Des esquisses aux processus de complexification et d'émergence,
par Andrée Ehresmann
(22 février 2021)
Andrée Ehresmann est Professeur émérite au LAMFA, Université de Picardie Jules Vernes.
Site personnel : https://ehres.pagesperso-orange.fr/
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Plan
I. Rappels sur l'histoire de l'introduction de la théorie des catégories en France autour des années 1956 à 1958 (0'0" - 5'40") [vidéo 1]
II. Des structures locales aux esquisses (17'- 43') [Diapos 2 - 14][vidéos 1, 2, 3 et 4]
III. Di-esquisses, (co)complétions et complexification (43' - 75' ) [Diapos 15- 31 ] [vidéo 5]
IV. Applications à la construction de hierarchies. Problèmes d'émergence (75' -) [Diapos 32- ] [vidéo 6]
Diapos de l'exposé
Table des matières détaillée avec liens
I. Rappels sur l'histoire de l'introduction de la théorie des catégories en France autour des années 1956 à 1958 (0'0" - 5'40") [vidéo 1]
Deux philosophies à distinguer dans la théorie des catégories (5'40" - 17') [Diapo 1]
(Origine I) Comparaison de la topologie et l'algèbre, transformations naturelles
(Origine II) Charles Ehresmann : des groupoïdes et des pseudo-groupes de transformations aux jets et aux catégories (vers 1954) ( - 11')
En quel sens y a-t-il effectivement deux approches différentes (11' )
L'importance des fonctions partielles
(voir les débats sur la page https://ncatlab.org/nlab/show/partial+function) (vers 14')
Foncteurs adjoints ou structures libres ?
Ces deux philosophies amènent des résultats différents.
II. Des structures locales aux esquisses (17'- 43') [Diapos 2 - 14][vidéos 1, 2, 3 et 4]
Vers 1957 : géométrie différentielle et structures locales
1959 : catégories topologiques, catégories différentiables (21')
1960 : catégories doubles
1963 : tous ces exemples conduisent aux catégories p-structurées et aux esquisses (28')
Note du webmaster (SD) : rappelons que dans les notations utilisées par Mme Ehresmann, une petite catégorie C s'identifie à l'ensemble de ses flèches, l'ensemble des objets noté C0 s'identifiant à l'ensemble des identités, tandis que le produit fibré des flèches a et b est noté a V b. A ce stade de l'exposé, l'idéed'une catégorie étant un graphe dans Sets, on peut considérer de même l'idée d'une catégorie S dans la catégorie H, à savoir un graphe dans H, de sorte que le foncteur d'oubli p de H dans Sets est en particulier un morphisme de (gros) graphes susceptible d'admettre une section locale qui sera un morphisme j de graphes envoyant l'idée de C dans Sets vers l'idée de S dans H....
Les esquisses (30'- 43')
Les esquisses et leurs modèles (30'-34') [Diapos 6, 7 et 8] [VIDEO n°2]
Cas particulier des "prototypes" ("realized sketch" dans nLab)
Esquisse de catégorie (34'-36') [Diapo 9] [vidéo 3]
Protoypes (35'- 43') [Diapos 10-14] [vidéo 4]
Les prototypes sont les (catégories) esquisses dans lesquelles les (co)cônes sont (co)limites.
Ils forment une sous-catégorie pleine reflective de la catégorie des esquisses
(39') [diapo 12-14] Un exemple de construction de prototype à partir d'une esquisse simple
III. Di-esquisses, (co)complétions et complexification (43' - 75' ) [Diapos 15- 31 ] [vidéo 5]
Dans les topos, on a évidemment les bonnes limites et colimites, mais lorsqu'on s'intéresse à l'analyse, à la modélisation des systèmes dynamiques, à la géométrie différentielle, les catégories ont rarement les bonnes limites. On ne veut pas seulement rajouter des flèches pour rendre (co)limites les (co)cônes, mais aussi des objets.
Catégorie des di-esquisses [Diapos 15 à 18]
Prototype d'une di-esquisse [Diapo 19]
Cocomplétions et clusters [Diapos 20 à 28]
Delta-complexification de C [Diapos 29 à 30]
Schéma d'ensemble [Diapo 31]
IV. Applications à la construction de hierarchies. Problèmes d'émergence (75' - fin ) [Diapos 32- 47] [vidéo 6]
Catégories hierarchiques : modélisation de systèmes biologiques à niveaux de complexité.
Ordres de complexité.
Réductionisme [diapos 35 - 36]
Principe de multiplicité [diapos 37-39]
Emergence de liens complexes [diapos 40-41]
Hiérarchie basée [diapos 42-43] ("émergentisme réductionniste").
Remarque : quand Dimitri ne coupe pas son micro sur Zoom, ça donne des remarques du genre "c'est la fin de l'exposé d'une dame que j'écoute". :-))