আসল সংখ্যাটিকে "উপস্থাপন" বা "প্রয়োগ" করার অর্থ কী তা নিয়ে বিভ্রান্ত হওয়া সহজ। প্রকৃতপক্ষে, আমরা এমন মন্তব্যে একটি আলোচনার সাক্ষী রয়েছি যেখানে প্রতিনিধিত্বটি বিতর্কিত। সুতরাং আমাকে এই প্রথম ঠিকানা।
আমরা কীভাবে জানি যে একটি বাস্তবায়ন সঠিক?
যে তত্ত্বটি ব্যাখ্যা করে যে কম্পিউটারে কীভাবে জিনিসকে উপস্থাপন করা যায় তা হল উপলব্ধিযোগ্যতা । মৌলিক ধারণা যে, একটি সেট দেওয়া হয় , আমরা একটি ডাটাটাইপ বাছাই τ এবং প্রতি করার এক্স ∈ এক্স একটি টাইপ মান সেট τ যা বুঝতে পারছি এটা। আমরা v value x ∈ X লিখি যখন v এমন একটি মান হয় যা এক্স উপলব্ধি করে । উদাহরণস্বরূপ (আমি অকারণে হাস্কেল ব্যবহার করব), এন এর বুদ্ধিমান বাস্তবায়ন ডেটাটাইপ হতে পারে যেখানে v ⊢ k ∈ N যখন vXτx∈Xτv⊢x∈XvxNInteger
v⊢k∈Nvমূল্যায়ণ সংখ্যা (সুতরাং বিশেষ করে একটি প্রাকৃতিক সংখ্যা প্রতিনিধিত্ব করে না, এবং কেউই একটি উত্পথ প্রোগ্রাম না)। কিন্তু কিছু জোকার দ্বারা পদব্রজে ভ্রমণ এবং প্রমাণ করে যে আমরা ব্যবহার করতে পারে সঙ্গে স্বাভাবিক সংখ্যার প্রতিনিধিত্ব করতে টি R U ই ⊢ 42 ∈ এন এবং এফ একটি ঠ গুলি ই ⊢ এন ∈ এন জন্য এন ≠ 42 । কেন এটি ভুল? আমাদের একটি মানদণ্ড দরকার ।k¯¯¯-42
Bool
True⊢42∈NFalse⊢n∈Nn≠42
"জোকার নম্বরগুলি" এর ক্ষেত্রে সহজ পর্যবেক্ষণ হ'ল সংযোজন কার্যকর করা যায় না। আমি আপনাকে বলতে আমি দুই নম্বর আছে, উভয় দ্বারা প্রতিনিধিত্ব ধরুন । আপনি তাদের যোগফল জন্য একটি রিয়েলাইজার দিতে পারেন? ঠিক আছে, এটি 42 এর যোগফলের উপর নির্ভর করে তবে আপনি বলতে পারবেন না। যেহেতু সংযোজন হ'ল "প্রাকৃতিক সংখ্যাগুলি কী তার একটি প্রয়োজনীয় অংশ", এটি গ্রহণযোগ্য নয়। অন্য কথায়, বাস্তবায়ন সেটগুলি সম্পর্কে নয়, তবে কাঠামোগুলি সম্পর্কে , অর্থাৎ আমাদের সেটগুলি এমনভাবে উপস্থাপন করতে হবে যাতে প্রাসঙ্গিক কাঠামোর প্রয়োগও সম্ভব হয়। আমাকে এটির উপর চাপ দিন:False
আমরা কাঠামো বাস্তবায়ন করি, খালি সেট নয় not সুতরাং, বাস্তবায়নটি সঠিক হওয়ার জন্য আমাদের পুরো কাঠামোটি একত্রে পরিচালনা এবং সমস্ত অ্যাকোরিওমগুলি প্রয়োগ করতে সক্ষম হতে হবে।
আপনি যদি এই নীতিটি মানেন না, তবে আপনাকে সঠিকতার বিকল্প গাণিতিক মাপদণ্ডের পরামর্শ দিতে হবে । আমি একজনের সাথে চিনি না।
উদাহরণ: প্রাকৃতিক সংখ্যার উপস্থাপনা
স্বাভাবিক সংখ্যার জন্য প্রাসঙ্গিক গঠন Peano উপপাদ্য ব্যবহার দ্বারা বর্ণিত হয়, এবং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ সবর্জনবিদিত আছে বাস্তবায়ন হবে আনয়ন (কিন্তু এছাড়াও , উত্তরসূরি + + এবং × )। আমরা বাস্তবায়নযোগ্যতা ব্যবহার করে, সংযোজন বাস্তবায়নটি কী করে তা গণনা করতে পারি। এটি মানচিত্র হিসাবে পরিণত হয়েছে ( প্রাকৃতিক সংখ্যার প্রতিনিধিত্বকারী এখনও অজানা ডেটাটাইপ কোথায় )0+×nat
induction : 'a -> (nat -> 'a -> 'a) -> 'nat -> 'a
সন্তোষজনক induction x f zero = x
এবং induction x f (succ n) = f n (induction x f n)
। এই সমস্ত বাস্তবতা থেকে আসে। আমাদের একটি মাপদণ্ড রয়েছে: প্রাকৃতিক সংখ্যার একটি বাস্তবায়ন যখন এটি পিয়ানো অ্যাকসিওমগুলি কার্যকর করার অনুমতি দেয়। যদি আমরা ফান্টার এর প্রাথমিক বীজগণিত হিসাবে সংখ্যার বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করি তবে অনুরূপ ফলাফল পাওয়া যাবে ।X↦1+X
আসল সংখ্যার সঠিক প্রয়োগ
আসুন আসল সংখ্যা এবং হাতে থাকা প্রশ্নের দিকে মনোযোগ দিন। প্রথম প্রশ্নটি হ'ল "আসল সংখ্যার প্রাসঙ্গিক কাঠামো কী?" উত্তরটি হ'ল: আর্চিমিডিয়ান কৌচি সম্পূর্ণ অর্ডার করা ক্ষেত্র । এটিই "আসল সংখ্যা" এর প্রতিষ্ঠিত অর্থ। আপনি এটি পরিবর্তন করতে পারবেন না, এটি আপনার জন্য অন্যদের দ্বারা স্থির করা হয়েছে (আমাদের ক্ষেত্রে বিকল্প দেডেকাইন্ড রিয়েলসগুলি কচী রাজ্যগুলির কাছে বিচ্ছিন্ন হয়ে উঠেছে, যা আমরা এখানে বিবেচনা করছি)) আপনি এর কোনও অংশই কেড়ে নিতে পারবেন না, আপনাকে "আমি সংযোজন প্রয়োগের বিষয়ে চিন্তা করি না", বা "আমি অর্ডারটির বিষয়ে যত্ন করি না" বলার অনুমতি নেই। যদি আপনি এটি করেন, আপনাকে অবশ্যই এটি "আসল সংখ্যা" বলবেন না, "এমন কিছু আসল সংখ্যা যেখানে আমরা লিনিয়ার ক্রমটি ভুলে যাই" something
আমি সমস্ত বিবরণে যাচ্ছি না, তবে আমাকে কেবল ব্যাখ্যা করতে দিন যে কাঠামোর বিভিন্ন অংশ বাস্তবের উপর কীভাবে বিভিন্ন ক্রিয়াকলাপ দেয়:
- আর্কিমিডীয় সবর্জনবিদিত সম্পর্কে কম্পিউটিং হয় মূলদ reals এর অনুমান
- ক্ষেত্রের কাঠামোটি স্বাভাবিক গাণিতিক ক্রিয়াকলাপ দেয়
- লিনিয়ার অর্ডারটি x < ওয়াই পরীক্ষার জন্য আমাদের একটি semidecidable পদ্ধতি দেয়x<y
- কোশি সম্পূর্ণতার আমাদের একটি ফাংশন দেয়
lim : (nat -> real) -> real
যা (প্রতিনিধিত্ব) লাগে দ্রুত কোশি ক্রম এবং তার সীমা ফেরৎ। (একটি ক্রম যদি দ্রুত হয় | এক্স এন - এক্স মি | ≤ 2 মিনিট ( এন , মি ) সবার জন্য মি , এন ।)(xn)n|xn−xm|≤2min(n,m)m,n
আমরা যা পাই না তা হ'ল সাম্যের জন্য একটি পরীক্ষা ফাংশন। বাস্তবের অলক্ষ্যে এমন কিছুই নেই যা জিজ্ঞাসা করে যে সিদ্ধান্ত গ্রহণযোগ্য হতে পারে। (বিপরীতে, পেরো অ্যাকোরিয়ামগুলি বোঝায় যে প্রাকৃতিক সংখ্যাগুলি সিদ্ধান্ত গ্রহণযোগ্য এবং আপনি কেবল মজাদার অনুশীলন হিসাবে প্রয়োগ করে তা প্রমাণ করতে পারেন )।=eq : nat -> nat -> Bool
induction
এটি একটি সত্য যে মানবতা ব্যবহার করে এমন বাস্তবের স্বাভাবিক দশমিক প্রতিনিধিত্ব খারাপ, কারণ এটির সাথে আমরা সংযোজন বাস্তবায়ন করতে পারি না। অসীম মান্টিসার সাথে ভাসমান পয়েন্ট পাশাপাশি ব্যর্থ হয় (অনুশীলন: কেন?)। তবে কী কাজ করে তা স্বাক্ষরিত অঙ্কের উপস্থাপনা, অর্থাত্ একটি, যার মধ্যে আমরা negativeণাত্মক অঙ্কের পাশাপাশি ইতিবাচকগুলিও মঞ্জুর করি। অথবা আমরা যুক্তিগুলির ক্রমগুলি ব্যবহার করতে পারি যা উপরে উল্লিখিত হিসাবে দ্রুত কচী পরীক্ষাকে সন্তুষ্ট করে।
শ্যুওশি প্রতিনিধিত্ব কিছু প্রয়োগ করে, তবে আর নয়R
আমাদের reals নিম্নলিখিত উপস্থাপনা বিবেচনা করা যাক: একটি বাস্তব একজোড়া দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় ( Q , খ ) যেখানে ( কুই এন ) এন দ্রুত কোশি ক্রম সমকেন্দ্রি হয় এক্স এবং খ হয় বুলিয়ান কিনা তা নির্দেশ এক্স একটি পূর্ণসংখ্যা। এটি বাস্তবের উপস্থাপনের জন্য, আমাদের সংযোজন প্রয়োগ করতে হবে, তবে এটি প্রমাণিত হয়েছে যে আমরা বুলিয়ান পতাকাগুলি গণনা করতে পারি না। সুতরাং এটি বাস্তবের উপস্থাপনা নয় । তবে এটি এখনও কিছু উপস্থাপন করে, যিনি রিয়েলসের জেড ∪ ( আর ∖ জেড ) এর উপসেটx(q,b)(qn)nxbxZ∪(R∖Z)। নিশ্চয় realizability ব্যাখ্যা অনুযায়ী একটি ইউনিয়ন একটি পতাকা ইউনিয়ন আমরা হয় কোন অংশ যা নির্দেশ দিয়ে বাস্তবায়িত হয়। যাইহোক, একটি হল না করতে সমান আর বাদ মধ্যম মধ্যে, যদি না আপনি বিশ্বাস করেন যা কার্যকর করা যায় না এবং তাই এই আলোচনার জন্য এটি বেশ অপ্রাসঙ্গিক। আমরা হয় কম্পিউটারের বাধ্য জিনিষ intuitionistically না।Z∪(R∖Z)R
আমরা বাস্তবটি পূর্ণসংখ্যা কিনা তা পরীক্ষা করতে পারি না
অবশেষে, আমাকে জিজ্ঞাসা করা প্রশ্নের উত্তর দিন। আমরা এখন জানি যে বাস্তবগুলির একটি গ্রহণযোগ্য উপস্থাপনা হ'ল যুক্তিগুলির দ্রুত কচী ক্রমগুলি। (একটি গুরুত্বপূর্ণ উপপাদ্যতে বলা হয়েছে যে বাস্তবের যে কোনও দুটি উপস্থাপনা গ্রহণযোগ্য যা প্রকৃতপক্ষে গণনামূলকভাবে আইসোমরফিক হয়))
উপপাদ্য: সত্যিকারের একটি পূর্ণসংখ্যা কিনা তা পরীক্ষা করা সিদ্ধান্ত নেওয়া যায় না।
প্রুফ। মনে করুন আমরা বাস্তবটি একটি পূর্ণসংখ্যা কিনা তা পরীক্ষা করতে পারি (অবশ্যই বাস্তবটি একটি দ্রুত কচির ক্রম দ্বারা উপলব্ধি করা হয়েছে)। ধারণাটি, যা আপনি চাইলে আপনাকে আরও অনেক সাধারণ উপপাদ্য প্রমাণ করতে পারবেন, তা হল একটি অনাদি পূর্ণসংখ্যার একটি দ্রুত কচির সিকোয়েন্স তৈরি করা যা একটি পূর্ণসংখ্যায় রূপান্তর করে। এটি সহজ, কেবল এক্স এন = 2 - এন নিন । এরপরে, নীচে হ্যালটিং সমস্যাটি সমাধান করুন। একটি টুরিং মেশিন দেওয়া টি , একটি নতুন ক্রম নির্ধারণ ( Y এন ) এন দ্বারা
Y এন = { x এর এন যদি টি(xn)nxn=2−nT(yn)n
অর্থাৎ ক্রম মত নতুন ক্রম দেখায়(এক্সএন)এনযতদিনটিরান, কিন্তু তারপর এটা এ "আটকে" পায়এক্সমিযদিটিস্টেপমি। খুব গুরুত্বপূর্ণ, নতুন সিকোয়েন্সটিও দ্রুত কচির সিক্যুয়েন্স (এবং আমরাটি টিথামবকিনা তা জেনেও এটি প্রমাণ করতে পারি)। অতএব, আমরা এর সীমাz=limnynগণনা করতে পারি
yn={xnxmif T has not stopped within n stepsif T stopped in step m and m≤n
(xn)nTxmTmTz=limnyn, কারণ আমাদের বাস্তবের প্রতিনিধিত্ব সঠিক।
একটি পূর্ণসংখ্যা কিনা পরীক্ষা করুন । যদি এটি হয় তবে তা অবশ্যই
0 হবে এবং এটি কেবল তখনই ঘটে যখন
টি চিরকালের জন্য চলে। অন্যথায়,
z একটি পূর্ণসংখ্যা নয়, তাই
টি অবশ্যই বন্ধ হয়ে গেছে। Qed।
z0TzT
অনুশীলন: আমরা যুক্তিসঙ্গত সংখ্যার জন্য পরীক্ষা করতে পারি না তা বোঝানোর জন্য উপরের প্রমাণটি মানিয়ে নিন। তারপরে এটিকে মানিয়ে নেওয়ার জন্য আমরা নন-তুচ্ছ কোনও কিছুর জন্য পরীক্ষা করতে পারি না (এটি কিছুটা শক্ত)।
কখনও কখনও লোকেরা এই সমস্ত পরীক্ষার ব্যবসা সম্পর্কে বিভ্রান্ত হয়। তারা মনে করে যে আমরা প্রমাণ করে দিয়েছি যে আমরা কখনই বাস্তবসংখ্যক কিনা তা পরীক্ষা করতে পারি না । তবে অবশ্যই, 42 আসল এবং আমরা এটি বলতে পারি যে এটি একটি পূর্ণসংখ্যা কিনা। আসলে, কোন বিশেষ বাস্তব আমরা সঙ্গে আসা পর্যন্ত, , 88 Ln 89 , ই পাইয়ের মান √sin1188ln89 , ইত্যাদি, আমরা পুরোপুরিভাবে বলতে পারি যে তারা পূর্ণসংখ্যা কিনা। স্পষ্টতই,আমরাবলতে পারি কারণআমাদেরঅতিরিক্ত তথ্য রয়েছে: এই বাস্তবগুলি আমাদের সিকোয়েন্স হিসাবে দেওয়া হয় নি, বরং প্রতীকী অভিব্যক্তি হিসাবে যেখান থেকে আমরা স্যুওশি বিটটি গণনা করতে পারি। শীঘ্রই শুধুমাত্র তথ্য আমরা বাস্তব সম্পর্কে যত এটি সমকেন্দ্রি মূলদ অনুমান একটি ক্রম (এবং আমিনাএকটা রূপক হিসেবে উপস্থাপন ক্রম বর্ণনা, কিন্তু একটি কালো বাক্স যা আউটপুট মানেএনইনপুটের -th মেয়াদএনআমরা) তাহলে মেশিনের মতো অসহায় হবে।eπ163√nn
গল্পটির সারাংশ হলো
কোনও সেটটি বাস্তবায়নের বিষয়ে কথা বলার কোনও মানে হয় না যতক্ষণ না আমরা জানি যে এটিতে আমরা কী ধরণের অপারেশন করতে চাই।