กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

บทพิสูจน์ของฮิกแมน

ต้นขั้วแบบผสมผสาน/บทแทรก/ทฤษฎีการสั่งซื้อ/ความดี

ในทางคณิตศาสตร์ทฤษฎีบทของฮิกแมนกล่าวว่าเซตΣ*{\displaystyle \Sigma ^{*}}ของลำดับ จำกัด เหนือตัวอักษรจำกัดΣ{\displaystyle \Sigma }ลำดับ ที่เรียงลำดับบางส่วนโดย ความสัมพันธ์...

บทพิสูจน์ของฮิกแมน

ในทางคณิตศาสตร์ทฤษฎีบทของฮิกแมนกล่าวว่าเซตΣ*{\displaystyle \Sigma ^{*}}ของลำดับ จำกัด เหนือตัวอักษรจำกัดΣ{\displaystyle \Sigma }ลำดับ ที่เรียงลำดับบางส่วนโดย ความสัมพันธ์ ของลำดับย่อยนั้นเป็นลำดับบางส่วนที่ดีนั่นคือ ถ้า1,2,Σ*{\displaystyle w_{1},w_{2},\ldots \in \Sigma ^{*}}เป็นลำดับคำที่ไม่มีที่สิ้นสุดบนตัวอักษรที่มีจำนวนจำกัดΣ{\displaystyle \Sigma }ดังนั้นจึงมีดัชนีอยู่ฉัน<เจ{\displaystyle i<j}โดยที่ฉัน{\displaystyle w_{i}}สามารถหาได้จากเจ{\displaystyle w_{j}}โดยการลบสัญลักษณ์บางส่วน (อาจจะไม่ลบเลยก็ได้) โดยทั่วไปแล้ว เซตของลำดับจะเรียงลำดับได้ดีในระดับหนึ่ง แม้ว่าΣ{\displaystyle \Sigma }ไม่จำเป็นต้องมีจำนวนจำกัด แต่ตัวมันเองมีลำดับกึ่งที่ดี และลำดับของลำดับย่อยนั้นถูกขยายให้เป็นลำดับกึ่ง "การฝังตัว" ที่อนุญาตให้แทนที่สัญลักษณ์ด้วยสัญลักษณ์ก่อนหน้าในลำดับกึ่งที่ดีของΣ{\displaystyle \Sigma }นี่เป็นกรณีพิเศษของทฤษฎีบทต้นไม้ของครัสกัล ในภายหลัง ตั้งชื่อตามเกรแฮม ฮิกแมนผู้ตีพิมพ์ทฤษฎีบทนี้ในปี 1952

การพิสูจน์

อนุญาตΣ{\displaystyle \Sigma }เป็นอักษรภาพที่มีระเบียบแบบกึ่งสมบูรณ์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งΣ{\displaystyle \Sigma }อาจเป็นลำดับจำกัดและเรียงลำดับตามความสัมพันธ์เอกลักษณ์ก็ได้ สมมติเพื่อหาข้อขัดแย้งว่ามี ลำดับ ที่ไม่ดี อยู่เป็นอนันต์ กล่าวคือ ลำดับคำเป็นอนันต์1,2,3,Σ*{\displaystyle w_{1},w_{2},w_{3},\ldots \in \Sigma ^{*}}เช่นนั้นไม่มีฉัน{\displaystyle w_{i}}ฝังลงในภายหลังเจ{\displaystyle w_{j}}ดังนั้นจึงมีลำดับคำที่ไม่ดีที่ไม่มีที่สิ้นสุด=(1,2,3,){\displaystyle W=(w_{1},w_{2},w_{3},\ldots )}ซึ่งถือว่าน้อยที่สุดในความหมายดังต่อไปนี้:1{\displaystyle w_{1}}เป็นคำที่มีความยาวน้อยที่สุดจากบรรดาคำทั้งหมดที่เริ่มต้นลำดับที่ไม่ดีแบบอนันต์2{\displaystyle w_{2}}เป็นคำที่มีความยาวน้อยที่สุดจากลำดับที่ไม่ดีอนันต์ทั้งหมดที่เริ่มต้นด้วย1{\displaystyle w_{1}};3{\displaystyle w_{3}}เป็นคำที่มีความยาวน้อยที่สุดจากลำดับที่ไม่ดีอนันต์ทั้งหมดที่เริ่มต้นด้วย1,2{\displaystyle w_{1},w_{2}}และอื่นๆ โดยทั่วไปแล้วฉัน{\displaystyle w_{i}}เป็นคำที่มีความยาวน้อยที่สุดจากลำดับที่ไม่ดีอนันต์ทั้งหมดที่เริ่มต้นด้วย1,,ฉัน1{\displaystyle w_{1},\ldots ,w_{i-1}}.

เนื่องจากไม่มีฉัน{\displaystyle w_{i}}อาจเป็นคำที่ว่างเปล่าเราสามารถเขียนได้ฉัน=เอฉันzฉัน{\displaystyle w_{i}=a_{i}z_{i}}สำหรับเอฉันΣ{\displaystyle a_{i}\in \Sigma }และzฉันΣ*{\displaystyle z_{i}\in \Sigma ^{*}}. เนื่องจากΣ{\displaystyle \Sigma }ลำดับของสัญลักษณ์นำหน้านั้นค่อนข้างเป็นระเบียบเอ1,เอ2,เอ3,{\displaystyle a_{1},a_{2},a_{3},\ldots }ต้องมีลำดับที่เพิ่มขึ้นอย่างไม่มีที่สิ้นสุดเอฉัน1เอฉัน2เอฉัน3{\displaystyle a_{i_{1}}\leq a_{i_{2}}\leq a_{i_{3}}\leq \cdots }กับฉัน1<ฉัน2<ฉัน3<{\displaystyle i_{1}<i_{2}<i_{3}<\cdots }.

ทีนี้ลองพิจารณาลำดับของคำต่อไปนี้1,,ฉัน11,zฉัน1,zฉัน2,zฉัน3,.{\displaystyle w_{1},\ldots ,w_{{i_{1}}-1},z_{i_{1}},z_{i_{2}},z_{i_{3}},\ldots .} เพราะzฉัน1{\displaystyle z_{i_{1}}}สั้นกว่าฉัน1=เอฉัน1zฉัน1{\displaystyle w_{i_{1}}=a_{i_{1}}z_{i_{1}}}ลำดับนี้ "เรียบง่ายกว่า"{\displaystyle W}และดังนั้นจึงต้องมีคำอยู่ภายในคุณ{\displaystyle u}ที่ฝังตัวเข้าไปในคำถัดไปวี{\displaystyle v}. แต่คุณ{\displaystyle u}และวี{\displaystyle v}ไม่สามารถเป็นทั้งสองอย่างได้เจ{\displaystyle w_{j}}ของ เพราะลำดับเดิม{\displaystyle W}คงไม่เลว ในทำนองเดียวกัน มันก็เป็นไปไม่ได้เช่นกันว่าคุณ{\displaystyle u}เป็นเจ{\displaystyle w_{j}}และวี{\displaystyle v}เป็นzฉันเค{\displaystyle z_{i_{k}}}เพราะว่าเจ{\displaystyle w_{j}}นอกจากนี้ยังจะฝังตัวเข้าไปในฉันเค=เอฉันเคzฉันเค{\displaystyle w_{i_{k}}=a_{i_{k}}z_{i_{k}}}และในทำนองเดียวกัน ก็เป็นไปไม่ได้เช่นกันว่าคุณ=zฉันเจ{\displaystyle u=z_{i_{j}}}และวี=zฉันเค{\displaystyle v=z_{i_{k}}},เจ<เค{\displaystyle j<k}เพราะว่าฉันเจ=เอฉันเจzฉันเจ{\displaystyle w_{i_{j}}=a_{i_{j}}z_{i_{j}}}จะฝังเข้าไปในฉันเค=เอฉันเคzฉันเค{\displaystyle w_{i_{k}}=a_{i_{k}}z_{i_{k}}}ในทุกกรณี เราก็จะพบกับความขัดแย้ง

ประเภทลำดับ

ประเภทลำดับของΣ*{\displaystyle \Sigma ^{*}}เกี่ยวข้องกับประเภทลำดับของΣ{\displaystyle \Sigma }ดังต่อไปนี้: [ 1 ] [ 2 ]โอ(Σ*)={ωωโอ(Σ)1,โอ(Σ) จำกัด;ωωโอ(Σ)+1,โอ(Σ)=εα+n สำหรับบางคน α และบางส่วนที่จำกัด n;ωωโอ(Σ),มิฉะนั้น.{\displaystyle o(\Sigma ^{*})={\begin{cases}\omega ^{\omega ^{o(\Sigma )-1}},&o(\Sigma ){\text{ finite}};\\\omega ^{\omega ^{o(\Sigma )+1}},&o(\Sigma )=\varepsilon _{\alpha }+n{\text{ for some }}\alpha {\text{ and some finite }}n;\\\omega ^{\omega ^{o(\Sigma )}},&{\text{otherwise}}.\end{cases}}}

การปรับเทียบทางคณิตศาสตร์แบบย้อนกลับ

ทฤษฎีบทของฮิกแมนได้รับ การปรับเทียบ ทางคณิตศาสตร์แบบย้อนกลับ (ในแง่ของระบบย่อยของเลขคณิตอันดับสอง ) ว่าเทียบเท่ากับเอซีเอ0{\displaystyle ACA_{0}}เหนือทฤษฎีพื้นฐานอาร์ซีเอ0{\displaystyle RCA_{0}}[ 3 ]

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Higman%27s_lemma&oldid=1352234828 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ บทพิสูจน์ของฮิกแมน

ในทางคณิตศาสตร์ทฤษฎีบทของฮิกแมนกล่าวว่าเซตΣ*{\displaystyle \Sigma ^{*}}ของลำดับ จำกัด เหนือตัวอักษรจำกัดΣ{\displaystyle \Sigma }ลำดับ ที่เรียงลำดับบางส่วนโดย ความสัมพันธ์...

การพิสูจน์

อนุญาต Σ {\displaystyle \Sigma } เป็นอักษรภาพที่มีระเบียบแบบกึ่งสมบูรณ์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Σ {\displaystyle \Sigma } อาจเป็นลำดับจำกัดและเรียงลำดับตามความสัมพันธ์เอกลักษณ์ก็ได้ สมมติ เพื่อหาข้อขัดแย้ง ว่ามี ลำดับ ที่ไม่ดี อยู่เป็นอนันต์ กล่าวคือ...

ประเภทลำดับ

ประเภท ลำดับ ของ Σ * {\displaystyle \Sigma ^{*}} เกี่ยวข้องกับประเภทลำดับของ Σ {\displaystyle \Sigma } ดังต่อไปนี้: [ 1 ] [ 2 ] โอ ( Σ * ) = { ω ω โอ ( Σ ) − 1 , โอ ( Σ ) จำกัด ; ω ω โอ ( Σ ) + 1 , โอ ( Σ ) = ε α + n สำหรับบางคน α และบางส่วนที่จำกัด n ; ω ω...

การปรับเทียบทางคณิตศาสตร์แบบย้อนกลับ

ทฤษฎีบทของฮิกแมนได้รับ การปรับเทียบ ทางคณิตศาสตร์แบบย้อนกลับ (ในแง่ของระบบย่อยของ เลขคณิตอันดับสอง ) ว่าเทียบเท่ากับ เอ ซี เอ 0 {\displaystyle ACA_{0}} เหนือทฤษฎีพื้นฐาน อาร์ ซี เอ 0 {\displaystyle RCA_{0}} [ 3 ] ​