最近又有特别多的东西进入脑子...
类型论、集合论、范畴论、类、宇宙、经典逻辑、直觉主义逻辑、算术系统、哥德尔定理、ZFC???他们是怎样的关系...
现代结构数学建立在集合论上,那建立在其他理论上的可行性?不同数学基础之所以能作为同一地位(并不一定同一效力)的对象并列存在,其必有结构上的因素,我们可以问:何种理论可以成为数学基础?可能的数学基础理论可以完全分类吗?浅浅瞎猜这就是哲学、认知等东西的终极问题。
一些尝试梳理:
类型论要求每个obj都有Type,我们可以在类型论的基础下实现弱一点的集合论,即元素是Type α的 这样的集合们构成一个Type ,Set α
可以猜想类型论和集合论是互不包含的基础理论,是对对象与行为的终极认识与理解的理论。
下面浅浅回答一下:何种理论能成为数学基础
The vocabulary of sets, relations, and functions provides a uniform language for carrying out constructions in all the branches of mathematics. Since functions and relations can be defined in terms of sets, axiomatic set theory can be used as a foundation for mathematics.
——《Mathematics in Lean》Chapter 4
集合、关系、函数能被集合实现,所以集合论可以做数学基础。
对象、函数能被类型实现,所以类型论可以做数学基础?(类型论如何刻画静态关系?)
事实上集合、关系、函数
分别对应程序中的数据、数据结构、算法,
又对应大白话中的东西,东西的关系,东西怎么动。
一个review:
我在集合论下学习结构数学归纳出的第三种数学思想是:对象特例化。
我们总认为一个对象a,存在集合A,a∈A。一般还可以要求A-{a}非空。这就代表每个对象总能被抽象,总能放入一个大背景中,多数情况下它都有并列的对象,地位相同,因此没有绝对特殊的对象。由此我养成了极端的结构化和抽象化的看问题的眼光。
现在我们在类型论下重看这个思想:
一个对象a,按定义存在类型a:A,这也代表每个对象总能被抽象,总能放入一个大背景中,没有绝对特殊的对象。
可见抽象,abstraction,(作为动作)是基础理论必须要面临的问题,必须要有的能力。而集合论和类型论贯彻了同一哲学,抽象是无止境的。但是集合论的某些悖论告诉我们:似乎某些情况下集合论的抽象能力会受到限制。
我目前的感受,文初提到的对象之间的关系应该是:
1经典逻辑、直觉逻辑→2集合论、类型论、范畴论→3算术系统、数学
一个令人印象深刻的点是:我们可以分别以集合论、类型论、范畴论为基础构造自然数。他们都陷入了哥德尔定理(bushi)
至于ZFC是什么啊...不会
————————————————1.18下午上课梳理—————————————————
语言学
生成语言学中的Hopf代数模型
计算语言学与代数几何————《语言学领域有哪些令人毛骨悚然的理论》
命题逻辑 → 一阶逻辑=一阶谓词逻辑 → 高阶逻辑=高阶谓词逻辑=广义谓词逻辑
命题逻辑中有经典的Stone对偶
命题逻辑↔Boolean代数 ~ Stone空间,是某种拓扑空间
我就不明白了,拓扑空间不就是三条bool公理?
凭什么这三条公理这么特殊,能和命题逻辑这种根本的东西形成对偶?
Lindenbaum代数是命题理论的本质的代数不变量,草草草。
————《拓扑学(点集)和逻辑学有什么联系相同的地方吗?》
让我们考察拓扑空间上所有重要的构造,
紧致连通分离可数的点拓性质,同伦群同调群,光滑函数层,
胞腔,euler数:考察各种定义,betti数,
到底哪些强依赖于拓扑空间3公理了?
一阶谓词逻辑中,量词只能用于个体变元,∀ x, 不容许量化谓词。
高阶谓词逻辑中取消了这一限制,允许∀ 用于命题变元和谓词变元,
高阶逻辑更有表现力,但对一些情形应用不好。作为哥德尔的结论:
经典高阶逻辑不允许(递归的公理化的)可靠的和完备的证明演算。Henkin模型修补
“一阶逻辑是最适合数学的逻辑”
数理逻辑的四个分支:
·集合论——————类型论 范畴论 数学基础问题,可认知对象的分类
同伦类型论?直觉类型论?
ZFC 是集合论的一种公理化方式
peano公理是集合论体系下构造自然数的方式
三个体系下都可以构造自然数。
集合论与一阶逻辑的对偶?————实变函数中对命题的集合论式改写。
这个对偶没有找到严肃的材料,如果为真,则从某角度说明了集合论的自然性,否则我很可能会认为容许任意抽象的类型论更自然。
Grothendieck宇宙?拓扑斯?
Russell悖论?
·递归论——————主要与计算理论相关
λ演算
是一个形式系统
是最小的通用程序设计语言,美美(Z,+)之于Abel群。
无类型λ演算————只有一种类型。
有类型λ演算
可计算性?
P=NP?
Curry-Howard同构? 简单类型和λ演算之间是双射
编程 元编程 元语言 乔姆斯基来喽
邱奇 图灵?
·证明论———————数学证明的问题
本质上是语法逻辑
·模型论————————形式系统与数学模型的关系
本质上是语义逻辑
代数几何与模型论
命题演算的一个具体模型就是逻辑代数
谓词演算的模型是?
高阶逻辑的模型是?
证明和谓词演算是什么关系?
力迫法:构造公理系统的模型的一种方法。在集合论的模型中尤其强大?用于证明连续统猜想的独立性
见:《数学中有哪些明明是暴力破解还给人美感的证明?》费事发财
1波兰空间上独立集定理
2无理旋转图不存在可测颜色
3不存在重排不变的康托对角线borel函数
4不存在从Viali等价关系到相等关系的borel归约
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