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巨大数探索スレッド7

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0001132人目の素数さん2006/11/19(日) 23:44:01
巨大数研究室
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/9946/

前スレ、過去スレ、避難所はこのページからどうぞ。

「前の数+1」
「1/x x→0」
「∞」
「9を延々と書き続けるプログラム」
「本日からこのスレでは、いっさいの数学的ではない話を禁止する。
私以外で検証する能力を持っている人間はいないようなので、
数学的に明確に証明できた場合以外は反論しないように。
特に今日のような低俗な煽りには徹底して放置で対応すること。」

という類の投稿は放置推奨。
0002もやしっ子2006/11/19(日) 23:57:02
ありがとうございます。
巨大数研究室からのリンク張り換えました。
0003もやしっ子2006/11/20(月) 00:54:09
いきなり無限の話ですが、「数の本」を片手に少々。
(現在、無限絡みの巨大数生成プロセスの議論が込み入ってるのです)

・ωって何?
「0,1,2,… したがって、ω本の電柱がある」(抜粋)
というイメージだそうで、
「全ての有限の数よりも大きい"最初"の数」=ω とのことです。

・ωとかが絡んだ演算はどうなの?
ぶっちゃけ、定義があって大丈夫なようになってるみたいです。

・ε_0ってどんな?
とにかくωより十分でかいみたいです。タワーを使うと
ω↑↑ωという記述ができますが、これをε_0 と呼んでるみたいです。
こいつは ω^ε=ε を満たす最初の数、とのことです。

そんで、もっと上もその上も、作れるみたいです。
とりあえず上の2種だけ噛み砕いてみました。
0004132人目の素数さん2006/11/20(月) 01:42:17
巨大数とは逆に小さい数の話だけど冪集合の濃度がN_0になるような自然数の部分集合って
つくれるのかな?今日一日カントールとか考えてたけど思いつかなかった
0005132人目の素数さん2006/11/20(月) 02:59:47
アレフ_0なら無理
0006132人目の素数さん2006/11/20(月) 03:58:24
アレフゼロが最小だというのは証明されていた気がする。どんな証明だったっけ?
0007132人目の素数さん2006/11/20(月) 04:19:43
選択公理を使用
0008132人目の素数さん2006/11/20(月) 04:31:44
無限集合は可算無限集合を部分集合として持つからアレフゼロ以上になるわけか
0009132人目の素数さん2006/11/20(月) 17:53:33
このスレは新しい巨大基数の公理でも見つけるスレなのかね
0010132人目の素数さん2006/11/20(月) 21:10:19
じゃなく高速に有限巨大数を作る方法を考えるスレかな?そのために順序数を利用しようという流れかと。
0011132人目の素数さん2006/11/22(水) 19:30:14
ビジービーバーはどうなった?
0012132人目の素数さん2006/11/22(水) 23:43:43
ωとか使えばビジービーバーを抜ける可能性があるわけ?
それとも無理なわけ?
0013132人目の素数さん2006/11/23(木) 08:10:32
>>12
両方巨大数を生み出せるという点では共通しているがその他の性質
が違いすぎるので比べるのは至難の技だと思う
0014132人目の素数さん2006/11/24(金) 12:46:00
ωを使った巨大数は、計算可能なの?

計算可能ならばBBの方が大きいだろうし、
計算不可能ならば…計算不可能なもの同士の大小を
比べるのは、至難だろうね。
00155-6822006/11/24(金) 23:10:37
>>14
前スレを参照すればわかるかもしれませんが
ω式の巨大数(関数)は超限帰納的なので計算可能だと思います。
ただ計算可能だからBB関数のほうが大きいかどうかは
よくわからないところです。
0016132人目の素数さん2006/11/24(金) 23:21:39
BBはあらゆる計算可能な関数より大きいことになっている。
0017132人目の素数さん2006/11/24(金) 23:28:29
証明があるってことか?
0018132人目の素数さん2006/11/24(金) 23:39:59
ある関数fがn状態のチューリングマシンで計算可能で、入力がmなら
f(m)はBB(n+log(m))を超えられないようなキガス。
厳密なことはおれにはわからんが。

0019132人目の素数さん2006/11/25(土) 00:00:33
f(m)を計算するにはテープにmが書かれた状態で
fを計算するチューリングマシンを走らせればよい。
テープにmを書くチューリングマシンはlog(m)状態で
実現できるので、f(m)の値を得るには入力を生成する部分と
fを計算をする部分でn+log(m)状態あればよい。
BB(n+log(m))はn+log(m)状態で一番大きい数を出力するので
f(m)はBB(n+log(m))を超えられない。

0020132人目の素数さん2006/11/25(土) 00:06:04
と思ったけどBBの定義はテープに1を何個かけるかだっけ?
とすると2^f(m)とBB(n+log(m))を比べないといけない?
すまん。よくわからなくなってきた。
0021132人目の素数さん2006/11/25(土) 00:23:53
とおもったけど2のべき乗を計算する処理も入れてやれば良いのか?
2のべき乗を計算するチューリングマシンの状態をpとすれば
f(m)はBB(n+p+log(m))を超えられない。
スレ汚しスマソ。
0022132人目の素数さん2006/11/25(土) 00:46:05
BBの逆概念風なものに、コルモゴロフ複雑性ってのがあるんやね。
ウィキペに載ってた。
0023132人目の素数さん2006/11/25(土) 06:58:27
「計算可能」っていうのは単に「計算出来そう」という意味じゃなくて
厳密な定義がある概念ですよ。
0024132人目の素数さん2006/11/25(土) 08:32:44
オートマトンには状態数があるけどチューリングマシンの状態数って?
テープに状態を記録できるから状態数は∞のはずじゃ?
0025132人目の素数さん2006/11/25(土) 09:20:18
>>24
ここで言う「状態」はマシンの内部状態のことでせう
0026132人目の素数さん2006/11/25(土) 15:20:49
オートマトンには状態遷移表みたいなのが内蔵されるんよー。
0027132人目の素数さん2006/11/25(土) 15:21:30
まちがえた、チューリングマシンだった。
0028132人目の素数さん2006/11/25(土) 15:51:57
TMの状態数は計算可能性には関係ないんじゃなかったっけ?
0029132人目の素数さん2006/11/25(土) 16:10:51
1状態でも停止できないものが作れるからな。
0030132人目の素数さん2006/11/26(日) 04:49:43
状態数と計算可能性に関係がないのなら上限値にBB(n+log(m))のようにnが含まれるのは変な気がする
0031132人目の素数さん2006/11/26(日) 10:46:12
計算可能性と上限値に関連はないと思うけど。
0032132人目の素数さん2006/11/26(日) 18:07:42
状態数が多いほど計算できる関数は増える。
0033132人目の素数さん2006/11/29(水) 21:30:25
チューリングマシンを使わずに計算不能な関数は定義できるか?
0034132人目の素数さん2006/11/29(水) 21:40:55
出来る。再帰的でない函数のことなんだから。

というかチューリングマシン勉強したら習うだろ。
0035132人目の素数さん2006/11/30(木) 12:48:22
結局現時点で一番大きな数はなんなの?
0036132人目の素数さん2006/11/30(木) 14:49:59
範囲を有限にしないとこのスレの意味無いじゃん。
0037132人目の素数さん2006/11/30(木) 15:11:23
数自体は自然数しか扱っていないよ
0038132人目の素数さん2006/12/03(日) 19:27:50
なんつーかBBがある限り計算可能な関数の議論は白けてしまうっつーか。
厄介だな。
0039132人目の素数さん2006/12/05(火) 21:26:31
>>18-21の理屈で行くとfが単調増加関数だとするとテープに
m以上の入力を書くのにはBB^-1(m)状態あればいいから
f(m)はBB(n+p+BB^-1(m))を越えられないって事だな。
nもpも定数だしBB^-1(m)もほとんど定数みたいなもんだから
計算可能な関数はBBからみればまさに止まって見えるつーことだな。
0040132人目の素数さん2006/12/07(木) 18:06:55
ヒルベルト論理体系を超えた関数を作ろうぜ
0041132人目の素数さん2006/12/07(木) 21:52:44
>>40
kwsk
0042132人目の素数さん2006/12/07(木) 22:01:03
kwskというか意味がわからん
0043132人目の素数さん2006/12/07(木) 22:13:45
>>40がなんか面白そうなアイディアを持ってそうなのでkwsk聞きたかったのだが。
0044132人目の素数さん2006/12/07(木) 23:59:19
チューリングマシンで計算可能な関数はλ計算でも計算可能。逆も真
λ計算ではヒルベルト論理体系で構築できる全ての関数を計算可能
(まあ別にヒルベルトじゃなくてもいいけど)
だからBBを超えるにはλ計算の構築が不可能な論理体系に基づく関数が必要

とまで書いて気付いたけど不動点定理とか非停止問題があったな・・・
0045132人目の素数さん2006/12/13(水) 21:54:14
>>39の要領でフィッシュ数がBBのいくつ以下とか出せそうな気がする。
俺には無理だが。
0046132人目の素数さん2006/12/17(日) 15:15:13
ωって結局なによ?有限?無限?
0047132人目の素数さん2006/12/17(日) 15:15:53
sage忘れスマソ
0048132人目の素数さん2006/12/17(日) 15:18:49
チューリングマシンはバンダイで売っていますか?
0049132人目の素数さん2006/12/17(日) 15:33:05
量子コンピュータができたら高速で任意の
n 番目の素数を検索できたりするのかな?
0050132人目の素数さん2006/12/17(日) 17:14:13
そばで机を指でたたくと値が変わる
0051132人目の素数さん2006/12/19(火) 22:30:37
Gをグラハム数としてBB(G)↑↑BB(G)とBB(G+1)ってどっちが大きいと思う?
俺はBB(G+1)の方が大きいんじゃないかと思ってるんだが。
もちろんこんなもん比べようも無いがみんなの意見聞かせて。
0052132人目の素数さん2006/12/20(水) 15:20:24
>>51
漏れもBB(G)↑↑BB(G)<BB(G+1)説に同意
そのレベルになるともう1増えるだけで全然違うだろうからな
0053132人目の素数さん2006/12/21(木) 22:44:31
BBって滑らかなのかぁ。などと言ってみるテスト。
0054KingOfUniverse ◆667la1PjK2 2006/12/21(木) 23:32:39
talk:>>53 滑らかの定義から分かるように、必ず滑らかでない。
0055KingOfUniverse ◆667la1PjK2 2006/12/21(木) 23:33:28
talk:>>53 それとも、滑らかである関数に延長できるのか?
0056132人目の素数さん2006/12/22(金) 00:18:13
kingこのスレみてたのか。
階乗なんかは滑らかな関数に延長できるんだっけ?
0057132人目の素数さん2006/12/22(金) 00:55:38
ガンマ関数のことかー。
まぁBBに関しては無理だろう。
BB(X)とBB(X+1)に計算可能な関係が存在しないんだから。
0058132人目の素数さん2006/12/22(金) 01:02:49
x<yならばBB(x+1)-BB(x)<BB(y+1)-BB(y)といえるか?
0059132人目の素数さん2006/12/23(土) 08:18:44
>>58
BB(x+1)<BB(y+1)-BB(y)+BB(x)
ということなので
まあ成り立つ
0060132人目の素数さん2006/12/23(土) 14:09:53
BB(2)-BB(1) = 3
BB(3)-BB(2) = 2

(・д・)
0061132人目の素数さん2006/12/23(土) 18:26:41
w
0062132人目の素数さん2006/12/23(土) 18:42:28
>>60
引数が小さなときだけの特殊な場合なのか、
もっと大きいときでも逆転が起こるのか興味あるな。
逆転が起こるとしたらどんな理由だろ?
0063132人目の素数さん2006/12/23(土) 20:24:24
n次元空間の構造みたいな話になっていきそうでアレだなぁ。
0064132人目の素数さん2006/12/24(日) 08:33:55
>>59がすでに証明できていれば良いのだが
0065132人目の素数さん2006/12/24(日) 19:37:08
BB(x+1)<BB(y+1)-BB(y)+BB(x)
=BB(x+1)<BB(x+2)-BB(x+1)+BB(x)
=2BB(x+1)<BB(x+2)+BB(x)
xが充分に大きければBB(x+1)<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<BB(x+2)
みたいになるからほぼ成り立つだろう
0066132人目の素数さん2006/12/25(月) 21:39:06
>>65
いや、58はそもそもBB(x+1)<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<BB(x+2)
を疑っているのだろう。
BB(x+1)-BB(x)>BB(y+1)-BB(y)
は無理かもしれないが、
BB(x+1)/BB(x)>BB(y+1)/BB(y)
くらいなら案外ありうるかも。
0067132人目の素数さん2006/12/25(月) 22:53:30
(2^3)/(2^2)=(2^2)/(2^1)

( ゚д゚ )
0068132人目の素数さん2006/12/25(月) 23:09:57
巨大数の定義は?
0069132人目の素数さん2006/12/25(月) 23:36:02
具体的に想像もできないくらい巨大な数。
俺定義。
0070もやしっ子2006/12/31(日) 04:36:27
どうも。BBすげえ強そうですね。どうでしょう、ひとまず無視しては(笑)。
前スレからHardy functionのもう少し堅いやつを拾ってきたので
性懲りもなくまた貼ります。言いだしっぺはあの人でした。懐かしい…

****
60 名前:有流才蔵 :03/04/06 11:13
Hardy Function のHierarchyというのが面白そう。

以下、[]の0,a,λは順序数(ordinal)

H[0](x)=x+1
H[a+1](x)=H[a](x+1)
H[λ](x)=H[Λ(x)](x)

λは極限順序数、
Λ(x)はλに収束する基本列
(canonical fundamental sequence)

三行目はふぃっしゅ氏の"対角化"に似ているけれども
違うのは"Λ(x)"ってところ。

61 名前:有流才蔵 :03/04/06 11:25
Hardy FunctionのHierarchyでいうと、
primitive recursive functionはH[ω^ω]より小さく
multiply recursive functionはH[ω^ω^ω]より小さく
general recursive functionはH[ε0]より小さいそうだ。
(ε0とはω^ω^・・・なる順序数)

***

勝てない相手より、こっちの観戦がしたいです(他力本願)
対角化っていまだに何だか理解してないですから。ええ。
0071もやしっ子2006/12/31(日) 04:56:34
あー前スレで順序数の議論もやってたみたいですね。
アルゴリズムや定義論みたいなのに行ってしまいましたが。まあいいか。
巨大数スレ6のDATを募集中です。
0072もやしっ子2006/12/31(日) 05:47:37
コミケまで時間あるな…
チェーンの簡易表記の解説でもしようかな。

a→b→c→dをf(a,b,c,d)と表記されたのは画期的でした。

同じことな訳ですが、初見で面食らう方もいると思うので
定義の同じところだけ噛み砕こうと思います。

f(a)=a
これはチェーンでいえば何もない状態なので、a=aってことです。

f(a,b)=a^b
これはa→bのことですね。つまりa→b=a^bです。

f(a,…,x,y,1)=f(a,…,x,y)
これは、a→…→x→y→1と同じです。
チェーンの最後の数が1のときはこれを落とすことができるので、
a→…→x→y→1=a→…→x→y ということです。

f(a,…,x,1,z)=f(a,…,x)
同様に、a→…→x→1→zのことです。1より後ろは落とせるので
a→…→x→1→z=a→…→x となります。

f(a,…,x,y,z)=f(a,…,x,f(a,…,x,y-1,z),z-1)
a→…→x→y→zのことです。チェーンの定義より、

a→…→x→y→z
=a→…→x→(a→…→x→(y-1)→z)→(z-1) となります。
0073もやしっ子2006/12/31(日) 05:49:09
まずはこれを踏まえて、いざリスト関数の解読!(どうだか…)
第一歩、こんな定義をしてる模様。
f((a,…,z),(1))=f(a,…,z)

ほら、なんとなく分かるかも?
続きは来年…
00745-6822006/12/31(日) 19:24:25
大晦日に久しぶりレス。

今Veblen関数とリスト構造を組み合わせた
巨大増加関数の案がまとまりつつあります。
(Veblen関数の変数中をリスト構造で表したものです。)
さらに一言付け加えるとすれば
リスト構造を順序数ωのように表すことができるようです。
これで順序数を大幅に拡張できます。
これを使ってナゴヤ関数をもっと詳しく
説明できるかもしれませんね。
さらにナゴヤ関数Ver2まで発展していきたいところです。
0075132人目の素数さん2006/12/31(日) 19:47:16
>>70
どうしても(^ω^)が見えてきてしまうのは俺だけか
0076132人目の素数さん2007/01/01(月) 00:19:49
↓うるせーんだよ
↓このスレを見ている人はこんなスレも見ています。(ver 0.20)
0077132人目の素数さん2007/01/03(水) 07:49:22
難し杉で議論に入れないナゴヤ関数ってなに?BBと比べるとどうなの?
0078もやしっ子2007/01/04(木) 15:43:34
あけましておめでとうございます。今年もちんたらやりましょう。
時に激しく。

で、73の続きですが、途中で分からない箇所があったので
(前スレで解決があったのかもしれませんが見てないです)、
わかるとこまで書きます。

>>77
ナゴヤ関数というのは現時点でも超強い関数、のはずです。
BBはすべての計算可能関数より強いので比較するまでもなく鬼強い、はずです。
(適当)
0079もやしっ子2007/01/04(木) 15:54:36
>>74
レス順ずれちゃいました。どもども。
現在前スレを読めないので、どの関数がどんなんだったか
サイトに記載した以外のものはド忘れしております。申し訳ない。
僕としては強いのが産まれれば何でもいいというか(BBは仕方ないもんなぁ)、
うまくまとまることを願ってやみません。またそれをイノセントな方々に
語り部として咀嚼するのが自分のささやかな使命、ってことでひとつ。

以前ロジシャンやプログラマの面々まで首を突っ込んで頂いた
well-defined がそもそも何だったのか、と(ヘボ)。
well-definedな関数でないと、何が起こってしまうのでしょうか。
なぜあの議論になったのかであるとか、結論などを記載していかないと
埋もれてしまうかな、と思ったり…
0080もやしっ子2007/01/04(木) 20:16:51
さて、リスト関数の続き。

f((a),(n))=a なぜ個々に括弧? つまり、 f(a,n)とすると
a→nという式と同じになってしまうので区別してる訳です。

f((a,b),(n))=f((a,…,(b個),…,a),(n-1))
もうチェーンでは表現できないかな。でも怖くないですよ。たぶん…

f((a,…,x,y,1),(n))=f((a,…,x,y),(n)) 最後の1が落ちただけです。

f((a,…,x,1,z),(n))=f((a,…,x),(n)) これも1以下が落ちただけ。

f((a,…,x,y,z),(n))=f((a,…,x,f((a,…,x,y-1,z),(n)),z-1),(n))
ここがミソです。
手前の(a,…,x,y,z)が化ける訳です。後ろ2つのy,zが。
zは(z-1)になるだけなので怖くないです。むしろyですよ。
yは、f((a,…,x,(y-1),z),(n))といった具合に肥大化します。
0081もやしっ子2007/01/04(木) 20:35:41
さて、いよいよリスト導入にいく訳ですが、
さっき入れた(n)、これが(*,…,*)という「リスト」に拡張されるという。

と、進む前に一応。nも他のaやzのように、こちらが数を決めて
ぶっこんでもよい、みたいです。つまり例えば、
f((4,6,2,3,5),(10))と書いても平気で、これは一意の巨大数として決まると。

で、(*,…,*)ですが、これがどういうニュアンスなのかちとわからんです。
(n)は1次で、2次以上だと(*,…,*)と書いて、リストと呼ぶってことなのかなぁ。
この次数がどう決まるのか、とかわからんです。
ひょっとしてf_nの定義から逆読みしていけばちゃんと決まるのかなぁ。

あと、m重リストってのは、
m=1で(*,…,*)
m=2で((*,…,*),(*,…,*)) みたいに続くのかな。
これらリストの次数は互いに異なってもいいのかな。あはん
0082132人目の素数さん2007/01/04(木) 22:10:28
>>81
(*,…,*)というのは、その前に(a,…,z)とか書いていたのと同じ意味です。
つまり、(*,…,*)は具体的には(31,41,5,9,2)とか(2,71,8)とか(6)のようなものです。

(1重)リストの定義はきちんと書けば下の通りです。
 {(a_1,a_2,…,a_n)|nは自然数; ∀i=1,…,n , a_iは自然数}
 nを要素の個数、a_iを(i番目の)要素と呼ぶ。
任意のリストを表す記号として(*,…,*)を使っています。(n)は要素が1個のリストです。

同様に、m重リストは下のように再帰的に定義します。
 {(L_1,L_2,…,L_n)|nは自然数; ∀i=1,…,n , L_iは(m-1)重リスト}
 注:L_iの要素の個数は互いに異なっていても構わない
2重リストなら((*,…,*),…,(*,…,*))となります。

f((a),(n))=aというのは、((a),(n))という2重リストにfが作用していると見ることができます。
個々に括弧がついているのは、(a)と(n)が1重リストであることを示すためです。
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