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数学基礎論・数理論理学のスレッド その7

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0001132人目の素数さん2010/11/11(木) 22:13:57
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・数理論理学のスレッド その6
http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/math/1265884076/
0321132人目の素数さん2011/02/16(水) 10:59:40
>>320
ありがとうございます!
0322132人目の素数さん2011/02/17(木) 17:43:46
LKのcut除去定理の証明で、証明図を変形していき、
rankとdegreeについての二重帰納法を用いるものがありますよね?

証明図の変形によるrankとdegreeの減少を精密に評価することで、
何ステップ以内に変形が終わるか、あらかじめわかるのではないかと思ったのですが、
どうも無理な気がしてきました。

実際どうなんでしょうか?
よろしければお知恵をお貸し下さい。
0323132人目の素数さん2011/02/17(木) 19:03:27
できます。
Girard の Proof theory and Logical comlpexity には
その方法で評価がされています。

また、もっとスマートに二重帰納法を回避する方法ですが Gentzen の
自然数論の無矛盾性証明の論文の最後の方に、数学的帰納法がなければ
ωを 3 に置き換えればよいというようなことが書いてあったと思います。
0324132人目の素数さん2011/02/17(木) 20:36:27
>>323
ご回答ありがとうございます。図書館で調べてみます。

>ωを 3 に置き換えればよい
というのは、無矛盾性証明において証明図に順序数を対応させたのと同様に、
LKのカット除去でも証明図に、例えば自然数3^(3^(1+1))を対応させる、ということでしょうか。
この方針で試みてみようと思います。
0325132人目の素数さん2011/02/17(木) 23:25:04
>数学的帰納法がなければωを 3 に置き換えればよい
あれ、ということはロビンソン算術の無矛盾性は有限の立場で示せるということ?
0326132人目の素数さん2011/02/18(金) 13:37:43
ペアノの公理で、
なんでx=y→x'=y'じゃなくて
x'=y'→x=yなのか教えてください

0327132人目の素数さん2011/02/18(金) 13:57:58
前者はあらゆる関数に成り立つべき性質(等しいものの代入法則)で自明とも言えるが、後者は違う。
0328132人目の素数さん2011/02/18(金) 15:47:05
>>326が自然数の公理に必要な理由を教えてください。
0329132人目の素数さん2011/02/18(金) 15:54:02
x+1=y+1 ならば x=y でないと困るでしょ。
演繹するか公理で仮定することになる。
0330132人目の素数さん2011/02/18(金) 15:58:30
x=y → x'=y' じゃだめなの?
0331132人目の素数さん2011/02/18(金) 16:28:40
>>330
なにがいいの?
0332132人目の素数さん2011/02/18(金) 16:43:54
>>331
?
0333132人目の素数さん2011/02/18(金) 16:47:14
A かつ ¬Aが良い
0334132人目の素数さん2011/02/18(金) 17:22:53
>>332
〜じゃだめなの?=〜でいいだろ。
ということだから、いいってのはどういう意味でいいっていってんのかってこと。
0335132人目の素数さん2011/02/18(金) 19:20:42
自然数の公理として機能しないのかどうかってこと
0336132人目の素数さん2011/02/18(金) 19:34:06
だからどう自然数の公理として機能してると主張してるのかってこと。
0337132人目の素数さん2011/02/18(金) 19:39:50
しらんがな
そんなうまく質問できるくらいなら質問してない
初めてペアノの公理見たんだよ
なんでx=y→x'=y'じゃなくてx'=y'→x=yなのかわかるように教えてください
0338132人目の素数さん2011/02/18(金) 19:47:26
君の現在の理解力を越えてるようだね。
0339132人目の素数さん2011/02/18(金) 19:48:08
x'=y'→x=y
これは後者関数の単射であることを意味する。
ペアノの公理からこれを除くと、ループを許すことになる(例えばこんなの↓)。
0→1→2→3→1→2→3→1→2→3→…

形式的な話をすれば、体系内で帰納的関数を構成する際などにこの公理を用いる。
もちろん、それ以外の場面でも。

上でも指摘されてるけど、
x=y→x'=y
これ↑は単なる代入可能性を意味する、等号の公理の一部。
0340132人目の素数さん2011/02/18(金) 20:00:42
>>339
x=y → x'=y'
ならば、
0→1→2→3→4
となるんじゃない?3の次は3'(=4)だけでしょ?
0341132人目の素数さん2011/02/18(金) 20:06:45
>>340
x'=y'→x=yを仮定しないと、3' が 1 になり得るという話
0342132人目の素数さん2011/02/18(金) 20:12:23
>>340
それだけだと、
3'のまえが3じゃないとこから複数本繋がってきてもいい。
0343132人目の素数さん2011/02/18(金) 20:13:21
感覚としては、後者関数を使って自然数を次々と生成していくわけだが、
新しく生まれる自然数が、先に生まれた自然数のいずれとも異なるように、
言い換えれば、自然数を一直線に並べるために必要な公理なんだよ

もし単射でなかったら、直前の世代にあたる自然数が一通りに決まらない
例えば、1の直前が 0 と 0''' ということもあり得る。
0344132人目の素数さん2011/02/18(金) 20:22:27
x=y → x'=y' なのになぜ3の前が複数になりうるの?
0345132人目の素数さん2011/02/18(金) 20:22:34
今の場合反例モデルが作れるからそれで説明するけど
x'=y'→x=yがなくてその逆だと
Z/nZでも条件満たしちゃうでしょ。

Z/nZが何なのか分からないなら先に初等整数論を勉強してね。
0346132人目の素数さん2011/02/18(金) 20:51:38
ごめんボケてた>>345はx'≠0が必要だって話だw
やっぱり皆の言うようにやらないとダメだ
ただどっちも似たような話で、
0'=1,1'=2,2'=3,……,〜'=n、n'=1みたいな状況が生じちゃうってこと
0347132人目の素数さん2011/02/18(金) 20:57:05
>>344
x≠yのときについては何の制約も掛けて無いから。
0348132人目の素数さん2011/02/18(金) 20:58:58
>>344
a=b だからって、a と b が「記号列として同じ」であるとは限らない
等号の公理:反射律および代入可能性を満たす限りにおいて、a と b が異なる記号列であってもよい
だから、1の直前が 0 と 0''' である、つまり論理式 0=0''' が証明可能、という状況もある(かもしれない)
0349132人目の素数さん2011/02/18(金) 20:59:18
>>344
まず「単射」という概念を理解した方がいい。
ググればいくらでも出てくるだろう。予備知識は必要ない。
それでも分からなかったらここで聞いても無駄。
0350132人目の素数さん2011/02/18(金) 21:03:00
>>344
その条件は3の後はかならず3'にしかいかないということを言ってるだけで
3'の前がかならず3になってるとは言ってないからだよ。
後者の条件はお前がどうしても外したがってるx'=y'→x=yのほう。
0351132人目の素数さん2011/02/18(金) 21:24:25
久しぶりにスレが伸びていると思ったら
またこの流れか。
0352132人目の素数さん2011/02/18(金) 21:28:40
竹内・八杉の『証明論入門』
芯の通った思想を感じる本だね。楽しくなってくる。
0353132人目の素数さん2011/02/18(金) 21:53:00
和書しか読まないから
竹内の本がありがたく感じる。
もちろん良い本だけど。
0354132人目の素数さん2011/02/18(金) 21:54:39
何か他の条件から後続関数の単射性が言えれば仮定しなくても良い。
どのみち、分からん君が置き換えたがってる等号公理からは出ないが。
0355132人目の素数さん2011/02/18(金) 21:57:11
>>350
それだったら同じ理屈で、x'=y'→x=y だと
1の次が2だったり3だったりしてしまうのでは?
0356132人目の素数さん2011/02/18(金) 22:04:20
>>355
∀x x'≠0という公理があるから特に0≠0'=1。
ところが1'=1'' だとすると1'=(1')'→1=1'だから1=1'、
つまり0'=(0')'となって同様にして0=0'となって矛盾する。
0357132人目の素数さん2011/02/18(金) 22:14:38
>>356
まじで?
0358132人目の素数さん2011/02/19(土) 05:24:22
x≠y → x'≠y'
0359132人目の素数さん2011/02/21(月) 00:33:29.67
基本的なこと分からない人は、
島内さんの「数学の基礎」をよめばどうかな。
基礎論の初歩的なところを手取り足取り進めてくれるから。
中学生でも理解できるような歩みで。
0360132人目の素数さん2011/02/21(月) 01:00:24.59
あれε記号使ってたような
0361132人目の素数さん2011/02/21(月) 07:25:58.31
shenfieldのmathematical logic1冊で充分だろ。
0362132人目の素数さん2011/02/21(月) 08:21:03.83
>>326にShoenfield薦めるとか頭おかしいとしか思えん。
p→qとその逆のq→pを混同してるかもしれないレベルなのに。
0363132人目の素数さん2011/02/21(月) 17:07:35.54
>>360
いや、それどころか自然数の公理系まで入ってるけど。
0364132人目の素数さん2011/02/21(月) 17:19:04.08
>>359
その本の目的がいまいちぴんと来ない。
読みてはどんな人がターゲット?
0365132人目の素数さん2011/02/21(月) 23:51:21.86
広く浅く学びたい趣味人だろう。
0366132人目の素数さん2011/02/22(火) 17:07:57.67
>>364
>>326に勧めてるじゃんw
0367132人目の素数さん2011/02/22(火) 23:35:42.32
有限の立場では、背理法の無制限な使用は認められますか?
0368132人目の素数さん2011/02/23(水) 08:02:56.58
有限の立場ってのは有限公理化可能ってことだとするなら、
ZFCやMKは有限でないが、NGBは有限。
排中律を公理にするかは1階述語論理での話で、
むしろ背理法なしで無矛盾な集合論を展開できるかということ。
答えはYes。
0369132人目の素数さん2011/02/23(水) 08:14:46.30
こりゃまた斬新な答えだ
0370132人目の素数さん2011/02/23(水) 10:13:34.91
有限の立場は人の数だけあるとは言うが…
0371132人目の素数さん2011/02/23(水) 12:09:40.31
少ない脳味噌を如何に活用するかってことなんですね。
03723682011/02/23(水) 19:56:25.65
>>369>>371
文句があるなら論破してみろ。
0373132人目の素数さん2011/02/23(水) 20:04:38.06
どこから手をつけろと言うんだw
03743682011/02/23(水) 20:22:42.56
>>373
言い訳乙^^
03753682011/02/23(水) 21:10:09.87
全員まとめてかかってこい!
ジャクソンとショーアのlow basic theoremより
recursive degreeを下げることで不完全性定理は成り立たないようにできる!
0376132人目の素数さん2011/02/23(水) 21:15:08.73
basicってことはadvancedとかもあるの?
0377132人目の素数さん2011/02/23(水) 21:27:56.54
結局、有限の立場で背理法はOKなの?
03783682011/02/23(水) 22:13:03.52
>>376
basicってのは日本語では恐らく基底とか基数に該当するので基本とかではないです。
03793682011/02/23(水) 22:19:23.25
>>377
有限の立場の立場を明確にせよ
0380132人目の素数さん2011/02/23(水) 22:21:36.12
Primitive recursive arithmetic, or PRA, is a quantifier-free formalization of the natural numbers.
It was first proposed by Skolem[1] as a formalization of his finitist conception of the foundations of arithmetic, and it is widely agreed that all reasoning of PRA is finitist.
03813682011/02/23(水) 22:59:50.96
>>377
述語の数を増やせばできます。
0382132人目の素数さん2011/02/23(水) 23:43:01.36
>>378
いやlow basis theoremのはずなのにスペル間違ってたから
きっと内容分かってないんだろなと思ってからかっただけだよ

というかジャクソンってもしかしてJockuschのことじゃないだろうな?
0383132人目の素数さん2011/02/23(水) 23:52:38.94
>>367
ヒルベルト達の言う有限の立場で示せる命題と言うのは、
或る特定の自然数に対する命題(Δ0式)とか、
或いは変数 x を使って x に対して成り立つ命題を証明することで
「任意の x に対して〜〜」を示す、とか、つまりかなり直截的に証明できるものなので、
∀x P(x)を仮定して∃x P(x)を示すとか、或いはその逆とか、
そういう凝った証明は出て来ないんじゃないかと思います。
従って、別に背理法を使っちゃいけないとはほとんど言っていませんが、
背理法を何度も重ねた超越的な存在証明みたいなものは実際上出て来ないはずです。
だからヒルベルトの計画が上手くいったなら当時の直観主義者達に対する反撃になってた訳で。
0384132人目の素数さん2011/02/24(木) 00:02:15.70
訂正
∀x P(x)を仮定して背理法によって∃x ¬P(x)を示すとか
03853682011/02/24(木) 00:14:58.16
>>384
∃x ¬P(x)は∀x P(x)の略記じゃないんですか?
03863682011/02/24(木) 00:21:42.85
>>382
ああそうだよ、内容なんてわかってないよ。
俺の論理学歴といえば先日小野の現代数理路理学序説を読了し、
最近shoenfieldを読み始めたばかりだよ。
low basis theorem についてはある人のブログで知ったんだよ、問題あるか?
0387132人目の素数さん2011/02/24(木) 00:26:29.37
議論・喧嘩してるわけでもないのに、なんで名前固定してんのこの人
0388132人目の素数さん2011/02/24(木) 00:26:46.53
仮に∀x P(x)を仮定して〜〜みたいな議論がそもそも無いので
¬∀x〜〜という論理式がそもそも出て来ない。
だから¬∀x¬が出て来ないからその略記としての∃xもそもそも出て来ない。
あるのは、任意にとった x に対して …x… が成り立つ、という …x… という式だけ。
0389132人目の素数さん2011/02/24(木) 00:28:01.31
くあんてぃふぁいあふりー
0390132人目の素数さん2011/02/24(木) 16:44:00.27
素人でこの方面興味持つ奴は概ね基地外
0391132人目の素数さん2011/02/24(木) 20:11:19.86
>>387
話の展開をわかりやすくするためだろ。
0392132人目の素数さん2011/02/24(木) 20:28:22.40
というかロジックの場合、他分野では優秀な数学者が
往々にしてトンデモだったりするから困る
0393132人目の素数さん2011/02/24(木) 21:04:17.78
>>392
www 本当杉て困る。
03943682011/02/24(木) 22:45:14.87
まともに勉強していないからに決まっている。
03953682011/02/24(木) 23:12:50.35
集合論研究者でさえ
論理学をやったことない人がいる。
0396132人目の素数さん2011/02/25(金) 12:41:58.62
いまどき素朴集合論のみで食ってる研究者なぞおらんわ
寝言は寝てから言え
0397132人目の素数さん2011/02/25(金) 12:44:27.44
いや、普通の数学の専門家は可算濃度と連続濃度の算法しか分からんのが結構いる。
0398132人目の素数さん2011/02/25(金) 13:40:21.63
>>397の「いや」へ
>>395-396の流れを読め。
03993682011/02/25(金) 19:53:26.53
>>396
公理的集合論やモデル理論の研究者で
ロジックをやったことがないといのは
結構あるぞ。
0400132人目の素数さん2011/02/25(金) 20:18:53.14
いやモデル理論はロジックの一部だし。
あと記述集合論とかとの関係で再帰函数論も或る程度知ってる人が大半なはず。
非古典論理とか部分構造論理とかには疎いだろうけどそれだけがロジックじゃないし。
04013682011/02/25(金) 22:19:27.88
知識あれば良いけど、
キューネンとかウッディンとかの本読んでるけど、
論理学のテキストまったく読んだことない人間でも
読めると思うけど?
実際に自分が読めてる。
論理学の知識はすべて共通前提だと考えれば大丈夫だと思う。
実際に直感的に明らかな論理学の結果しか使わないし。
何だかんだで代数、位相、測度、基数の方がメインな道具に見える。
0402132人目の素数さん2011/02/25(金) 23:35:13.21
Woodinって何読んでんの
04033682011/02/25(金) 23:57:02.29
The Axiom of determinacy,
forcing axiom, and the non-stationary ideal
0404132人目の素数さん2011/02/27(日) 01:20:35.00
>>399
> 公理的集合論(略)の研究者で

実際に何やってる人?
組合せ論的な構成可能集合の研究とか?
0405132人目の素数さん2011/02/27(日) 21:35:27.99
基礎論を勉強し始めたど素人ですが、どなたか教えてください。
前原「数学基礎論入門」で、「等号の基本性質」の節の冒頭にある、
次の記述意味が分かりません。

>sとtがn階の対象式である場合には、s=tは、
>∀ξ_{n+1}(s∈ξ_{n+1}→t∈ξ_{n+1})
>という論理式の略記法であった。

ここで、_{n+1}により下付き文字をあらわしました。

この定義ですと、t∈ξ_{n+1}でかつ、¬(s∈ξ_{n+1})となるξ_{n+1}が
存在した場合でも、論理式s=tが成立し得るというふうにとれます。
その意味で正しいのでしょうか?
普通に考えると、「→」のところで、「⇔」の間違いじゃないのかと、
思えるんですが。
0406132人目の素数さん2011/02/27(日) 21:42:08.97
ξ_{n+1} の前に ∀ があるので、適切な内包公理の下で、
∀ξ_{n+1}(s∈ξ_{n+1}→t∈ξ_{n+1}) から
∀ξ_{n+1}(t∈ξ_{n+1}→s∈ξ_{n+1}) が導ける。

ちょっと読み進めばそのことが書いてあるはず。
0407132人目の素数さん2011/02/27(日) 21:43:42.25
>>405
"集合" ξ_{n+1} の補集合を考えれば、
s∈ξ_{n+1}→t∈ξ_{n+1} の逆向きもO.K.
0408132人目の素数さん2011/02/27(日) 21:53:53.94
>>406
>>407
ありがとうございます。
ちゃんとした理屈があることが分かり、安心しました。
内包公理や補集合をヒントに理解してみます。
0409132人目の素数さん2011/03/03(木) 15:09:48.69
知ったかぶりのバカが集まるすれですね
何の役にもたたないのにw
0410132人目の素数さん2011/03/03(木) 16:30:05.36
自己紹介ご苦労
04113682011/03/03(木) 21:57:25.77
>>404
点集合トポロジーだったかなんだったか。
>>409
俺もそうだけど、別にいいじゃん知ったか。
知ったかでも博士とれちゃう国あるんだよ、世界には^^
0412132人目の素数さん2011/03/03(木) 22:08:12.18
だったら無駄に名乗らないでください
邪魔なんで
04133682011/03/03(木) 22:34:23.08
>>412
こんな俺でも
ここじゃちょっとは役に立つと思って助言してる。
なんつーか隣人愛ってやつかな、論理の入り口で彷徨ってる
人間みるとつい助けたくなっちゃう。
0414132人目の素数さん2011/03/03(木) 22:55:43.28
>>413
じゃ助けてよ。シエラハの理論、pcf理論を理解したいんだけど、オススメのショートコースある?
04153682011/03/03(木) 23:09:52.65
>>414
pcfはJechに載ってるだろう。
予備知識などいらん!
04163682011/03/05(土) 23:12:13.84
志賀の無限からの光芒って面白いね。
知らなかった定理が結構ある。
0417132人目の素数さん2011/03/06(日) 06:14:59.41
証明抜きが多かった記憶
04183682011/03/07(月) 21:37:05.07
>>417
まぁ本来啓蒙書なんで。
その割には証明がある丁寧な本程度と考えた方が。
0419132人目の素数さん2011/03/16(水) 18:44:12.04
東北大学のサイト落ちてますねえ。
まあ仕方ないかな。
0420132人目の素数さん2011/03/16(水) 18:46:10.16
被災地域の大学生、教員でアボーンした人どれだけ居るのやら。
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