(c + ev) = α(b, u).α(c, v).

CuŁi c(cid:239)ng, ta ch(cid:228)n fi„i di(cid:214)n eu sao cho ε(eu) = xψ(u). §i(cid:210)u n(cid:181)y cª th(cid:211) thøc hi(cid:214)n fi›(cid:238)c do tı (5.21) ta cª q(ε(eu)) = ψp(eu) = ψ(u). Khi fiª:

εα(b, u) = ε(b + eu) = ε(b) + ε(eu) = d(b) + xψ(u) = ε0(b, u),

ngh(cid:220)a l(cid:181) E v(cid:181) EF l(cid:181) hai mº rØng t›‹ng fi›‹ng.

Gi¶ s(cid:246) A = AB→D l(cid:181) Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ li“n k(cid:213)t v(cid:237)i E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui B → D. Do

π0A = Coker d v(cid:181) π1A = Ker d n“n Ann-ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n SA cª d„ng

Shu(Cokerd, Kerd) do A v(cid:181) SA l(cid:181) nh(cid:247)ng Ann-ph„m tr(cid:239) ch(cid:221)nh qui. Khi fiª

SA = (Cokerd, Kerd, k),

trong fiª k ∈ H 3 fi(cid:229)ng c˚u ψ : Q → Cokerd c¶m sinh mØt c¶n trº

Shu(Q, Kerd).

ψ∗k ∈ H 3

D›(cid:237)i fi'y, ch(cid:243)ng t«i ph‚t bi(cid:211)u k(cid:213)t qu¶ ch(cid:221)nh cæa m(cid:244)c n(cid:181)y, l(cid:181) mØt mº rØng cæa §(cid:222)nh l(cid:253) 5.2

[9]. H‹n n(cid:247)a, m(cid:231)i mØt ∂-mº rØng fi›(cid:238)c x—t trong [6] thøc ra l(cid:181) tr›Œng h(cid:238)p ri“ng cæa E-h(cid:214)

ch(cid:221)nh qui khi Q = Cokerd, v(cid:181) ψ = idCokerd n“n k(cid:213)t qu¶ cæa ch(cid:243)ng t«i l(cid:181) chła §(cid:222)nh l(cid:253) 4.4.2 [6].

§(cid:222)nh l(cid:253) 5.10. Cho E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui (B, D, d, θ) v(cid:181) fi(cid:229)ng c˚u v(cid:181)nh ψ : Q → Cokerd. Khi fiª sø tri(cid:214)t ti“u cæa ψ∗k trong H 3 Shu(Q, Kerd) l(cid:181) fii(cid:210)u ki(cid:214)n c˙n v(cid:181) fiæ fi(cid:211) t(cid:229)n t„i mº rØng v(cid:181)nh cæa B bºi Q, ki(cid:211)u E-h(cid:214) B → D c¶m sinh ψ. H‹n n(cid:247)a, khi ψ∗k tri(cid:214)t ti“u th(cid:215) t(cid:229)n t„i mØt

song ‚nh

Shu(Q, Kerd).

ExtB→D(Q, B, ψ) ↔ H 2

Chłng minh. N(cid:213)u ψ∗k = 0 th(cid:215) theo §(cid:222)nh l(cid:253) 1.2 t(cid:229)n t„i mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) (Ψ, (cid:101)Ψ) : Dis Q → SA. L˚y h(cid:238)p th(cid:181)nh v(cid:237)i Ann-h(cid:181)m t(cid:246) ch(cid:221)nh t(cid:190)c (H, ˘H, (cid:101)H) : SA → A ta fi›(cid:238)c mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) (F, ˘F , (cid:101)F ) : Dis Q → A, v(cid:181) theo B(cid:230) fi(cid:210) 5.8 thu fi›(cid:238)c mº rØng li“n k(cid:213)t EF .

Ng›(cid:238)c l„i, gi¶ s(cid:246) cª mº rØng ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui thÆa m•n bi(cid:211)u fi(cid:229) (5.21). G(cid:228)i A(cid:48) l(cid:181) Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ li“n k(cid:213)t v(cid:237)i E-h(cid:214) B → E. Th(cid:213) th(cid:215) theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 5.3, t(cid:229)n t„i mØt

105

Ann-h(cid:181)m t(cid:246) F : A(cid:48) → A. Bºi v(cid:215) Ann-ph„m tr(cid:239) thu g(cid:228)n cæa A(cid:48) l(cid:181) Dis Q n“n theo M(cid:214)nh fi(cid:210) 1.1, F c¶m sinh mØt Ann-h(cid:181)m t(cid:246) ki(cid:211)u (ψ, 0) tı Dis Q t(cid:237)i (Coker d, Ker d, k). B'y giŒ, theo §(cid:222)nh l(cid:253) 1.2, c‚i c¶n trº cæa c˘p (ψ, 0) ph¶i tri(cid:214)t ti“u trong H 3 Shu(Q, Ker d), ngh(cid:220)a l(cid:181) ψ∗k = 0.

B'y giŒ, song ‚nh nªi trong fi(cid:222)nh l(cid:253) fi›(cid:238)c suy ra nh› sau. Tr›(cid:237)c h(cid:213)t, cª mØt song ‚nh

tø nhi“n

Hom[DisQ, A] ↔ Hom[DisQ, SA]

Tı fiª do π0(DisQ) = Q, π1(SA) = Kerd n“n theo §(cid:222)nh l(cid:253) 5.9 v(cid:181) §(cid:222)nh l(cid:253) 1.2 ta cª song ‚nh

Shu(Q, Kerd).

ExtB→D(Q, B, ψ) ↔ H 2

K(cid:213)t lu¸n cæa Ch›‹ng 5

Trong ch›‹ng n(cid:181)y ch(cid:243)ng t«i fi• thu fi›(cid:238)c mØt sŁ k(cid:213)t qu¶ ch(cid:221)nh sau fi'y:

• §›a ra kh‚i ni(cid:214)m E-h(cid:214), E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui, ch(cid:216) ra sø t›‹ng fi›‹ng gi(cid:247)a c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh

qui v(cid:181) c‚c song m«fiun ch—o tr“n v(cid:181)nh.

• Bi(cid:211)u di(cid:212)n E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui qua ng«n ng(cid:247) cæa Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ.

• Ph‚t bi(cid:211)u mŁi li“n h(cid:214) gi(cid:247)a c‚c fi(cid:229)ng c˚u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui v(cid:181) c‚c Ann-h(cid:181)m t(cid:246) gi(cid:247)a c‚c

Ann-ph„m tr(cid:239) li“n k(cid:213)t.

• Ph'n l(cid:237)p c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui.

• Ph‚t bi(cid:211)u v(cid:181) gi¶i b(cid:181)i to‚n mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui nhŒ c‚c k(cid:213)t qu¶ cæa l(cid:253)

thuy(cid:213)t Ann-ph„m tr(cid:239).

106

K(cid:213)t lu¸n

M«fiun ch—o v(cid:181) nhªm ph„m tr(cid:239), mØt c‚ch fiØc l¸p, fi• fi›(cid:238)c s(cid:246) d(cid:244)ng rØng r•i trong nhi(cid:210)u

khung c¶nh kh‚c nhau. C‚c k(cid:213)t qu¶ v(cid:210) nhªm ph„m tr(cid:239) cæa H. X. S(cid:221)nh (1975) fi• fi›(cid:238)c n'ng

l“n cho nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c bºi A. M. Cegarra v(cid:181) c‚c cØng sø, v(cid:181) cho tr›Œng h(cid:238)p v(cid:181)nh

ph„m tr(cid:239) (hay Ann-ph„m tr(cid:239)) bºi N. T. Quang. B“n c„nh fiª, R. Brown v(cid:181) C. Spencer (1976)

fi• ch(cid:216) ra r»ng m«fiun ch—o cª th(cid:211) fi›(cid:238)c nghi“n cłu bºi c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ. §i(cid:210)u

n(cid:181)y g(cid:238)i (cid:253) cho ch(cid:243)ng t«i r»ng cª th(cid:211) nghi“n cłu c‚c l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) phłc t„p h‹n nh›: nhªm

ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c ch˘t chˇ, Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ, fi(cid:211) tı fiª nghi“n cłu c‚c c˚u tr(cid:243)c g˙n

v(cid:237)i m«fiun ch—o nh›: m«fiun ch—o fi…ng bi(cid:213)n, E-h(cid:214). Lu¸n ‚n fi• gi¶i quy(cid:213)t v˚n fi(cid:210) n(cid:181)y v(cid:237)i

nh(cid:247)ng k(cid:213)t qu¶ ch(cid:221)nh nh› sau:

1. X‚c fi(cid:222)nh ki(cid:211)u cæa mØt h(cid:181)m t(cid:246) monoidal gi(cid:247)a hai nhªm ph„m tr(cid:239) v(cid:181) l(cid:253) thuy(cid:213)t c¶n trº

cæa mØt h(cid:181)m t(cid:246). Tı fiª fi›a ra fi(cid:222)nh l(cid:253) ph'n l(cid:237)p ch(cid:221)nh x‚c cho ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239)

v(cid:181) ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n.

2. Ph'n l(cid:237)p c‚c m«fiun ch—o v(cid:181) x'y døng l(cid:253) thuy(cid:213)t Schreier cho c‚c mº rØng nhªm ki(cid:211)u

m«fiun ch—o døa tr“n c‚c k(cid:213)t qu¶ cæa l(cid:253) thuy(cid:213)t nhªm ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ. C‚c k(cid:213)t qu¶ thu

fi›(cid:238)c l(cid:181) mº rØng c‚c k(cid:213)t qu¶ cæa R. Brown v(cid:181) c‚c fi(cid:229)ng t‚c gi¶.

3. Nghi“n cłu nhªm ph„m tr(cid:239) ph'n b¸c ch˘t chˇ, v(cid:181) tı fiª ph'n l(cid:237)p c‚c Γ-m«fiun ch—o

v(cid:181) x'y døng l(cid:253) thuy(cid:213)t Schreier cho c‚c mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o. C‚c

k(cid:213)t qu¶ thu fi›(cid:238)c l(cid:181) bao h(cid:181)m l(cid:253) thuy(cid:213)t mº rØng nhªm fi…ng bi(cid:213)n cæa A. M. Cegarra - J. M.

Garc(cid:221)a-Calcines - J. A. Ortega v(cid:181) l(cid:253) thuy(cid:213)t mº rØng nhªm ki(cid:211)u m«fiun ch—o cæa R. Brown

- O. Mucuk.

4. Nghi“n cłu Ann-ph„m tr(cid:239) ch˘t chˇ, tı fiª ph'n l(cid:237)p c‚c E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui v(cid:181) c‚c mº

rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui.

5. Ph'n l(cid:237)p ph„m tr(cid:239) c‚c nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n Γ-ph'n b¸c nhŒ c‚c h(cid:214) nh'n t(cid:246) tr“n Γ v(cid:237)i

h(cid:214) t(cid:246) trong nhªm ph„m tr(cid:239) b(cid:214)n ki(cid:211)u (M, N ).

107

Danh m(cid:244)c c‚c c«ng tr(cid:215)nh cæa t‚c gi¶ cª li“n quan

fi(cid:213)n lu¸n ‚n

1. N. T. Quang, N. T. Thuy, P. T. Cuc, Monoidal functors between (braided) Gr-categories

and their applications, East-West J. of Mathematics, 13, No 2 (2011), 163-186.

2. N. T. Quang, P. T. Cuc, Crossed bimodules over rings and Shukla cohomology, Math.

Commun., 17 No. 2 (2012), 575-598.

3. N. T. Quang, P. T. Cuc, Classification of graded braided categorical groups by pseudo-

functors, Journal of Science, Hue University, Vol. 77, No. 8 (2012), 59-68.

4. N. T. Quang, P. T. Cuc, N. T. Thuy, Crossed modules and strict Gr-categories, Commu-

nications of Korean Mathematical Society, Vol. 29 (2014), No.1, 9-22.

5. N. T. Quang, P. T. Cuc, Equivariant crossed modules and cohomology of groups with

C‚c k(cid:213)t qu¶ trong lu¸n ‚n fi• fi›(cid:238)c b‚o c‚o v(cid:181) th¶o

lu¸n t„i:

operators, arXiv: 1302.4573v1 [math.CT] 19 Feb 2013.

- HØi th¶o khoa h(cid:228)c v(cid:210) MØt sŁ h›(cid:237)ng nghi“n cłu m(cid:237)i trong to‚n h(cid:228)c hi(cid:214)n fi„i v(cid:181) łng

d(cid:244)ng, Thanh Hªa (do Tr›Œng §„i h(cid:228)c H(cid:229)ng §łc, Vi(cid:214)n To‚n h(cid:228)c Vi(cid:214)t Nam v(cid:181) Tr›Œng §„i

h(cid:228)c s› ph„m H(cid:181) NØi phŁi h(cid:238)p t(cid:230) chłc), 5/2011.

- HØi ngh(cid:222) to(cid:181)n quŁc v(cid:210) §„i sŁ - H(cid:215)nh h(cid:228)c - T«p«, Th‚i Nguy“n, 11/2011.

- §„i hØi To‚n h(cid:228)c Vi(cid:214)t Nam l˙n thł 8, Nha Trang, 8/2013.

- Xeminar BØ m«n §„i sŁ - H(cid:215)nh h(cid:228)c, Khoa To‚n, Tr›Œng §„i h(cid:228)c s› ph„m, §„i h(cid:228)c

Hu(cid:213).

- Xeminar BØ m«n §„i sŁ, Khoa Khoa h(cid:228)c tø nhi“n, Tr›Œng §„i h(cid:228)c H(cid:229)ng §łc, Thanh

Hªa.

108

T(cid:181)i li(cid:214)u tham kh¶o

[1] N. T. Quang, Ann-ph„m tr(cid:239), Lu¸n ‚n Ti(cid:213)n s(cid:220), 1988, H(cid:181) NØi.

Ti(cid:213)ng Anh

[2] Z. Arvasi, T. S. Kuzpinari, E. ¨O. Uslu, Three-crossed modules, Homology Homotopy

and Appl., 2 (2009), 161-187.

[3] J. C. Baez, A. D. Lauda, Higher dimensional algebra V: 2-groups, Theory Appl. Categ.,

12 (2004), 423-491.

[4] H.-J. Baues, Secondary cohomology and the Steenrod square, Homology Homotopy

Appl., 4 (2002), No. 2, part 1, 29-62.

[5] H.-J. Baues, E. G. Minian, Crossed extensions of algebras and Hochschild cohomology,

Homology Homotopy Appl., 4 (2002), No. 2, 63-82.

[6] H-J. Baues, T. Pirashvili, Shukla cohomology and additive track theories,

arXiv:0401158v1 [math.CT] 14 Jan 2004.

[7] R. Brown, Groupoids and crossed objects in algebraic topology, Homology Homotopy

and Applied, 1 (1) (1999), 1-78.

[8] R. Brown, C. Spencer, G-groupoids, crossed modules and the fundamental groupoid

of a topological group, Proc. Konn. Ned. Akad. v. Wet., 79 (1976), 296 - 302.

[9] R. Brown, O. Mucuk, Covering groups of non-connected topological groups revisited,

Math. Proc. Camb. Phil. Soc., 115 (1994), 97-110.

[10] R. Brown, T. Porter, On the Schreier theory of nonabelian extensions: generalisations

and computations, Proceeding Royal Irish Academy, 96A (1996), 213-227.

[11] R. Brown, P. J. Higgins, R. Sivera, Nonabelian algebraic topology: filtered spaces,

crossed complexes, cubical homotopy groupoids, EMS Tracts in Mathematics, 15, 703

pages (August 2011).

[12] M. Calvo, A. M. Cegarra, N. T. Quang, Higher cohomologies of modules, Algebraic

& Geometric Topology 12 (2012) 343 - 413.

109

[13] A. M. Cegarra, A. R. Garzªn, J. A. Ortega, Graded extensions of monoidal categories,

J. Algebra, 241 (2) (2001), 620-657.

[14] A. M. Cegarra, J. M. Garc(cid:221)a - Calcines, J. A. Ortega, On graded categorical groups

and equivariant group extensions, Canad. J. Math., 54 (5) (2002), 970-997.

[15] A. M. Cegarra, J. M. Garc(cid:221)a - Calcines, J. A. Ortega, Cohomology of groups with

operators, Homology Homotopy Appl. Vol. 1, No. 4 (2002), 1-23.

[16] A. M. Cegarra, A. R. Garzªn, Some algebraic applications of graded categorical group

theory, Theory and Applications of Categories, 11 (10) (2003), 215-251.

[17] A. M. Cegarra, E. Khmaladze, Homotopy classification of braided graded categorical

groups, J. Pure and Applied Algebra, 209 (2007), 411-437.

[18] A. M. Cegarra, E. Khmaladze, Homotopy classification of graded Picard categories,

Adv. Math., 213 (2007), 644-686.

[19] S. Eilenberg, S. MacLane, On the groups H(Π, n) I, II, Ann. of Math. 58 (1953) 55-

106, 60 (1954), 49-139.

[20] A. Fr¨ohlich, C. T. C. Wall, Graded monoidal categories, Compositio Mathematica, 28,

No. 3 (1974), 229-285.

[21] A. Joyal, R. Street, Braided monoidal categories, Macquarie Mathematics Report No.

860081, November 1986.

[22] A. Joyal, R. Street, Braided tensor categories, Adv. Math., Vol. 2, No. 1 (1993), 20-78.

[23] G. M. Kelly, Tensor products in categories. J. Algebra, 2, No.1 (1965), 15-37.

[24] M. L. Laplaza, Coherence for categories with group structure: an alternative ap-

proach, J. Algebra, 84 (1983), 305-323.

[25] S. MacLane, Cohomology theory of abelian groups, Proc. International Congress of

Mathematicians, Vol. II (1950), 8-14.

[26] S. MacLane, Natural associativity and commutativity, Rice University studies, 49 No.

4 (1963), 28-46.

[27] S. Mac Lane, Homology, Spinger - Verlag, Berlin-G‹ttingen-Heideiberg, 1963.

[28] S. Mac Lane, Extensions and obstructions for rings, Illinois J. Mathematics, 2 (1958),

316-345.

[29] B. Noohi, Notes on 2-groupoids, 2-groups and crossed modules, Homology, Homotopy

Appl. 9 (2007), 75-106.

[30] B. Noohi, Group cohomology with coefficients in a crossed module, Journal of the

Institute of Mathematics of Jussieu, Volume 10 - Issue 02, April 2011, 359-404.

110

[31] T. Pirashvili, Algebra cohomology over a commutative algebra, arXiv:0309184v1

[math.CT] 10 Sep 2003.

[32] T. Porter, Extensions, crossed modules and internal categories in categories of groups

with operations, Proc. Edinb. Math. Soc., 30 (1987) 373-381.

[33] N. T. Quang, Structure of Ann-categories and Mac Lane-Shukla cohomology, East-

West Journal of Mathematics, 5, No 1 (2003), 51-66.

[34] N. T. Quang, The factor sets of Gr-categories of the type (Π, A), International Journal

of Algebra, 4 (2010), No. 14, 655-668.

[35] N. T. Quang, D. D. Hanh, Homological classification of Ann-functors, East-West J. of

Mathematics, 11, No. 2 (2009), 195-210.

[36] N. T. Quang, N. T. Thuy, P. T. Cuc, Monoidal functors between (braided) Gr-categories

and their applications, East-West J. of Mathematics, 13, No 2 (2011), 163-186.

[37] N. T. Quang, Cohomological classification of Ann-categories, Math. Commun., 18

(2013), 1-18.

[38] N. T. Quang, P. T. Cuc, Crossed bimodules over rings and Shukla cohomology, Math.

Commun., 17 No. 2 (2012), 575-598.

[39] N. T. Quang, P. T. Cuc, Equivariant crossed modules and cohomology of groups with

operators, arXiv: 1302.4573v1 [math.CT] 19 Feb 2013.

[40] N. T. Quang, P. T. Cuc, N. T. Thuy, Crossed modules and strict Gr-categories, Com-

munications of Korean Mathematical Society, Vol. 29, No.1 (2014), 9-22.

[41] N. T. Quang, P. T. Cuc, Classification of graded braided categorical groups by pseudo-

functors, Journal of Science, Hue University, Vol. 77, No. 8 (2012), 59-68.

[42] R. L. Taylor, Compound group extensions I, Trans. Amer. Math. Soc., 75 (1953), 106-

135.

[43] J. H. C. Whitehead, Combinatorial homotopy II, Bull. Amer. Math. Soc., 55 (1949),

453-496.

Ti(cid:213)ng Ph‚p

[44] J. B—nabou, Cat—gories avec multiplication, C.R. Acad. Sci. Paris, 256, No. 9 (1963),

1897-1890.

[45] D. Conduch—, Modules crois—s g—n—ralis—s de longeur 2, J Pure Appl. Alg., 34 (1984),

No 2-3, 155-178.

Π et H 2

Π non ab—liens, C. R. Acad. Sci. Paris, 258

[46] P. Dedecker, Les foncteurs ExtΠ, H 2

(1964), 4891-4894.

111

[47] A. Grothendieck, Cat—gories fibr—es et d—scente, (SGA I, expos— VI), Lecture Notes in

Math., 224 (1971), Springer, Berlin, 145-194.

[48] S. Mac Lane, Homologie des anneaux et des modules, Colloque de Topologie al-

g—brique, Louvain (1956), 55-80.

[49] N. Saavedra Rivano, Cat—gories Tannakiennes, Lecture Notes in Math., 265 (1972),

Spriger-Verlag, Berlin and New York.

[50] H. X. Sinh, Gr-cat—gories, Th(cid:204)se de doctorat, Universit— Paris VII, 1975.

[51] H. X. Sinh, Gr-cat—gories strictes, Acta mathematica Vietnamica, Tom. 3, No. 2 (1978),

47-59.

[52] U. Shukla, Cohomologie des algebras associatives, Ann. Sci. Ecole Norm. Sup., 7

(1961), 163-209.

Ti(cid:213)ng §łc

[53] O. Schreier, ¨U ber die Erweiterung von Gruppen I, Monatsh. Math. Phys. 34 (1926),

165-180,

112

Ch(cid:216) sŁ

H n cæa h(cid:181)m t(cid:246) monoidal, 29

Γ (Π, A), 66 HoAnnstr, 99

cæa Ann-h(cid:181)m t(cid:246), 24

c˘p h(cid:181)m li“n k(cid:213)t, 24, 29 Γ-m«fiun ch—o, 73

c˚u tr(cid:243)c cæa Ann-ph„m tr(cid:239), 23 li“n k(cid:213)t, 76

Γ-nhªm, 18 E-h(cid:214), 92

ch(cid:221)nh qui, 92

li“n h(cid:238)p, 95

h(cid:181)m t(cid:246) monoidal, 19

Γ-fi(cid:229)ng c˚u, 18 Hom(ϕ,f )[S, S(cid:48)], 72 Π-m«fiun Γ-fi…ng bi(cid:213)n, 18 (cid:82) Γ(Π, A, h), 67 Annstr, 99 h(cid:181)m t(cid:246) Γ-ph'n b¸c

ESyst, 99 ki(cid:211)u (ϕ, f ), 72

H(cid:181)m t(cid:246) monoidal

ph'n b¸c

Psd(Γ, Brg), 38 Psd(Γ, C), 38 ΓBCG, 38 ch(cid:221)nh qui, 79

h(cid:181)m t(cid:246) monoidal Ann-h(cid:181)m t(cid:246) b(cid:214)n, 20

ph'n b¸c, 20 d„ng (f1, f0), 95 fi‹n, 97 ch(cid:221)nh qui, 57 fi(cid:229)ng lu'n m„nh, 98 h„t nh'n trıu t›(cid:238)ng, 45 Ann-m(cid:242)i t“n, 22 h(cid:214) nh'n t(cid:246), 38, 51 Ann-ph„m tr(cid:239), 20 ch(cid:221)nh qui, 74 ch˘t chˇ, 21

ch(cid:221)nh qui, 21 m«fiun ch—o, 53

ki(cid:211)u (R, M ), 23 c‚c tø fi…ng c˚u, 54

li“n k(cid:213)t, 94 li“n k(cid:213)t, 55

thu g(cid:228)n, 22 fi…ng bi(cid:213)n, 73

Ann-t›‹ng fi›‹ng, 22 mº rØng

ch(cid:221)nh t(cid:190)c, 23 t(cid:221)ch ch—o, 60

mº rØng nhªm c¶n trº ki(cid:211)u m«fiun ch—o, 59 cæa h(cid:181)m t(cid:246) Γ-ph'n b¸c, 72 t›‹ng fi›‹ng, 59

113

song t(cid:221)ch, 91 mº rØng t(cid:221)ch ch—o, 70, 100

giao ho‚n, 92 mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214)

trong, 92 t›‹ng fi›‹ng, 100

sø t›‹ng th(cid:221)ch, 22 mº rØng v(cid:181)nh ki(cid:211)u E-h(cid:214) ch(cid:221)nh qui, 99

mº rØng fi…ng bi(cid:213)n ti“n fi(cid:210) ng(cid:242) gi‚c, 16 t(cid:221)ch ch—o, 82 ti“n fi(cid:210) tam gi‚c, 16 mº rØng fi…ng bi(cid:213)n ki(cid:211)u Γ-m«fiun ch—o, 81 ti(cid:210)n fi(cid:221)nh ki(cid:211)u (Π, A), 32 t›‹ng fi›‹ng, 81 t'm, 45

t›‹ng fi›‹ng ch(cid:221)nh t(cid:190)c, 18 nhªm ph„m tr(cid:239), 17

t›‹ng fi›‹ng monoidal, 20 b(cid:214)n, 19

t›‹ng fi›‹ng ph'n b¸c ch(cid:221)nh t(cid:190)c, 69 b(cid:214)n thu g(cid:228)n, 34

t›‹ng fi›‹ng tø nhi“n monoidal, 19 ki(cid:211)u (Π, A), 18

ph'n b¸c, 20 li“n k(cid:213)t, 54

b(cid:214)n, 20 ph'n b¸c, 19

ch˘t chˇ, 74 v¸t fi‹n v(cid:222), 16 ki(cid:211)u (Π, A), 72

li“n k(cid:213)t, 74 fi(cid:221)nh, 17, 23

thu g(cid:228)n, 72 fi(cid:229)ng c˚u

rŒi r„c, 18 Γ-m«fiun ch—o, 76

thu g(cid:228)n, 18 E-h(cid:214), 92

fiŁi xłng, 19 m«fiun ch—o, 55

song m«fiun ch—o, 91 ph'n b¸c, 18 to‚n t(cid:246), 92 (cid:230)n fi(cid:222)nh, 18 fi(cid:229)ng lu'n, 19, 22 ph„m tr(cid:239) monoidal, 16

ch˘t chˇ, 17

ph„m tr(cid:239) monoidal

ph'n b¸c, 18

b(cid:214)n, 19

ph„m tr(cid:239) Picard, 19

r(cid:181)ng buØc b(cid:214)n, 19

r(cid:181)ng buØc k(cid:213)t h(cid:238)p, 16

r(cid:181)ng buØc fi‹n v(cid:222), 16

song m«fiun ch—o, 91

song t'm, 92

114