이 질문은 Math.SE에도 게시되었습니다.
/math/1002540/fixed-points-in-computability-nd-logic
여기에 게시해도 괜찮습니다. 그렇지 않은 경우 또는 CS.SE에 대해 너무 기본적인 경우 알려 주시면 삭제하겠습니다.
논리의 고정 소수점 정리와 미적분 사이의 관계를 더 잘 이해하고 싶습니다.
배경
1) 진실의 불완전 성과 불확실성에서 고정 점의 역할
지금까지 내가 이해, 떨어져 논리를 내면화의 기본 아이디어에서의 증거 모두의 핵심 진리의 Tarski의 undefinability 및 Goedel의 불완전 성 정리는 다음과 같다 논리적 고정 점 정리 건설, finitistic metatheory에 살고, (나는 배합 희망 문제가 있거나 정확하지 않은 경우 수정하십시오.)
논리에 고정 점의 존재
가 언어 L에 대해 충분히 표현 가능하고 재귀 적으로 열거 가능한 이론 이라고 가정 하고, C 가 T 에서 L- 수식 의 코딩 , 즉 임의의 잘 형성된 L- 수식 φ 를 하나의 자유 변수 로 L- 수식으로 변환 하는 알고리즘이라고 가정 하십시오. C ( φ ) ( V ) , 어떤을 위해 그런 L -formula φ 우리가 T를 ⊢ ∃ ! v : C ( φ ) ( v ) .
이어서 알고리즘이 존재 잘 형성된 선회 L의 폐쇄 잘 구성으로 한 자유 변수 -formulas를 L의 임의 위해되도록, -formulas L의 한 자유 변수 -formula φ 우리가 T ⊢ Y ( φ ) ⇔ ∃ 절 : C ( Y ( φ ) ) ( V ) ∧ φ ( V ) , 이는 해석 C를 정의 기능 상징 ⌈ - ⌉
또한 같은 더 컴팩트하게 기록 될 수 있습니다다시 말해, 는 1 변수 L- 식 의 T- 등가에 대한 고정 점을 구성하는 알고리즘입니다 .
여기에는 최소한 두 가지 응용 프로그램이 있습니다.
" v 는 자신의 코딩으로 인스턴스화 될 때 증명할 수없는 문장을 코딩한다 "라는 표현에 술어 적용 "이 문장은 증명할 수 없다"라는 공식화를 제공하며, 이는 Goedel의 주장의 핵심에있다.
에 적용 임의의 문장에 대한 φ 것은 진리의 Tarski의 undefinability를 얻을 수 있습니다.
2) 형식화되지 않은 미적분의 고정 점
형식화되지 않은 미적분에서 재귀 함수의 실현에는 고정 소수점의 구성이 중요합니다.
미적분 에서의 고정 점의 존재 :
이 고정 소수점 콤비 , 즉 -term Y 와 같은 그 어떤을위한 λ -term F , 우리가 F ( Y의 F ) ~ α β Y의 F .
관측
나를 놀라게하는 것은 고정 소수점 λ- 미적분학 에서 ( λ x . f ( x x ) ) ( λ x . f ( x x ) ) 는 논리 고정 소수점 정리의 일반적인 증거를 매우 깨끗하고 비 기술적 인 방식으로 직접 반영합니다.
아주 거칠게 , 공식 주어진 , 하나는 공식화 고려 φ를 ( V ) 문 "의 V의 코드 자체를 인스턴스화 할 때, 만족 문장 φ ", 및 풋 ( φ ) : = φ를 ( ⌈ φ ⌉ ) . 문장 φ ( v ) 는 λ x 와 같습니다 . f ( x x ) 이고 φ ( ⌈ φ ⌉ ) 는 .
질문
빠르게 설명 된 아이디어에도 불구하고, 논리적 고정 소수점 정리의 증거는 매우 기술적이고 모든 세부 사항에서 수행하기가 어렵다는 것을 알았습니다. Kunen은 예를 들어 그의 'Set Theory'책의 정리 14.2에서 그렇게합니다. 한편, 에서 -combinator λ -calculus은 매우 간단하고 해당 속성은 쉽게 확인됩니다.
논리 고정 소수점 정리는 미적분의 고정 소수점 결합기 에서 엄밀하게 따릅니 까?
예를 들어, 고정 점 조합기 의 해석이 논리 고정 점 정리에 설명 된대로 알고리즘을 제공 할 수 있도록 계수를 L- 수식에 의해 논리 등가까지 모델링 할 수 있습니까?
편집하다
Martin과 Cody의 답변에서 설명한 동일한 대각선 화 주장에 대한 다른 많은 사례를 고려할 때 다음과 같이 질문을 바꿔야합니다.
네이터에 표시된 원칙에 따라 대각선 화 인수에 대한 일반적인 일반화가 있습니까? λ F . ( λ x . f ( x x ) ) ( λ x . f ( x x ) )
내가 올바르게 이해한다면 Lawvere 's Fixed Point Theorem 한 제안이 아래를 참조하십시오. 불행히도 나는 Martin이 그의 답변에서 인용 한 기사 중 하나에서 관련 전문 분야를 따를 수 없으며 누군가 설명 할 수 있으면 기쁠 것입니다. 첫째, 완전성을 위해 :
로버의 고정 점 정리
하자 유한 한 제품과 범주가 될 φ : × → Y가 어떤 morphism에에 대한하도록 F : → Y 에서 C는 몇 가지가 ⌈ F ⌉ : 1 → 모든 포인트에 대해 있도록 페이지 : 1 → 의 하나가있다 1 P → F → Y = 1 P → ⟨ ⌈ F ⌉ , 아이디
그리고 어떤 자기 사상에 대한 , 퍼팅 F : = Δ → × φ → Y g → Y , 어떤 선택 ⌈ F ⌉ 제공의 고정 점에 상승 g , 즉 1 ⟨ ⌈ F ⌉ , ⌈ F ⌉ ⟩ → × φ → Y .
이것은 유한 제품을 가진 (직관 론적) 1 차 범주 이론의 진술이므로 후자의 모든 모델에 적용됩니다.
예를 들어 , 담화 도메인과 전체 집합 이론 우주 복용 러셀의 역설 준다 (취 , 집합의 가상의 집합 Y를 : = Ω : = { 0 , 1 } 과 ρ : × → Ω ∈ -predicate) 와 칸토어의 정리 (걸릴 에게 어떤 세트와 ρ : × → Ω 가상 surjection에 해당 → Ω 을). 또한 로버의 정리 증명의 번역은 일반적인 대각선 주장을 제공합니다.
더 구체적인 문제 :
로베르의 정리의 적용을 부분 재귀 함수 또는 논리 고정 소수점 정리에 상세하게 설명 할 수 있습니까? 특히 어떤 카테고리를 고려해야합니까?
D. Pavlovic에서 역설 구조 에서 저자는 ( End with N ) 이 자유롭게 생성하는 범주를 부분 재귀 함수로 간주합니다 .
불행히도, 이것이 의미하는 바를 이해하지 못합니다.
예를 들어, 구성법 은 무엇이어야 합니까? 부분 재귀 함수의 구성? 결국 Lawvere의 정리는 A = Y = N으로 적용 되므로 특히 모든 형태소 N → N 은 고정 점 1 → N을 가져야합니다 . 자기 사상은 실제로 단지 부분 재귀 함수와 함수의 조성물 수단 경우 조성물 인 경우,이 이상하게 보인다 - 포인트 경우 1 → N은 단지 요소 N은 다음 제 잘못이고 morphism에 있다면 1 → N 또한 부분 함수일 뿐이므로 정의 할 수 없으므로 고정 소수점 정리는 사소합니다.
실제로 고려하고 싶은 카테고리는 무엇입니까?
어쩌면 목표는 Roger의 고정 소수점 정리를 얻는 것이지만 어쨌든 범주의 정의에 자연수로 부분 재귀 함수의 코딩을 작성해야하며이를 수행하는 방법을 알 수 없습니다.
Lawvere의 고정 소수점 정리가 적용되는 컨텍스트의 구성을 설명하여 부분 재귀 함수에 대한 논리적 고정 소수점 정리 또는 고정 소수점 정리를 발생시킬 수 있다면 매우 기쁠 것입니다.
감사합니다!