Lindenbaum-Tarského algebry

Lindenbaum - Tarského algebra je speciální Booleova algebra na množině formulí klasické predikátové logiky.

Konstrukce

Uvažme , kde je množina všech prvořádových formulí predikátové logiky v jazyce L, a teorii . Pro každou takovouto teorii můžeme definovat ekvivalenci následovně:

Označme nyní ekvivalenční třídu pro a uvažme na níž definujme operace (průsek), (sjednocení), (komplement) a prvky (maximální prvek), (minimální prvek) takto:

Nelze pochopit (syntaktická chyba): {\displaystyle \begin{align*} [\varphi]_{\equiv_T} \wedge [\psi]_{\equiv_T} &= [\varphi \& \psi]_{\equiv_T} \varphi]_{\equiv_T} \vee [\psi]_{\equiv_T} &= [\varphi \vee \psi]_{\equiv_T} -[\varphi]_{\equiv_T} &= [\neg\varphi] \textbf{1} &= [\varphi \vee \neg\varphi]_{\equiv_T} \textbf{0} &= [\varphi \& \neg\varphi]_{\equiv_T} \end{align*} }

Potom je Booleova algebra.

Omezíme-li se nyní pouze na sentence tj. místo definujeme operace na kde je množina sentencí, získáme Lindenbaum-Tarského algebru pro teorii .[1]

Spočetný průsek a sjednocení

Je rozumné klást otázku na význam spočetného průseku a sjednocení v . Intuitivně bychom se mohli pokusit definovat nekonečný průsek množiny jako nekonečnou konjunkci formulí z , obdobně nekonečné sjednocení množiny jako nekonečnou disjunkci formulí z avšak protože formule mohou mít pouze konečnou délku nebyl by výsledek prvkem .

Pro některé množiny formulí však nekonečný průsek a sjednocení definovat můžeme:

Nechť potom pro definujme

Uspořádání na B(T)

Jako jakoukoli jinou Booleovu algebru můžeme i chápat jako uspořádanou množinu pomocí relace :


neboť v vlastně znamená , což je ekvivalentní s dostáváme:

Stojí za povšimnutí, že uspořádání na lze interpretovat jako "čím blíže je k tím silnějším je tvrzením" (blízkost nule může odpovídat snadnosti falsifikace, je falsisikovaná vždy naopak není falsifikovatelná nikdy). Mimo jiné tato interpretace plyne i z triviálního faktu, že čím blíže je k tím větší (co do inkluze) je množina následníků tj. čím silnější předpoklad učiníme, tím více závěrů jsme schopni udělat. S touto interpretací se můžeme setkat například ve forcingu, kde interpretujeme jako " je silnější podmínka než ".

Definice

Nechť je teorie prvořádové predikátové logiky a její jazyk, potom kde a , , , , a jsou definovány jako v Konstrukci výše, nazveme Lindenbaum-Tarského algebrou pro teorii .

Vlastnosti

  • Je-li sporná, potom a tedy a tedy i .
  • Je-li bezesporná, je Nelze pochopit (syntaktická chyba): {\displaystyle |B(T)|\geq2<math> neboť <math>T \vdash \neg(\varphi \vee \neg\varphi \leftrightarrow \varphi \& \neg\varphi)} a proto .
  • Je-li bezesporná a navíc úplná dostáváme neboť z úplnosti plyne, že a tedy nebo z čehož plyne, že nebo a tedy
  • Je-li bezesporná a neúplná potom neboť existuje sentence t.ž. a a tudíž , a proto jsou čtyři navzájem různé prvky .
  • Každá Booleova algebra je izomorfní Lindenbaum-Tarského algebře pro vhodné .[2]

Definice: Nechť je struktura s nosičem a , potom je jazyk obsahující pouze parametry z a množina formulí v jazyce kde má právě volných proměnných.

Na množině můžeme opět zavést ekvivalenci jako výše v Konstrukci. Zadefinujeme-li také , , , , a jako v Konstrukci výše a zvolíme získáme Booleovu algebru, jež značíme .

Definice: Nechť je struktura s nosičem a , řekneme, že množina je -definovatelná pokud existuje taková, že definuje . Soubor všech -definovatelných množin na označíme

Význam: Vzhledem k tomu, že každá z definuje právě jednu -definovatelnou množinu v nepřekvapí nás, že platí:

kde je algebra množin s nosičem .[3]

Algebra slouží k definici -typu v Teorii modelů a důkazu Morleyovy věty.

Odkazy

Reference

  1. Radek Honzík, Boolean Algebras, Lecture Notes, Winter 2013
  2. Handbook of Boolean Algebras: Volume 1, North-Holland 1989, Theorem 9.10
  3. A Shorten Model Theory, Wilfred Hodges, Cambridge UP, April 1997

Použitá literatura

  • Radek Honzík, Boolean Algebras, Lecture Notes, Winter 2013
  • Radek honzík, Introduction to Model Theory, Lecture Notes, Winter 2012
  • A Shorten Model Theory, Wilfred Hodges, Cambridge UP, April 1997
  • Thomas Jech, Set Theory - The 3rd Millenium Edition revised and expanded, Springer, 2006

Související články

Booleova algebra
Forcing
Teorie modelů