อ่าน 3 นาที
การเหนี่ยวนำบาร์
การเหนี่ยวนำแบบแท่ง (Bar induction)เป็นหลักการใช้เหตุผลที่ใช้ในคณิตศาสตร์เชิงสัญชาตญาณซึ่งริเริ่มโดยLEJ Brouwerการใช้งานหลักของการเหนี่ยวนำแบบแท่งคือการพิสูจน์ทฤษฎีบทพัด (Fan...
การเหนี่ยวนำบาร์
การเหนี่ยวนำแบบแท่ง (Bar induction)เป็นหลักการใช้เหตุผลที่ใช้ในคณิตศาสตร์เชิงสัญชาตญาณซึ่งริเริ่มโดยLEJ Brouwerการใช้งานหลักของการเหนี่ยวนำแบบแท่งคือการพิสูจน์ทฤษฎีบทพัด (Fan theorem) ในเชิงสัญชาตญาณ ซึ่งเป็นผลลัพธ์สำคัญที่ใช้ในการพิสูจน์ทฤษฎีบทความต่อเนื่องสม่ำเสมอ (Uniform Continuity theorem)
นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์ในการนำเสนอ ทางเลือก เชิงสร้างสรรค์ เพื่อทดแทน ผลลัพธ์ แบบดั้งเดิมอื่นๆ ด้วย
เป้าหมายของหลักการนี้คือการพิสูจน์คุณสมบัติของลำดับอนันต์ทั้งหมดของจำนวนธรรมชาติ (เรียกว่าลำดับการเลือกในศัพท์เฉพาะของลัทธิสัจนิยม) โดยการลดทอนคุณสมบัติเหล่านั้นลงเป็นคุณสมบัติของรายการจำกัดโดยใช้วิธีการอุปนัย นอกจากนี้ การอุปนัยแบบบาร์ยังสามารถใช้เพื่อพิสูจน์คุณสมบัติของลำดับการเลือก ทั้งหมด ในสเปรด ( เซตชนิดพิเศษ) ได้อีกด้วย
คำนิยาม
เมื่อกำหนดลำดับการเลือกแล้ว ลำดับจำกัดใดๆ ขององค์ประกอบในลำดับนี้เรียกว่าส่วนเริ่มต้นของลำดับการเลือกนี้
ปัจจุบันในเอกสารวิชาการมีวิธีการอุปนัยแบบแท่งอยู่ 3 รูปแบบ แต่ละรูปแบบกำหนดข้อจำกัดบางประการสำหรับคู่ของภาคแสดง และความแตกต่างที่สำคัญจะถูกเน้นด้วยตัวอักษรตัวหนา
การเหนี่ยวนำแท่งที่ตัดสินใจได้ (BI D )
กำหนดให้มี述语 (predicate) สองตัวคือและบนลำดับจำกัดของจำนวนธรรมชาติ โดยที่เงื่อนไขต่อไปนี้ทั้งหมดเป็นจริง:
- ลำดับตัวเลือกทุกชุดจะมีส่วนเริ่มต้นอย่างน้อยหนึ่งส่วนที่ตรงตามเงื่อนไขณ จุดใดจุดหนึ่ง (ซึ่งแสดงโดยการกล่าวว่าเป็นแท่ง )
- สามารถตัดสินได้ (เช่น บาร์ของเราสามารถตัดสินได้ )
- ลำดับจำกัดทุกตัวที่สอดคล้องกับเงื่อนไขนี้ก็จะสอดคล้องกับเงื่อนไขนี้เช่นกัน(ดังนั้นจึงใช้ได้กับลำดับการเลือกทุกตัวที่เริ่มต้นด้วยลำดับจำกัดที่กล่าวถึงข้างต้น)
- ถ้าส่วนขยายทั้งหมดของลำดับจำกัดด้วยองค์ประกอบหนึ่งตัวเป็นไปตามเงื่อนไขแล้วลำดับจำกัดนั้นก็จะเป็นไปตามเงื่อนไข เช่นกัน(บางครั้งเรียกว่าการสืบทอดจากล่างขึ้นบน )
จากนั้นเราสามารถสรุปได้ว่า เงื่อนไขนี้ ใช้ได้กับลำดับว่าง (กล่าวคือ เงื่อนไข A ใช้ได้กับลำดับตัวเลือกทั้งหมดที่เริ่มต้นด้วยลำดับว่าง)
หลักการเหนี่ยวนำด้วยแท่งโลหะนี้เป็นที่นิยมในงานเขียนของAS Troelstra , SC Kleeneและ Albert Dragalin
การเหนี่ยวนำแบบแท่งบาง (BI T )
กำหนดให้มี述语 (predicate) สองตัวคือและบนลำดับจำกัดของจำนวนธรรมชาติ โดยที่เงื่อนไขต่อไปนี้ทั้งหมดเป็นจริง:
- ลำดับตัวเลือกแต่ละลำดับจะมีส่วนเริ่มต้นที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งตรง ตามเงื่อนไขบางประการ (เช่น แท่งของเรานั้นบาง )
- ลำดับจำกัดทุกตัวที่สอดคล้องกับเงื่อนไขนี้ ก็จะสอดคล้องกับเงื่อนไข นี้ด้วยเช่นกัน
- ถ้าส่วนขยายทั้งหมดของลำดับจำกัดด้วยองค์ประกอบหนึ่งตัวเป็นไปตามเงื่อนไขแล้วลำดับจำกัดนั้นก็จะเป็นไปตามเงื่อนไข เช่นกัน
จากนั้นเราสามารถสรุปได้ว่า ข้อความนี้ ใช้ได้กับลำดับว่าง
หลักการเหนี่ยวนำแบบแท่งนี้เป็นที่นิยมในงานเขียนของJoan Moschovakisและสามารถพิสูจน์ได้ว่าเทียบเท่ากับการเหนี่ยวนำแบบแท่งที่ตัดสินได้ (ในเชิงสัญชาตญาณ)
การเหนี่ยวนำแท่งแบบโมโนโทนิก (BI M )
กำหนดให้มี述语 (predicate) สองตัวคือและบนลำดับจำกัดของจำนวนธรรมชาติ โดยที่เงื่อนไขต่อไปนี้ทั้งหมดเป็นจริง:
- ลำดับตัวเลือกทุกชุดจะมีส่วนเริ่มต้นอย่างน้อยหนึ่งส่วนที่ตรงตามเงื่อนไขในบางจุด
- เมื่อลำดับจำกัดใดๆ สอดคล้องกับเงื่อนไขดังกล่าวแล้ว ส่วนขยายที่เป็นไปได้ทั้งหมดของลำดับจำกัดนั้นก็จะสอดคล้องกับเงื่อนไขดังกล่าวด้วย (กล่าวคือ แถบของเราเป็นลำดับโมโนโทนิ ก )
- ลำดับจำกัดทุกตัวที่สอดคล้องกับเงื่อนไขนี้ ก็จะสอดคล้องกับเงื่อนไข นี้ด้วยเช่นกัน
- ถ้าส่วนขยายทั้งหมดของลำดับจำกัดด้วยองค์ประกอบหนึ่งตัวเป็นไปตามเงื่อนไขแล้วลำดับจำกัดนั้นก็จะเป็นไปตามเงื่อนไข เช่นกัน
จากนั้นเราสามารถสรุปได้ว่า ข้อความนี้ ใช้ได้กับลำดับว่าง
หลักการเหนี่ยวนำด้วยแท่งโลหะนี้ถูกนำไปใช้ในผลงานของAS Troelstra , SC Kleene , Dragalin และJoan Moschovakis
ความสัมพันธ์ระหว่างแผนผังเหล่านี้กับข้อมูลอื่นๆ
ผลลัพธ์ต่อไปนี้เกี่ยวกับแผนผังเหล่านี้สามารถ พิสูจน์ได้ โดยสัญชาตญาณ :
(สัญลักษณ์ " " คือ " ประตูหมุน )
การเหนี่ยวนำแท่งแบบไม่จำกัด
เดิมที Brouwer (1975) ได้เสนอรูปแบบการเหนี่ยวนำแบบแท่งเพิ่มเติมเป็นทฤษฎีบทโดยไม่มีข้อจำกัด "พิเศษ" ใดๆ ภายใต้ชื่อทฤษฎีบทแท่ง (The Bar Theorem ) อย่างไรก็ตาม การพิสูจน์ทฤษฎีบทนี้ผิดพลาด และการเหนี่ยวนำแบบแท่งที่ไม่มีข้อจำกัดนั้นไม่ถือว่าถูกต้องตามหลักการทางสัญชาตญาณ (ดู Dummett 1977 หน้า 94–104 สำหรับบทสรุปว่าทำไมจึงเป็นเช่นนั้น) เพื่อความสมบูรณ์ จึงได้แสดงรูปแบบการเหนี่ยวนำแบบแท่งที่ไม่มีข้อจำกัดไว้ด้านล่าง
กำหนดให้มี述语 (predicate) สองตัวคือและบนลำดับจำกัดของจำนวนธรรมชาติ โดยที่เงื่อนไขต่อไปนี้ทั้งหมดเป็นจริง:
- ลำดับตัวเลือกทุกชุดจะมีส่วนเริ่มต้นอย่างน้อยหนึ่งส่วนที่ตรงตามเงื่อนไขในบางจุด
- ลำดับจำกัดทุกตัวที่สอดคล้องกับเงื่อนไขนี้ ก็จะสอดคล้องกับเงื่อนไข นี้ด้วยเช่นกัน
- ถ้าส่วนขยายทั้งหมดของลำดับจำกัดด้วยองค์ประกอบหนึ่งตัวเป็นไปตามเงื่อนไขแล้วลำดับจำกัดนั้นก็จะเป็นไปตามเงื่อนไข เช่นกัน
จากนั้นเราสามารถสรุปได้ว่า ข้อความนี้ ใช้ได้กับลำดับว่าง
ความสัมพันธ์กับสาขาอื่นๆ
ในคณิตศาสตร์ย้อนกลับ แบบคลาสสิก "การเหนี่ยวนำแบบแท่ง" ( ) หมายถึงหลักการที่เกี่ยวข้องซึ่งระบุว่า ถ้าความสัมพันธ์เป็นลำดับที่ดีเราจะมีโครงร่างของการเหนี่ยวนำอนันต์เหนือสำหรับสูตรใดๆ
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การเหนี่ยวนำบาร์
การเหนี่ยวนำแบบแท่ง (Bar induction)เป็นหลักการใช้เหตุผลที่ใช้ในคณิตศาสตร์เชิงสัญชาตญาณซึ่งริเริ่มโดยLEJ Brouwerการใช้งานหลักของการเหนี่ยวนำแบบแท่งคือการพิสูจน์ทฤษฎีบทพัด (Fan...
คำนิยาม
เมื่อกำหนดลำดับการเลือกแล้ว ลำดับจำกัดใดๆ ขององค์ประกอบในลำดับนี้เรียกว่า ส่วนเริ่มต้น ของลำดับการเลือกนี้ x 0 , x 1 , x 2 , x 3 , … {\displaystyle x_{0},x_{1},x_{2},x_{3},\ldots } x 0 , x 1 , x 2 , x 3 , … , x ฉัน {\displaystyle...
การเหนี่ยวนำแท่งที่ตัดสินใจได้ (BI D )
กำหนดให้มี述语 (predicate) สองตัวคือและบนลำดับจำกัดของจำนวนธรรมชาติ โดยที่เงื่อนไขต่อไปนี้ทั้งหมดเป็นจริง: อาร์ {\displaystyle R} เอ {\displaystyle A}
การเหนี่ยวนำแบบแท่งบาง (BI T )
กำหนดให้มี述语 (predicate) สองตัวคือและบนลำดับจำกัดของจำนวนธรรมชาติ โดยที่เงื่อนไขต่อไปนี้ทั้งหมดเป็นจริง: อาร์ {\displaystyle R} เอ {\displaystyle A}