ทำให้ทฤษฎีเซต จำกัด ในทฤษฎีประเภทเป็นทางการ


10

ผู้ช่วยที่พิสูจน์ได้ส่วนใหญ่มีแนวคิดของ "ชุด จำกัด " อย่างเป็นทางการ อย่างไรก็ตามความเป็นทางการเหล่านี้มีความแตกต่างกันไปอย่างรุนแรง สิ่งที่ฉันไม่เข้าใจในตอนนี้คือพื้นที่การออกแบบที่เกี่ยวข้องและข้อดีและข้อเสียของการทำให้เป็นระเบียบแต่ละแบบคืออะไร

โดยเฉพาะอย่างยิ่งฉันต้องการที่จะเข้าใจต่อไปนี้:

  • ฉันสามารถ axiomatize เซต จำกัด (เช่นประเภทที่อาศัยอยู่โดยจำนวน จำกัด ของผู้อยู่อาศัย) ในทฤษฎีแบบง่าย ๆ หรือไม่? ระบบ F ข้อเสียของการทำเช่นนี้คืออะไร?
  • ฉันรู้ว่ามันสามารถทำได้ 'หรูหรา' ในระบบที่พิมพ์ได้อย่างพึ่งพา แต่จากมุมมองแบบคลาสสิกคำจำกัดความที่ได้นั้นดูเหมือนจะเป็นเรื่องที่แปลกมาก [ฉันไม่ได้พูดว่าพวกเขาผิดไปไกลจากมัน!] แต่ฉันไม่เข้าใจว่าทำไมพวกเขาถึงถูกต้อง ฉันเข้าใจว่าพวกเขาเลือกแนวคิดที่ถูกต้องแต่เหตุผลที่ลึกซึ้งกว่าสำหรับ 'พูดอย่างนั้น' คือสิ่งที่ฉันไม่เข้าใจ

โดยทั่วไปฉันอยากจะแนะนำเหตุผลในการออกแบบพื้นที่ของ formalization แนวคิดของ 'ชุด จำกัด ' ในทฤษฎีประเภท

คำตอบ:


8

ฉันรู้ว่ามันสามารถทำได้ 'หรูหรา' ในระบบที่พิมพ์ได้อย่างพึ่งพา แต่จากมุมมองแบบคลาสสิกคำจำกัดความที่ได้นั้นดูเหมือนจะเป็นเรื่องที่แปลกมาก

คุณสามารถอธิบายความหมายของคำว่า "เอเลี่ยน" ได้หรือไม่? ฉันคิดว่าคุณทำให้แนวคิดของขอบเขต จำกัด เป็นจริงในแบบเดียวกันกับทฤษฎีประเภทและทฤษฎีเซต

Fin(n)

Fin(n){kN|k<n}
Finite(X)nN.XFin(n)
AB

ในทฤษฎีประเภทคุณสามารถทำสิ่งเดียวกัน! โปรดทราบว่าเป็นประเภทที่มีองค์ประกอบองค์ประกอบ (เนื่องจากองค์ประกอบที่สองของคู่นั้นไม่มีหลักฐานที่ไม่เกี่ยวข้อง) จากนั้นคุณสามารถกำหนดตัวสร้างประเภทความประณีตเป็น: โดยที่หมายถึงมอร์ฟิซึ่มส์ประเภท

Fin(n)Σk:N.ifk<nthenUnitelseVoid
Fin(n)n
Finite(X)Σn:N.XFin(n)
AB

คนต่างด้าวเพราะฉันเคยเห็นคำจำกัดความดิบโดยไม่มีการทดสอบประกอบซึ่งอธิบายวิธีการอ่านคำจำกัดความเหล่านั้น บวกกับความจริงที่ว่าคำจำกัดความของ Fin ปกติทำแบบไม่เหนี่ยวนำ คำอธิบายสั้น ๆ ของคุณคือสิ่งที่ฉันต้องการเพื่อให้คลิก
Jacques Carette

5

ให้ฉันดูว่าฉันสามารถเพิ่มสิ่งที่มีประโยชน์กับคำตอบของ Neel "พื้นที่การออกแบบ" สำหรับชุด จำกัด นั้นมีขนาดที่ใหญ่กว่าอย่างสร้างสรรค์ซึ่งเป็นแบบคลาสสิกเพราะคำจำกัดความต่างๆของ "ไฟไนต์" ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วยอย่างสร้างสรรค์ คำจำกัดความต่าง ๆ ในทฤษฎีประเภทให้แนวคิดแตกต่างกันเล็กน้อย นี่คือความเป็นไปได้บางอย่าง

Kuratowski finite sets ( -finite) สามารถกำหนดให้เป็นอิสระ -semilattices: เมื่อได้รับเซต, ชนิดหรือวัตถุ , องค์ประกอบของ free -semilatticeอาจถือว่าเป็นเซตย่อยของ . แน่นอนแต่ละองค์ประกอบดังกล่าวถูกสร้างขึ้นโดย:KXK(X)X

  • องค์ประกอบที่เป็นกลางซึ่งสอดคล้องกับชุดที่ว่างเปล่าหรือ0
  • เครื่องกำเนิดซึ่งสอดคล้องกับซิงเกิลหรือxX{x}
  • การเข้าร่วมของสององค์ประกอบซึ่งสอดคล้องกับสหภาพST

สูตรที่เทียบเท่าของคือ:คือ -finite ถ้าและหากว่ามีและการปฏิเสธK(X)SXKnN e:{1,,n}S

ถ้าเราเปรียบเทียบกับนิยาม Neel ของเราจะเห็นว่าเขาต้องมีbijection S จำนวนนี้จะนำพวกเซตย่อย -finiteซึ่งมีความเสมอภาคที่ตัดสินใจได้:Y ให้เราใช้สำหรับคอลเลกชันของ decidableย่อย -finite ของXe:{1,,n}SKSXx,yS.x=yxyD(X)KX

เห็นได้ชัดว่าถูกปิดภายใต้สหภาพ จำกัด แต่ไม่จำเป็นต้องปิดภายใต้ทางแยกแน่นอน และไม่ได้ปิดภายใต้การดำเนินการใด ๆ เนื่องจากผู้คนคาดหวังว่าเซต จำกัด นั้นจะทำตัวเหมือน "บูลีน aglebra โดยไม่มียอด" ใคร ๆ ก็สามารถลองนิยามพวกมันเป็นพีชคณิตบูลีนทั่วไปที่แจกฟรี ( , ,และญาติเสริม ) แต่จริงๆแล้วฉันไม่เคย ได้ยินถึงความพยายามดังกล่าวK(X)D(X)0

เมื่อตัดสินใจว่านิยาม "ถูกต้อง" คืออะไรคุณต้องใส่ใจกับสิ่งที่คุณต้องการจะทำกับเซต จำกัด และไม่มีคำจำกัดความที่ถูกต้องเพียงอย่างเดียว ยกตัวอย่างเช่นในความหมายของ "จำกัด " คือเซตของรากที่ซับซ้อนของพหุนาม จำกัด ?

ดูจำกัด อย่างสร้างสรรค์? โดย Thierry Coquand และ Arnaud Spiwack สำหรับการสนทนาอย่างละเอียดเกี่ยวกับความประณีต บทเรียนก็คือความวิจิตรนั้นอยู่ไกลจากการสร้างที่ชัดเจน


ใช่ฉันรู้เรื่องนี้มากพอที่จะรู้ว่าคำถามของฉันไม่สำคัญ ตอนนี้ฉันสามารถไปอ่านส่วนต่าง ๆ ของ Coq, Isabelle และ Agda ที่จัดการกับขอบเขตที่ จำกัด และมีความหวังในการทำความเข้าใจว่าพวกเขาเลือกตัวเลือกใด
Jacques Carette

ฉันสงสัยว่าผู้แต่งห้องสมุดตระหนักถึงการเลือกได้อย่างไร พวกเขาอาจเพิ่งเดินเข้าไปในคำนิยามอย่างใดอย่างหนึ่ง สิ่งที่ต้องทำตามธรรมชาติคือการสมมติว่ามีความเสมอภาคที่ตัดสินใจได้เพราะเกิดขึ้นพร้อมกับและทุกอย่างเป็นไปอย่างราบรื่นและมีลักษณะเหมือนในกรณีคลาสสิก ปัญหาเริ่มขึ้นเมื่อไม่มีความเท่าเทียมกันที่ตัดสินใจได้ AK(A)D(A)A
Andrej Bauer

เพื่อความเป็นธรรมเรามักจะใช้ชุด จำกัด เพื่อทำมุมมองด้านการตรวจสอบโปรแกรมให้เป็นระเบียบและในกรณีนี้คุณสามารถสมมติได้ว่า
ดี้
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.