集合の集合というのが集合族(family of sets)のイメージになります.
集合族の直和(direct sum):
集合族 $\{x_{i}\}_{i \in I}$ の直和(direct sum)は次のように定義されます.\[\sum_{i \in I}x_{i}:=\{\langle i,u \rangle|i \in I \land u \in x_{i} \}\]ここで,$\langle i,u \rangle$ は $i$ と $u$ の順序のついた組を表していて順序対(ordered pair)といいます.
集合族の直積(direct product,Cartesian product):
集合族 $\{x_{i}\}_{i \in I}$ の直積(direct product,Cartesian product)は次のように定義されます.\[\prod_{i \in I}x_{i}:=\{f:I \to \bigcup_{i \in I}x_{i}|\forall i \in I[f(i) \in x_{i}]\}\]これは,\[I=\{1,2,\ldots,n\}\]であるとすると,写像 \[f \in \prod_{i \in I}x_{i}\]に対して,組\[(f(1),\ldots,f(n)) \in x_{1} \times \cdots \times x_{n}\]を対応させることと同じことを意味しています.
つまり,元を並べていったものの集まりである\[x_{1} \times \cdots \times x_{n}\]を一般化したものということになります.
Mathematics is the language with which God has written the universe.