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数学基礎論・数理論理学 その13



1 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/06/24(日) 01:38:43.25 ]
数学基礎論は、素朴集合論における逆理の解消などを一つの動機として、
19世紀末から20世紀半ばにかけて生まれ、発展した数学の一分野です。
現在では、証明論、再帰的関数論、構成的数学、モデル理論、公理的集合論など、
多くの分野に分かれ、極めて高度な純粋数学として発展を続けています。
(「数学基礎論」という言葉の使い方には、専門家でも若干の個人差があるようです。)
応用、ないし交流のある分野は、計算機科学の諸分野や、代数幾何学、
英米系哲学の一部などを含み、多岐にわたります。
(数学セミナー98年6月号、「数学基礎論の学び方」
ttp://www.math.tohoku.ac.jp/~tanaka/intro.html
或いは 岩波文庫「不完全性定理」 6.4 数学基礎論の数学化 などを参照)

従ってこのスレでは、基礎的な数学の質問はスレ違いとなります。
他のスレで御質問なさるようにお願いします。

前スレ
数学基礎論・数理論理学 その12
http://uni.2ch.net/test/read.cgi/math/1332549969/

744 名前:TTT [2012/09/13(木) 08:41:12.95 ]
>>743
それよりも計算量クラスがもうすぐ500種類を超えそうですな。
qwiki.stanford.edu/index.php/Complexity_Zoo
これからは、Δ1より下側の時代ですよね。
算術的階層など古い古い。

745 名前:TTT [2012/09/13(木) 10:48:30.22 ]
>>744
私も何回かワード使って全体像をマッピングしようと試みたんですが。
A3で入りませんね、図面用の紙幅じゃないと駄目でした。
数学者どもが次数構造とか二階算術とか巨大基数のマッピングに
現をぬかしている間に計算機屋どもが物凄い勢いでマッピングを広げちゃった。
だから数学者はΔ1より下は怖くて触れない。
Δ1より上と違ってシンプルじゃないんだよ。

746 名前:132人目の素数さん [2012/09/13(木) 12:21:53.09 ]
>>743-745
なにこれこわい

747 名前:TTT [2012/09/13(木) 13:25:12.16 ]
>>745
ここにマッピングがあるね。
www.math.wisc.edu/~jmiller/Menagerie/ComplexityZoo.pdf
PvsNPとかの同値性が示されたら一気に階層が潰れる可能性もあるけど。
色つきなんかで見るとわかり易い
www.math.ucdavis.edu/~greg/zoology/diagram.xml

ただし再帰理論なんかもランダムネスなんかが登場してかなり大きくなってきた。
www.math.wisc.edu/~jmiller/Menagerie/bn1g.png
www.math.wisc.edu/~jmiller/Menagerie/bn1g.pdf

それに逆数学&限定算術も結構頑張ってかなりのリスト化が完成した。
math.berkeley.edu/~damir/zoo/just_rm.pdf
図式も一つじゃおさまらないレベルに到達してるしね。
math.berkeley.edu/~damir/zoo/diag_rm.pdf
math.berkeley.edu/~damir/zoo/diag_rm_om.pdf
math.berkeley.edu/~damir/zoo/diag_rm_non.pdf
math.berkeley.edu/~damir/zoo/diag_rm_weak.pdf
math.berkeley.edu/~damir/zoo/diag_hs_2007.pdf
math.berkeley.edu/~damir/zoo/diag_dh_2009.pdf

意外と頑張ってるのが様相論理かな。
home.utah.edu/~nahaj/logic/structures/systems/

巨大基数は頑張りが足りないかな?
websupport1.citytech.cuny.edu/faculty/vgitman/images/diagram.jpg

748 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/13(木) 14:21:11.17 ]
>>739
>数学的な公理と、論理記号や等号に関する純粋に論理的な公理には身分の違いがある。
>論理に関する公理だけを用いて冠頭標準形に直せることには意味がある。
>これは私は、通常の数学がどうとかいう問題じゃなくて、普通の数学でも
>数学的な公理なのか純粋に論理的な帰結なのかは一応区別すると思う。
特に後半の一文は何を言いたいのか分からないのだけれども
∀∃で定義した連続性と modulus f continuity で定義した連続性が
別の概念であるという「普通の数学者」がいたら連れてきて欲しい。
彼らは論理式で表してから概念を把握するのではない。
概念が先にあってそれを基礎論屋が論理式で表示してるんであって
論理的公理だけで同値だったら同一の概念、
数学的公理が必要なら別の概念などと考えているわけじゃない。

749 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/13(木) 18:14:08.62 ]
つーか選択公理を論理的公理ではなく数学的公理とするのが標準的になったのは
ロジック業界でもかなり後になってからじゃないの?
ε計算とかあった(いまでも研究されてるのかもだけど)わけだし。
ロジシャンの間でも定まってなかった論理的公理と数学的公理の区別なんて
「普通の数学者」にとっては知ったことではないんじゃない?

750 名前:TTT [2012/09/13(木) 18:47:28.61 ]
>>743
>とはいえ通常の算術階層は
>述語RやQがΔ1であることを仮定していますから、

これは再帰理論での定義だねΔ1ってか計算可能関係で定義される。
構文論的に定義する場合は再帰的にRがΣnのとき∀xR(x)がΠn+1と定義する。
レヴィの階層とか言われている。

数学の命題ってのは集合論だとほとんどがΔ0とかΔ1になるね。
Δ1以下にならないと任意の推移的可算モデルで充足しないからね。
濃度とかモデルとか射影階層に言及すると一気に階層が上がるけどね。

751 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/13(木) 18:52:45.03 ]
少し前に話題になってた論理主義は選択公理どころか
ヒュームの原理を使って算術を論理的公理から導くとか
果ては集合論すら論理的公理に還元できるとかいう主張

752 名前:TTT [2012/09/13(木) 19:26:23.18 ]
そもそも数学と論理の公理ははじめ混同されてた。
ヒルベルトが一階論理を抽出したころには、
選択公理は整列可能定理やツォルンの補題との同値性もわかっていて
普通に数学の定理だった。
論理学の公理だと思われていた時代なんてないだろうな。



753 名前:あのこうちやんは始皇帝だった mailto:shikoutei@chine.co.jp [2012/09/13(木) 19:48:42.41 ]

 お前たちは、定職に就くのが先決だろがああああああああああああああ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

 ニート・無職の、ゴミ・クズ・カス・無能・虫けらのクソガキどもがあああああああああああ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!


754 名前:TTT [2012/09/13(木) 20:17:53.93 ]
あと例の新論理主義者共が狙っていたのは
自然数の論理学的還元で
2階述語論理+ヒュームの原理はペアノ算術より弱いからね。

755 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/13(木) 20:58:42.54 ]
これだけ書いても誰にも相手して貰えないってのは
逆人徳がすごすぎると思う

って言うか出だしが出落ちに近かったから今更誰にも相手にしてもらえなくても
しょうがないよな

756 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/13(木) 21:51:05.55 ]
2ちゃんでコテ名乗るようなやつは、実社会で認められることが少ないやつ。さらに自演なんかする奴に至ってはほとんど病気だわな。

数学板なんかよりVIPとかの方が相手してもらえるよ。さあいったいった。

757 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/13(木) 23:19:24.52 ]
なんでTTTは自分と会話してるんだ
精神異常者なのか?

758 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/13(木) 23:49:37.06 ]
博士の愛したなんとかと同じ病気なんじゃね?

759 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/14(金) 00:26:55.65 ]
  そだ  |------、`⌒ー--、
  れが  |ハ{{ }} )))ヽ、l l ハ
  が   |、{ ハリノノノノノノ)、 l l
  い   |ヽヽー、彡彡ノノノ}  に
  い   |ヾヾヾヾヾヽ彡彡}  や
  !!    /:.:.:.ヾヾヾヾヽ彡彡} l っ
\__/{ l ii | l|} ハ、ヾ} ミ彡ト
彡シ ,ェ、、、ヾ{{ヽ} l|l ィェ=リ、シ} |l
lミ{ ゙イシモ'テ、ミヽ}シィ=ラ'ァ、 }ミ}} l
ヾミ    ̄~'ィ''': |゙:ー. ̄   lノ/l | |
ヾヾ   "  : : !、  `  lイノ l| |
 >l゙、    ー、,'ソ     /.|}、 l| |
:.lヽ ヽ   ー_ ‐-‐ァ'  /::ノl ト、
:.:.:.:\ヽ     二"  /::// /:.:.l:.:.
:.:.:.:.:.::ヽ:\     /::://:.:,':.:..:l:.:.
;.;.;.;.;;.:.:.:.\`ー-- '" //:.:.:;l:.:.:.:l:.:

760 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/14(金) 01:58:05.11 ]
ε計算はいまでも研究されている:
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168007212000802
ヒルベルトによって導入されたらしいな。



761 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/14(金) 06:32:28.89 ]
ε計算(Epsilon calculus)は確かに通常よりも強い形の選択公理を含んだ論理体系と言えるだろうね。
これに限らず証明論でよく使われるω規則を含んだω論理(WoodinのΩ論理ではなく)なんかも
このω規則は論理的公理の側面と数学的公理の側面があって両者の「身分の違い」ははっきりしない。
最近の入門書では論理的公理と数学的公理の区別が本によって食い違うことは(等号公理の扱いを除けば)ないだろうけど
そこから少し発展した内容を勉強してみるとその区別は結構曖昧なものだと気づかされると思うよ。

762 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/14(金) 07:24:21.09 ]
>>739が言ってるのは論理式だけを見て複雑さを定義して論理式間の同値を考慮しないって話で
>>748は「数学的な概念」(=論理式の同値類?)に対して複雑さを定義しなければいけないって話ではないかと。
「普通の数学に表れる」と言ったときにどちらがまともかは言わずもがなだと思う。
前者の意味で複雑になってもそれは数ある論理式の表現の仕方の中でわざわざ複雑なものを選んできたからに過ぎず意味がないことになるわけで。
>>739は用語法の違いってことで逃げようとしているけど、場にそぐわない用語法持ち出しても正当化にはならないと思う。
なんか上の方のレスと同じこと言ってるけど。



763 名前:⊥⊥⊥ [2012/09/14(金) 11:43:58.16 ]
>>744
ただしその中のほとんどが不当に水増しされた階層だということに注意。
例えばEEEはDTIME(2^2^2^o(n))といった具合に、
大抵はDTIMEやDSPACEの言い換えでしかない場合が多い。
こういった記述の仕方が素人への可読性を低下させている疑惑もある。
計算量ではそのクラスの特性に見合った名称をつける場合があるが、
これによって直感的な階層の高低の把握が邪魔されていることが多々ある。

764 名前:TTT [2012/09/14(金) 12:22:36.90 ]
基本的に決定性と非決定性(確率やランダム)なチューリング機械を
領域と時間で組合せ論的に作って分類しているだけだから。
それにオラクルを用いたものや論理体系の表現能力を組み合わせた図式だね。
確かに名称のせいで何をやっているのか分からくなってるね。

765 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/14(金) 14:44:49.84 ]
>>762
なるほど。つまり
「たとえば有界な関数が〜〜と言っただけで、
(実数論として)Σ2の式が出て来るんだから
Σ3くらいの量化は普通に考えることになる」
というのはΣ2の式でも表現できるのに
あえてΣ3の論理式で表現したからΣ3の量化が出てきた
>>739は言ってるわけね。


766 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/14(金) 16:08:04.04 ]
おまいら執拗すぐる。739の言い分がナンセンスだってのはもう十分分ったから。

767 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/14(金) 17:01:39.61 ]
じゃあ普通の数学を形式化したら多重量化はほとんど出て来ないって言いたい訳ね?

768 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/15(土) 19:18:35.22 ]
∃x(x=x)とか、等号がない場合には∃x(A∨¬A)って論理的公理?

769 名前:TTT [2012/09/15(土) 20:21:26.72 ]
Aが述語変数なら論理公理(どういった公理の論理体系かによるけど)ですね。
述語が定数になると理論固有の公理になります。

770 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/15(土) 20:31:57.82 ]
たとえそれと同値な論理式が公理に入っていたとしても
その論理式自身が公理に入ってなければ公理とは言わない



771 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/15(土) 20:37:02.31 ]
もし∃x(x=x)が論理公理なら
ZFCの公理に空集合公理は要らないのでは?
分出公理があれば空集合公理は導けるはず

772 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/15(土) 21:03:19.23 ]
>>771
どうやって導くの?



773 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/15(土) 22:04:43.91 ]
どうも767もスルー対象に認定されたようだなw
専門用語を正しく使えないゆとり君は専門板の専門スレなんか来ちゃダメ。

774 名前:132人目の素数さん [2012/09/15(土) 22:22:24.27 ]
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     |     l^,人|  ` `-'     ゝ  |        さらに Ann.of Math に論文書けば十分条件にもなるわよ。
      |      ` -'\       ー'  人          一番嫌いなのは論文数を増やすためにくだらない論文を書いて
    |        /(l     __/  ヽ、           良い論文の出版を遅らせるお馬鹿な人。
     |       (:::::`‐-、__  |::::`、     ヒニニヽ、         あなたの論文が Ann of Math に accept される確率は?
    |      / `‐-、::::::::::`‐-、::::\   /,ニニ、\            それとも最近は Inv. Math. の方が上かしら?
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775 名前:TTT [2012/09/15(土) 22:40:45.68 ]
>>768
あなたの提示した論理式は、恐らく一階述語論理のものでしょうが、
一階述語論理の公理はいくつものタイプが考えられるんです。
基本的にそれらが証明する論理式はすべて同じなんですが、
何を公理とするかは決まっていないんです。


776 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/16(日) 00:08:02.26 ]
>>761
等号公理に限らず、∃x(x=x)みたいなのでも食い違うのでは?
論理的公理(から導れること)と数学的公理(同)の区別は今でも流儀によるでしょう。
「普通の数学でも数学的な公理なのか純粋に論理的な帰結なのかは一応区別する」なんてのは論外で。

777 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/16(日) 10:39:46.03 ]


778 名前:132人目の素数さん [2012/09/16(日) 12:38:40.63 ]
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779 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/16(日) 12:49:43.76 ]
>>772の回答は?

780 名前:132人目の素数さん [2012/09/16(日) 15:20:10.21 ]
∃x(x=x)は等号付き一階述語論理の論理的公理だけで出てくるよ。
空集合公理は内包性公理だけで出る。
内包性公理の任意論理式にx≠xを入れるだけ。
逆に等号なし一階述語論理でもZFCによって等号と同等のものが使えるようにもなる。


∀x∀y(∀z(z∊x<-->z∊y)->x=y)
∀x∀y(->∀z(z∊x<-->z∊y))
x≠x->∀z(z∊x<-->z∊x)
内包性図式により
∃y∀x(x∊y<-->x∊z∧x≠x)
∀x(x∊y<-->x∊z∧x≠x)
よって
x≠x->∀z(z∊x<-->z∊x)
x∊z∧x∊y->∀z(z∊x<-->z∊x)

781 名前:TTT [2012/09/16(日) 15:24:09.42 ]
>>780
の下半分の論理式はミス

782 名前:TTT [2012/09/16(日) 16:15:44.19 ]
とはいえ内包性(分出)公理は見かけ上だけなので
実際には外延性公理によるユニーク性をもって
空集合が定義されたとする見方も多い。
さらに分出公理中の集合は無限公理で得られる集合を使う必要がある。
無限公理でなくとも集合の存在を示す∃x(x=x)を使うことが出来る。
例えこれが論理公理でも見かけ上区別できないから問題ない。
そこから>>771の発言が来ているのだろう。




783 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/16(日) 16:16:14.54 ]
他の人がちゃんとスルーできるようにコテ付けとけ

784 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/16(日) 18:23:02.31 ]
ZFCだったら∃x(x=x)が純粋な論理的帰結であろうとなかろうと
無限公理Infと分出公理から空集合の存在は示せるので空集合公理は冗長。
集合論の入門書ではZF(C)-Infなども考えるから入れているんだと思う。
それでも∃x(x=x)がいえれば不要な訳で
∀xA(x) -> ∃xA(x) が論理的帰結になる自然演繹やヒルベルト流体系の入門書とは
異なる立場に立っているというか、
少なくとも∃x(x=x)の身分に関して中立であろうとしているといえると思う。

785 名前:132人目の素数さん [2012/09/16(日) 21:53:42.62 ]
          __ノ)-'´ ̄ ̄`ー- 、_
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786 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/17(月) 05:38:24.54 ]
∀xA(x) -> ∃xA(x) が論理的帰結にならないような証明体系ってどんなのがあるの?

787 名前:132人目の素数さん [2012/09/17(月) 08:44:05.78 ]
レベル堕ちたなこのスレ

788 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/17(月) 14:32:19.88 ]
>>786
∀xA(x) -> ∃xA(x) や、同じことだけど∃x(x=x)を妥当式にしない流儀は
空な構造も含めたいっていうモデル理論的観点からの場合が多い。
だから証明体系と言っていいのかだけど、
空構造を許す意味論での妥当式はすべて公理というようなモデル理論的に定義した体系が
「よく出てくる例」になるんじゃないかな。

789 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/17(月) 16:06:19.02 ]
>>72
>形式体系ZFCを外側から見たメタレベルでは
>1、φが証明可能である
>2、φの否定が証明可能である
>3、φは独立である
>4、ZFCが矛盾している
>のいずれかである。

4が正しいなら1も2も正しくなるがね
逆にいえば、4でない場合に限り、任意の命題φについて
1,2,3の3つの場合がありえるというわけだ。

ところで実は、4でない場合、4を示すつもりのZFCの命題が3になる。
ここでわざわざ「つもり」と書いたのは、ZFC内では、ZFCの無矛盾性を
完全に表現できないのである。つまり、ZFCが無矛盾であっても、
それを表わしたつもりの式が偽となるモデルが存在し得るわけだ。

790 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/17(月) 16:20:49.38 ]
「PAはモデルをもつ。したがって、完全性定理により無矛盾である。」
これって正しいですか?

791 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/17(月) 17:26:00.91 ]
話題を無理やり切り替えるために昔のネタを引っ張り出してきた?

792 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/17(月) 18:53:44.41 ]
>>786
きっとTTTが、君の求めるような体系について
半分正しくて半分勘違いに基づいた解説をしてくれるだろうよ。
色んな体系の解説を沢山読んではいるようだから。
読んだからって勘違いだらけなのは見ての通りだがww



793 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/17(月) 19:11:55.00 ]
人を貶すしか能のない792みたいなのはどうにかならんのかなあ
786の質問のどこに792みたいに言われなきゃならない要素があるんだか

794 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/18(火) 16:45:31.20 ]
>>784 >>788
集合論やモデル理論の人は∀xA(x)→∃xA(x)や∃x(x=x)を恒真とは考えないってことですか?

795 名前:TTT [2012/09/18(火) 22:53:11.57 ]
>>794
∀xA(x)→∃xA(x)は恒真になる。
∃x(x=x)は述語論理の式なので恒真じゃない。

796 名前:132人目の素数さん [2012/09/18(火) 23:00:50.33 ]
韓国を国際司法裁判所へ引きずり出す署名へご協力ください
  staff.texas-daddy.com/
半角英数で本名でお願いします、漢字とかイニシャルはNGです
違うアドレスで家族の名前でもおkです ステアドでもおk
台湾の人も署名してくれてます
日本政府に圧力をかけましょう

797 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/18(火) 23:29:34.53 ]
いくら署名したって韓国政府の同意がなきゃ駄目なんじゃ

798 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/18(火) 23:30:41.02 ]
>述語論理の式なので恒真じゃない。


799 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/19(水) 00:54:29.17 ]
ZFCGってなに?

800 名前:800 mailto:sage [2012/09/19(水) 01:10:44.35 ]
うそ 800


801 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/19(水) 04:21:11.13 ]
どこに書いてあったの?
たぶんその本なり論文なりに定義してあると思うよ

802 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/19(水) 05:16:04.23 ]
generalized Cantor hypothesis



803 名前:132人目の素数さん mailto:sage [2012/09/19(水) 06:15:57.18 ]
>>794
集合論者はZFCの公理(上で言われているように弱めることはよくあるが)の下でしか考えない。
集合論の公理を全部取っ払うことはまずないので「数学的な公理なのか純粋に論理的な帰結なのか」なんて気にしない。

804 名前:TTT [2012/09/19(水) 09:31:04.95 ]
>>798
恒真ってのは命題論理で個々の原始論理式の真偽値と無関係に式全体が真になることだから。
∃x(x=x)が真になるには、モデルの領域中にこの式を満たす個体がないと駄目。






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