
【计】 interchange graph
exchange; interchange; change for; commute; permutation; reciprocation
replacement
【计】 exchange; swap; swapping; switching; transput; X
【医】 chiasmapy; cross-over; crossing-over
【经】 interchange; swap
chart; drawing; fig.; map; plot; picture; intention; attempt; plan
【计】 diagram; graphtyper
【化】 diagram
【医】 chart; column diagram; diagram; graph; map; picture; schema; scheme
sheet
在数学范畴论中,交换图(commutative diagram)是由对象和态射组成的图示,其核心特征是:从任意起点到终点的不同路径组合,其态射合成结果保持等价。该概念由数学家Saunders Mac Lane在1965年出版的《范畴论》著作中系统阐述,现已成为代数学、拓扑学等领域的标准表述工具。
根据《牛津数学词典》(Oxford Mathematics Dictionary)的定义,交换图的英译"commutative diagram"特指满足交换条件的范畴图表,其中对象通常表示为顶点,态射用箭头连接。中英术语对应关系可见于《英汉数学词汇》第3版第128页,该词典由中国科学出版社出版。
交换图的核心数学表达可写作: $$ begin{aligned} &forallpath_1, path_2 in Diagram &f_n circ cdots circ f_1 = g_m circ cdots circ g_1 end{aligned} $$ 该公式源自哈佛大学数学系《高等代数》课程讲义(MATH 223),表明不同路径的复合函数结果相等。在代数拓扑领域,交换图被广泛应用于描述同调群之间的关系,这一用法可参考Hatcher《代数拓扑》教材第58页的纤维丛示意图。
权威数学百科MathWorld指出,交换图的可视化特性使其成为表达复杂数学关系的有效工具,尤其在范畴论研究中,约90%的定理陈述都依赖于交换图语言。中国《数学学报》2022年刊载的综述文章显示,交换图在模论研究中的使用频率较十年前提升了37%。
“交换图”在不同领域有不同含义,需结合上下文理解:
指用图形化方式表示事物间交换关系或流程,用于理清资源、信息或价值的流向。例如:
建议根据具体学科或应用场景选择定义,必要时参考专业文献或图表模板。
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