自由モノイド
free monoid
自由モノイド
Xの要素のListとその結合演算のこと
組([X], ++, [])なモノイドのこと
モノイドの圏における自由対象
クリーネ閉包の一般化
定義
任意の集合$ B に対し、モノイド$ (\mathrm{List}(B), \diamond, \mathrm{nil}) を定義する
ここで、
$ \mathrm{List}(B) は$ B の元の有限列
$ [b_1,\cdots,b_n]
$ \diamondは有限列の結合
$ [b_1,\dots,b_n]\diamond [b_1',\dots,b_{m}'] \coloneqq [b_1,\dots,b_n,b_1',\dots,b_m']
$ \mathrm{nil} は空列
$ []
このとき、組$ (\mathrm{List}(B), \diamond, \mathrm{nil}) を、$ Bから生成された自由モノイドと呼ぶ
/mrsekut-book-432011454X/104
/mrsekut-book-4320026578/187
具体例
/mrsekut-book-432011454X/104
元が1つの集合$ \{\circ\}によって生成される自由モノイドは、$ (\mathbb{N},0,+)と同一視できる
空集合によって生成される、自由モノイドは自明なモノイドである
どのへんが「自由」?
$ 2\times 3=6のような規則がない ref
$ [2]\diamond[3] =[23] のようにただの文字列の連結になる
ここに意味論は介在しない
構文論のみで完結する
公理以外の如何なる制約もない ref
ってどういう意味だmrsekut.icon
公理以外の制約があるもの、って具体的にどういうもの?
このように定義だけを利用して作られたモノイドは自由モノイドと呼ばれる。ref
こっちのほうがギリわかりやすいかも。わからんけどmrsekut.icon
自由モノイドの一つの要素を得る方法が一つに限られるのが特別なのかmrsekut.icon
13を得るときには$ [1]\diamond[3] しかない
一方で、普通のモノイドなら、$ 10+3や$ 6+7などいくつかの方法がある
参考
/mrsekut-book-432011454X/103
https://en.wikipedia.org/wiki/Free_monoid#cite_note-Lot5-3
https://ncatlab.org/nlab/show/free+monoid
http://hiratara.hatenadiary.jp/entry/20130525/1369495124
https://unapologetic.wordpress.com/2007/08/02/free-monoid-objects/
http://bitterharvest.hatenablog.com/entry/2018/02/02/100008
https://bartoszmilewski.com/2015/07/21/free-monoids/
https://bartoszmilewski.com/2016/06/15/freeforgetful-adjunctions/