独立于ZFC的理论CS结果


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我要问一个非常模糊的问题,因为理论计算机科学和数学之间的界限并不总是容易区分的。

问题:您是否知道CS中有任何有趣的结果,这些结果要么独立于ZFC(即标准集理论),要么最初在ZFC(及某些其他公理)中得到证明,然后才在ZFC alorne中得到证明?

我这么问是因为我很接近完成我的博士论文,我的主要结果(一类游戏这是用来给“游戏的语义”来的确定性概率模态演算)是在成熟的那一刻ZFC扩展与其他公理(连续统假设即否定¬ ç ^ h和马丁的公理中号)。μ¬CHMA

因此,设置显然是计算机科学(模态演算是一个时序逻辑,而我将其与概率系统延伸到工作)。μ

我想在论文中引用其他此类示例(如果您知道的话)。

先感谢您,

再见

马泰奥



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我要回答的是Matteo Mio和Alex Simpson使用Martin的Axiom证明了非常有趣的结果……
Andrej Bauer

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这可能是我所见过的最好的例子,它的最佳答案包含在问题本身中!我没有意识到您的结果非常有趣。
Timothy Chow

Answers:


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尽管除了您自己的结果之外,我还没有发现任何此类结果,但我认为您可以扩大范围并询问:使用(任何类型的)非标准公理证明了TCS中的结果是什么。这里所说的非标准是指ZF(或ZFC)的经典逻辑以外的东西。

我想到的一个很好的例子是Alex Simpson关于使用合成域理论的编程语言属性的结果。他将直觉集合理论与与经典逻辑矛盾的公理使用。

同样,Alex和我使用具有反经典连续性原理的直觉公理来显示有关Banach-Mazur可计算性的结果。

但是,没有一个示例像您的证明那样具有“开放”状态,因为我们知道,我们使用的非标准公理可以简单地理解为在直觉数学模型中运行,该模型可以证明存在在ZFC中。因此,非标准设置实际上是使事情更优雅地完成的一种方法,并且原则上它们可以在纯ZFC中完成(尽管我担心考虑到底会怎样)。


谢谢!在撰写简介时,我会询问alex的更多详细信息。
IamMeeoh 2011年

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这取决于您对“计算机科学”的定义。请看下面的例子-它算吗?

NC1C2|C1(n)||C2(n)|LC1L

SCDSC

这是两个独立于ZFC的属性:

  1. 存在一定规模的代码。
  2. 存在单调代码的规模(即,在所有单调代码的集合中共同确定的一组有序的单调代码)。

您好Yuval,谢谢您的回答。我不确定您的示例是否符合我的“计算机科学”定义。仅仅谈论“代码”不足以将其分类为CS。是什么使论文成为“ CS论文”,是什么?它出现在某些CS会议/期刊中,还是用来证明在CS会议/期刊中有所成果的?通过CS论文,我非常灵活,但是主题可能是“信息理论,复杂性,程序/系统逻辑,递归理论”等。无论如何,您都可以引用示例和/或利用“存在规模的论文”的来源。代码”?谢谢!再见
IamMeeoh 2011年

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有关整数代码的论文出现在电气工程期刊上,例如IEEE信息理论交易。这是您的关键字之一。
Yuval Filmus

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我认为没有使用这些结果的论文。此外,我坚信独立于ZFC的结果不会带来任何复杂性,因此从某种意义上说,您的问题是关于扩大计算机科学领域的限制。
Yuval Filmus

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您好Yuval,首先让我再次感谢您的回答。但是,我不同意你的强势立场。例如,Robertson-Seymour定理(似乎需要选择)在复杂性方面具有重要的意义。因此很明显,选择在复杂性理论中很有用(也许有点令人惊讶)。现在,使用一致的ZFC扩展工作显然可以简化证明结果的任务,复杂度可以说是结果,即使这些结果在ZFC中可能是可证明的,但没人知道如何做到。
IamMeeoh 2011年

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此外,我不明白为什么不应该有独立于ZFC的复杂性的具体结果,就像Robertson-Seymour定理(也许)独立于ZF一样。
IamMeeoh 2011年

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DbDcbTccD

图灵度确定性声明:

每套图灵度要么包含一个圆锥体,要么与某个圆锥体不相交

这是确定性公理(AD)的结果,它独立于ZF且与ZFC不兼容。较弱的陈述

在图灵等效条件下关闭的每个Borel实数集都包含一个圆锥或与圆锥不相交

这是马丁关于Borel确定性定理的一个结果,在ZFC中可以证明这一定理。在马丁关于Borel确定性的结果得到证明之前,已经对这两个陈述进行了研究,当时还只知道它们在ZF + AD中都是可证明的。

SbcSbTcSS


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我最近参加了一场关于这样的结果的演讲,该演讲涉及单计数器布奇游戏的确定性:奥利维尔·芬克尔(Olivier Finkel),《上下文无关游戏的确定性》,STACS 2012,http: //drops.dagstuhl.de/opus/volltexte/2012/ 3389 / pdf / 5.pdf


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很多建设性的数学。请参阅PerMartin-Löf关于构造集理论的工作,该理论被用作依赖类型的编程语言的基础。


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IIRC,Martin-Lof类型理论与Kripke-Platek集理论具有相同的一致性强度,后者比ZFC弱得多。而且,MLTT没有任何明确的反经典原理,例如Andrej提到的连续性公理。
Neel Krishnaswami

@Neel我从没说过MLTT的一致性或强度。但是,我认为建设性数学中的一些结果与该问题有关,要求“与ZFC无关的CS中有趣的结果”。
罗布

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我认为这里的“独立”是形式上的意思。
Mark Reitblatt 2011年
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