Weighted limits in simplicial homotopy theory

We extend the theory of Quillen adjunctions by combining ideas of homotopical algebra and of enriched category theory. Our results describe how the formulas for homotopy colimits of Bousfield and Kan arise from general formulas describing the derived functor of the weighted colimit functor.

Default Invariance: Naïve Category of Law and Finance

Default invariance is the idea that default does not change at any scale of law and finance. Default is a conserved quantity in a universe where fundamental principles of law and finance operate. It exists at the micro-level as part of the fundamental structure of every financial transaction, and at the macro- level, as a fixed critical point within the relatively stable phases of the law and finance cycle. A key point is that default is equivalent to maximizing uncertainty at the micro-level and at the macro-level, is equivalent to the phase transition where unbearable fluctuations occur in all forms of risk transformation, including maturity, liquidity and credit. As such, default invariance is the glue that links the micro and macro structures of law and finance. In this essay, we apply naïve category theory (NCT), a type of mapping logic, to these types of phenomena. The purpose of using NCT is to introduce a rigorous (but simple) mathematical methodology to law and finance discourse and to show that these types of structural considerations are of prime practical importance and significance to law and finance practitioners. These mappings imply a number of novel areas of investigation. From the micro- structure, three macro-approximations are implied. These approximations form the core analytical framework which we will use to examine the phenomena and hypothesize rules governing law and finance. Our observations from these approximations are grouped into five findings. While the entirety of the five findings can be encapsulated by the three approximations, since the intended audience of this paper is the non-specialist in law, finance and category theory, for ease of access we will illustrate the use of the mappings with relatively common concepts drawn from law and finance, focusing especially on financial contracts, derivatives, Shadow Banking, credit rating agencies and credit crises.

On Building a Memory Evolutive System for Application to Learning and Cognition Modeling

We address here aspects of the implementation of a memory evolutive system (MES), based on the model proposed by A. Ehresmann and J. Vanbremeersch (2007), by means of a simulated network of spiking neurons with time dependent plasticity. We point out the advantages and challenges of applying category theory for the representation of cognition, by using the MES architecture. Then we discuss the issues concerning the minimum requirements that an artificial neural network (ANN) should fulfill in order that it would be capable of expressing the categories and mappings between them, underlying the MES. We conclude that a pulsed ANN based on Izhikevich`s formal neuron with STDP (spike time-dependent plasticity) has sufficient dynamical properties to achieve these requirements, provided it can cope with the topological requirements. Finally, we present some perspectives of future research concerning the proposed ANN topology.

Specification of software architecture reconfiguration

In the past years, Software Architecture has attracted increased attention by academia and industry as the unifying concept to structure the design of complex systems. One particular research area deals with the possibility of reconfiguring architectures to adapt the systems they describe to new requirements. Reconfiguration amounts to adding and removing components and connections, and may have to occur without stopping the execution of the system being reconfigured. This work contributes to the formal description of such a process. Taking as a premise that a single formalism hardly ever satisfies all requirements in every situation, we present three approaches, each one with its own assumptions about the systems it can be applied to and with different advantages and disadvantages. Each approach is based on work of other researchers and has the aesthetic concern of changing as little as possible the original formalism, keeping its spirit. The first approach shows how a given reconfiguration can be specified in the same manner as the system it is applied to and in a way to be efficiently executed. The second approach explores the Chemical Abstract Machine, a formalism for rewriting multisets of terms, to describe architectures, computations, and reconfigurations in a uniform way. The last approach uses a UNITY-like parallel programming design language to describe computations, represents architectures by diagrams in the sense of Category Theory, and specifies reconfigurations by graph transformation rules.

Homotopy Batalin-Vilkovisky algebras

This paper provides an explicit cofibrant resolution of the operad encoding Batalin-Vilkovisky algebras. Thus it defines the notion of homotopy Batalin-Vilkovisky algebras with the required homotopy properties. To define this resolution we extend the theory of Koszul duality to operads and properads that are defind by quadratic and linear relations. The operad encoding Batalin-Vilkovisky algebras is shown to be Koszul in this sense. This allows us to prove a Poincare-Birkhoff-Witt Theorem for such an operad and to give an explicit small quasi-free resolution for it. This particular resolution enables us to describe the deformation theory and homotopy theory of BV-algebras and of homotopy BV-algebras. We show that any topological conformal field theory carries a homotopy BV-algebra structure which lifts the BV-algebra structure on homology. The same result is proved for the singular chain complex of the double loop space of a topological space endowed with an action of the circle. We also prove the cyclic Deligne conjecture with this cofibrant resolution of the operad BV. We develop the general obstruction theory for algebras over the Koszul resolution of a properad and apply it to extend a conjecture of Lian-Zuckerman, showing that certain vertex algebras have an explicit homotopy BV-algebra structure.

André spectral sequences for Baues-Wirsching cohomology of categories

We construct spectral sequences in the framework of Baues-Wirsching cohomology and homology for functors between small categories and analyze particular cases including Grothendieck fibrations. We also give applications to more classical cohomology and homology theories including Hochschild-Mitchell cohomology and those studied before by Watts, Roos, Quillen and others

L-Fuzzy Relations in Coq

Heyting categories, a variant of Dedekind categories, and Arrow categories provide a convenient framework for expressing and reasoning about fuzzy relations and programs based on those methods. In this thesis we present an implementation of Heyting and arrow categories suitable for reasoning and program execution using Coq, an interactive theorem prover based on Higher-Order Logic (HOL) with dependent types. This implementation can be used to specify and develop correct software based on L-fuzzy relations such as fuzzy controllers. We give an overview of lattices, L-fuzzy relations, category theory and dependent type theory before describing our implementation. In addition, we provide examples of program executions based on our framework.

Grothendieck et les topos : rupture et continuité dans les modes d'analyse du concept d'espace topologique

La thèse présente une analyse conceptuelle de l'évolution du concept d'espace topologique. En particulier, elle se concentre sur la transition des espaces topologiques hérités de Hausdorff aux topos de Grothendieck. Il en ressort que, par rapport aux espaces topologiques traditionnels, les topos transforment radicalement la conceptualisation topologique de l'espace. Alors qu'un espace topologique est un ensemble de points muni d'une structure induite par certains sous-ensembles appelés ouverts, un topos est plutôt une catégorie satisfaisant certaines propriétés d'exactitude. L'aspect le plus important de cette transformation tient à un renversement de la relation dialectique unissant un espace à ses points. Un espace topologique est entièrement déterminé par ses points, ceux-ci étant compris comme des unités indivisibles et sans structure. L'identité de l'espace est donc celle que lui insufflent ses points. À l'opposé, les points et les ouverts d'un topos sont déterminés par la structure de celui-ci. Qui plus est, la nature des points change: ils ne sont plus premiers et indivisibles. En effet, les points d'un topos disposent eux-mêmes d'une structure. L'analyse met également en évidence que le concept d'espace topologique évolua selon une dynamique de rupture et de continuité. Entre 1945 et 1957, la topologie algébrique et, dans une certaine mesure, la géométrie algébrique furent l'objet de changements fondamentaux. Les livres Foundations of Algebraic Topology de Eilenberg et Steenrod et Homological Algebra de Cartan et Eilenberg de même que la théorie des faisceaux modifièrent profondément l'étude des espaces topologiques. En contrepartie, ces ruptures ne furent pas assez profondes pour altérer la conceptualisation topologique de l'espace elle-même. Ces ruptures doivent donc être considérées comme des microfractures dans la perspective de l'évolution du concept d'espace topologique. La rupture définitive ne survint qu'au début des années 1960 avec l'avènement des topos dans le cadre de la vaste refonte de la géométrie algébrique entreprise par Grothendieck. La clé fut l'utilisation novatrice que fit Grothendieck de la théorie des catégories. Alors que ses prédécesseurs n'y voyaient qu'un langage utile pour exprimer certaines idées mathématiques, Grothendieck l'emploie comme un outil de clarification conceptuelle. Ce faisant, il se trouve à mettre de l'avant une approche axiomatico-catégorielle des mathématiques. Or, cette rupture était tributaire des innovations associées à Foundations of Algebraic Topology, Homological Algebra et la théorie des faisceaux. La théorie des catégories permit à Grothendieck d'exploiter le plein potentiel des idées introduites par ces ruptures partielles. D'un point de vue épistémologique, la transition des espaces topologiques aux topos doit alors être vue comme s'inscrivant dans un changement de position normative en mathématiques, soit celui des mathématiques modernes vers les mathématiques contemporaines.

La logique et les logiques : la question du pluralisme

Partant des travaux séminaux de Boole, Frege et Russell, le mémoire cherche à clarifier l‟enjeu du pluralisme logique à l‟ère de la prolifération des logiques non-classiques et des développements en informatique théorique et en théorie des preuves. Deux chapitres plus « historiques » sont à l‟ordre du jour : (1) le premier chapitre articule l‟absolutisme de Frege et Russell en prenant soin de montrer comment il exclut la possibilité d‟envisager des structures et des logiques alternatives; (2) le quatrième chapitre expose le chemin qui mena Carnap à l‟adoption de la méthode syntaxique et du principe de tolérance, pour ensuite dégager l‟instrumentalisme carnapien en philosophie de la Logique et des mathématiques. Passant par l‟analyse d‟une interprétation intuitive de la logique linéaire, le deuxième chapitre se tourne ensuite vers l‟établissement d‟une forme logico-mathématique de pluralisme logique à l‟aide de la théorie des relations d‟ordre et la théorie des catégories. Le troisième chapitre délimite le terrain de jeu des positions entourant le débat entre monisme et pluralisme puis offre un argument contre la thèse qui veut que le conflit entre logiques rivales soit apparent, le tout grâce à l‟utilisation du point de vue des logiques sous-structurelles. Enfin, le cinquième chapitre démontre que chacune des trois grandes approches au concept de conséquence logique (modèle-théorétique, preuve-théorétique et dialogique) forme un cadre suffisamment général pour établir un pluralisme. Bref, le mémoire est une défense du pluralisme logique.

Categorical quantum computation

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

A Categorical Framework for the Specification and the Verification of Aspect Oriented Systems

Un objectif principal du génie logiciel est de pouvoir produire des logiciels complexes, de grande taille et fiables en un temps raisonnable. La technologie orientée objet (OO) a fourni de bons concepts et des techniques de modélisation et de programmation qui ont permis de développer des applications complexes tant dans le monde académique que dans le monde industriel. Cette expérience a cependant permis de découvrir les faiblesses du paradigme objet (par exemples, la dispersion de code et le problème de traçabilité). La programmation orientée aspect (OA) apporte une solution simple aux limitations de la programmation OO, telle que le problème des préoccupations transversales. Ces préoccupations transversales se traduisent par la dispersion du même code dans plusieurs modules du système ou l’emmêlement de plusieurs morceaux de code dans un même module. Cette nouvelle méthode de programmer permet d’implémenter chaque problématique indépendamment des autres, puis de les assembler selon des règles bien définies. La programmation OA promet donc une meilleure productivité, une meilleure réutilisation du code et une meilleure adaptation du code aux changements. Très vite, cette nouvelle façon de faire s’est vue s’étendre sur tout le processus de développement de logiciel en ayant pour but de préserver la modularité et la traçabilité, qui sont deux propriétés importantes des logiciels de bonne qualité. Cependant, la technologie OA présente de nombreux défis. Le raisonnement, la spécification, et la vérification des programmes OA présentent des difficultés d’autant plus que ces programmes évoluent dans le temps. Par conséquent, le raisonnement modulaire de ces programmes est requis sinon ils nécessiteraient d’être réexaminés au complet chaque fois qu’un composant est changé ou ajouté. Il est cependant bien connu dans la littérature que le raisonnement modulaire sur les programmes OA est difficile vu que les aspects appliqués changent souvent le comportement de leurs composantes de base [47]. Ces mêmes difficultés sont présentes au niveau des phases de spécification et de vérification du processus de développement des logiciels. Au meilleur de nos connaissances, la spécification modulaire et la vérification modulaire sont faiblement couvertes et constituent un champ de recherche très intéressant. De même, les interactions entre aspects est un sérieux problème dans la communauté des aspects. Pour faire face à ces problèmes, nous avons choisi d’utiliser la théorie des catégories et les techniques des spécifications algébriques. Pour apporter une solution aux problèmes ci-dessus cités, nous avons utilisé les travaux de Wiels [110] et d’autres contributions telles que celles décrites dans le livre [25]. Nous supposons que le système en développement est déjà décomposé en aspects et classes. La première contribution de notre thèse est l’extension des techniques des spécifications algébriques à la notion d’aspect. Deuxièmement, nous avons défini une logique, LA , qui est utilisée dans le corps des spécifications pour décrire le comportement de ces composantes. La troisième contribution consiste en la définition de l’opérateur de tissage qui correspond à la relation d’interconnexion entre les modules d’aspect et les modules de classe. La quatrième contribution concerne le développement d’un mécanisme de prévention qui permet de prévenir les interactions indésirables dans les systèmes orientés aspect.

Analyse de la structure logique des inférences légales et modélisation du discours juridique

Thèse par articles.

As relações afetivas na prática tutorial e sua relações com a aprendizagem no curso a distância de licenciatura plena em Química

In distance learning degree in Chemistry in full of the Secretária de Educação a distância da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (SEDIS / UFRN). The teacher-tutor to establish the experimental subjects closer relationships with students, mediating the pedagogical actions that develop in the distance learning course, with a view to achieving the principles of autonomy and learning, contributing to the creation of learning environments collaborative, guided by affection.The article presents the results of an empirical research on affectivity in practice this tutorial experimental classes in higher distance education in the full degree course in Chemistry Polo Currais Novos/ RN, held between 2009 and 2010. The study is based on qualitative methodology, whose data were collected through questionnaires and semi-structured interviews with 48 (forty eight) students involved in distance learning courses and selected in order to compose a group of subjects who showed variability, as guidelines that guide the sampling procedures in qualitative research. The results, based on category theory and empirical analysis of data from the interviews were supplemented by information obtained from participant observation which also served to guide the data collection of the corpus of this work. With the results we understand that there is clarity about what characterizes a loving relationship between those involved in the process of teaching and learning in experimental classes in high school chemistry Distance Education. Furthermore, it was also clear that the communication process in dialogic teaching and learning in higher distance education in chemistry at the trial need to mark out in balanced affective attitudes, the experimental error that value and respect the many possible construction of knowledge by movements social interaction of individual and collective

As relações afetivas na prática tutorial e sua relação com a aprendizagem no curso a distância de licenciatura plena em química

In distance learning degree in Chemistry in full of the Secretária de Educação a distância da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (SEDIS / UFRN). The teacher-tutor to establish the experimental subjects closer relationships with students, mediating the pedagogical actions that develop in the distance learning course, with a view to achieving the principles of autonomy and learning, contributing to the creation of learning environments collaborative, guided by affection.The article presents the results of an empirical research on affectivity in practice this tutorial experimental classes in higher distance education in the full degree course in Chemistry Polo Currais Novos/ RN, held between 2009 and 2010. The study is based on qualitative methodology, whose data were collected through questionnaires and semi-structured interviews with 48 (forty eight) students involved in distance learning courses and selected in order to compose a group of subjects who showed variability, as guidelines that guide the sampling procedures in qualitative research. The results, based on category theory and empirical analysis of data from the interviews were supplemented by information obtained from participant observation which also served to guide the data collection of the corpus of this work. With the results we understand that there is clarity about what characterizes a loving relationship between those involved in the process of teaching and learning in experimental classes in high school chemistry Distance Education. Furthermore, it was also clear that the communication process in dialogic teaching and learning in higher distance education in chemistry at the trial need to mark out in balanced affective attitudes, the experimental error that value and respect the many possible construction of knowledge by movements social interaction of individual and collective