Kanıt ağlarını nasıl düşünmeliyim?


24

Verdiği cevap ise bu soruya , Stephane Gimenez doğrusal mantık provalar için bir polinom zamanlı normalleştirme algoritmasına beni işaret etti. Girard'ın makalesinde bulunan kanıt, aslında pek fazla bilmediğim bir doğrusal mantık yönü olan kanıt ağlarını kullanır.

Şimdi, daha önce kanıt ağlarına ilişkin makaleleri okumaya çalıştım ( Pierre-Louis Curien'in bunlarla ilgili notları gibi ), ancak onları gerçekten anlamadım. Öyleyse sorum şu: onlar hakkında nasıl düşünmeliyim? "Onlar hakkında nasıl düşünülür" derken, arkalarındaki gayrı resmi sezgiyi kastediyorum (örneğin, hesaplamalı olarak nasıl davrandıklarını veya sekanslarla nasıl ilişkili olduklarını) ve aynı zamanda kendileri için gerçekten hangi teoremleri elde etmeleri gerektiğini kanıtlamam gerektiğini kastediyorum.

Bu soruyu cevaplarken, (1) Doğrusal mantığın ispat teorisini iyi biliyorum (kesme ortadan kaldırma ispatının nasıl gittiği ve odaklanmış biçimde de dahil olanlar dahil), (2) tutarlılık uzayları açısından kategorik anlambilim veya Day convolution yoluyla ve (3) GoI inşaatının çok temel kuralları.


4
Sezgi: ispat ağları = ispatlar için güzel gösterim. Nasıl davrandıklarını netleştiren daha teknik sezgiler: ispat ağları = calculus'un bazı basit alt hesapları. Kanıtlanmış ağları anlama konusundaki anlayışını aşmaya değer bir teknik gelişme: Yazılı bir pi-taş ile polarize kanıt ağları arasında Honda ve Laurent tarafından yapılan tam bir yazışma . π
Martin Berger

4
@ MartinBerger: Neden bir cevap yapmıyorsun?
Dave Clarke

Yanıtlar:


15

Kanıtlanmış ağlar, üç nedenden ötürü esasen ilgi çekicidir:

1) PROOFS KİMLİĞİ. "İki kanıt aynı olduğunda" sorununa cevap veriyorlar mı? Sıralı hesapta, aynı önermenin birçok farklı kanıtına sahip olabilirsiniz, çünkü sıralı hesap, gerekli olmadığında bile kesinti kuralları arasında bir emri zorlar. Tabii ki, sıralı matematik provaları üzerine bir denklik ilişkisi eklenebilir, ancak daha sonra kesilmenin ortadan kaldırılmasının denklik sınıflarında doğru şekilde davrandığı gösterilmeli ve ayrıca düz yeniden yazımdan çok daha teknik olan modüloyu yeniden yazmaya gerek vardır. Kanıtlanmış ağlar, her denklik sınıfının tek bir nesneye daraltıldığı bir sözdizimi sağlayarak denklik sınıflarıyla başa çıkma sorununu çözer. Bu durum yine de bir miktar idealisttir, çünkü birçok nedenden dolayı ispat ağları bir çeşit denklikle genişletilir.

2) HABERLEŞME KESME ELEME ADIMI YOK. Kanıtlanmış ağlarda kesilmiş eleme, sıralı taşlardan çok farklı bir tat alır, çünkü değişmeli kesme eleme adımları kaybolur. Bunun nedeni, ispat ağlarında, kesinti kurallarının sadece nedensel ilişkileri ile bağlantılı olmasıdır. Değişmeli durumlar, bir kuralın nedensel olarak ilgisiz başka bir kural tarafından gizlenebilmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Bu, nedensel olarak ilgisiz kuralların birbirinden çok uzak olduğu ispat ağlarında gerçekleşemez. Çoğu kesilmiş eleme durumu değişmeli olduğu için, biri kesilmiş elemenin çarpıcı bir şekilde basitleştirilmesini sağlar. Bu özellikle açık sübstitüsyonlarla lambda taşının incelenmesi için kullanışlıdır (çünkü üsteller = açık sübstitüsyonlar). Yine, bu durum idealdir çünkü ispat ağlarının bazı sunumları değişmeli adımlar gerektirmektedir. Ancak,

3) DOĞRULUK KRİTERLERİ. Prova ağları, ardışık matematik provalarının tercümesi ile tanımlanabilir, ancak genellikle bir ispat ağları sistemi, bir doğruluk kriterine sahip olmadıkça, yani bir tercümanın çevrilmesiyle elde edilen grafik setini karakterize eden bir grafik-teorik ilkeler kümesi sağlanmadıkça kabul edilmez. sıralı hesap kanıtı. Bir doğruluk ölçütü talep etmenin nedeni, prova ağı kurucuları (linkler olarak adlandırılır) tarafından oluşturulan serbest grafik dilin, bazı grafiklerin herhangi bir ispata uymadığı anlamında "çok fazla grafik" içermesidir. Doğruluk ölçütleri yaklaşımının alaka düzeyi genellikle tamamen yanlış anlaşılmıştır. Bu önemlidir, çünkü kanıtın ne olduğuna dair endüktif olmayan tanımlar verir ve sonuçların mahiyetine ilişkin şaşırtıcı derecede farklı bakış açıları sunar. Karakterizasyonun endüktif olmadığı gerçeği genellikle eleştirilir, oysa ki ilginç olan da budur. Tabii ki, formalizasyon için kolay erişilebilir değildir, ancak yine de, gücü budur: ispat ağları ispatlar ve terimlerle ilgili olağan endüktif bakış açısı ile elde edilemeyen öngörüleri sağlar. Prova ağları için temel bir teorem, doğruluk kriterini sağlayan herhangi bir grafiğin, endüktif olarak bir sekanslı analiz provası olarak (doğru grafiğe dönüşerek) ayrıştırılabileceğini söyleyen sekanslandırma teoremidir.

Kanıtlama ağlarının, doğal çıkarımın klasik ve doğrusal bir versiyonu olduğunu söylemenin kesin olmadığı sonucuna varayım. Mesele şu ki, ispat kimliği sorununu çözdüğü (veya çözmeyi denediği) ve doğal çıkarımın aynı sezgisel mantık için aynı problemi başarıyla çözdüğü. Ancak sezgisel sistemler ve doğrusal olmayan sistemler için de kanıt ağları yapılabilir. Aslında sezgisel sistemler için klasik sistemlerden daha iyi çalışırlar.


14

Bir yerden bizim bir mantık "simetrik" diyelim ( "değil Bir") varsayım ispat aynı anlamda ve bir kanıtı bir varsayım olarak aynı anlamı . Klasik mantık ve doğrusal mantık bu anlamda simetriktir. Sezgisel mantık değil.A - A A-birbir-birbir

Girard, doğal çıkarımın tamamen bu şekilde asimetrik olduğunu fark etti. Bu yüzden sezgisel mantıkla eşleşir. İspat ağları, Girard tarafından simetrik bir doğal kesinti biçimi yaratma girişimidir .

Bu fikirlere en iyi giriş, Girard'ın "Kanıtlar ve Çeşitleri" dir. Sezgisel mantığın bir parçası için doğal çıkarım ve sıralı hesap sistemi üzerinden çalışırsanız ve sıralı hesaptan doğal çıkarıma homomorfizmi oluşturan homomorfizmi oluşturan 5.3 ve 5.4 bölümlerini yakından okursanız, doğal çıkarımın ne olduğunu takdir edersiniz her şey hakkında. Ardından Lafont'un Ekinde aynı ağda kanıt ağları tanıtıldı. Kesit 5.3-4'ün homomorfizmini doğrusal mantık dizisi hesabı ile doğrusal mantık geçirmez ağlar (en azından çarpım fragmanı için) arasında bire uzatmak az ya da çok kolaydır.

Girard'ın tedavisi hakkında belki de gereksiz yere kafa karıştırıcı olan bir şey, iki taraflı sıralarla dağıtdığı ve ekonominin çıkarına tek taraflı sıraları kullandığı. Ardışık hesaplar için bu az çok iyi çalışır. Ancak, aynı ekonomi doğal çıkarımlara uygulandığında, işler garip görünüyor. Bu nedenle bir ispat ağı, herhangi bir varsayım olmaksızın , formüllerin ayrılmasının “doğal bir kesinti kanıtı” dır . tipi bir kesinti, tipi bir ispat ağına dönüştürülür . Bu sizi şaşırtıyorsa, kendiniz için iki taraflı bir sıralı hesabı ve varsayım-sonuç ispat ağları formu yazmak isteyebilirsiniz. Bu işleri netleştirebilir.y olan , birΓbirΓ,bir


Özgün cevabımda kaçırdığım bir şey: Kanıt ağları prova yazma yöntemidir ve provaların program olduğunu biliyoruz. Bu yüzden, kanıt ağları aynı zamanda program yazmanın bir yoludur.

Yazma programları için geleneksel işlevsel gösterim, tıpkı doğal kesinti gibi, asimetriktir. Bu yüzden, kanıt ağları, programların simetrik bir biçimde yazılma şeklini işaret eder . İşlem hesabı bu şekilde resme giriyor.

Simetriyi temsil başka yolu İki gazetelerde inceledik mantık programlama, geçer: Bir yönlü mantık programları için temel daktilo ve yüksek mertebeden yönleri mantık programlama


9

Kanıt ağlarının sıralı hesaplarla nasıl ilişkilendirildiğine ve daha dinamik şeyler bırakmaya odaklanıyorum.

Prova ağları soyut sıralı hesap provaları: bir prova ağı sıralı hesap provaları kümesini temsil eder. Kanıtlanmış ağlar, ardışık matematiksel kanıtlar arasındaki önemsiz farklılıkları unutur (hangi formülün altında olduğu gibi). Buradaki önemli teorem, ispat ağını sıralı hesap istasına dönüştüren "sıralama" dır.


2
bir\ PARbir,birbir

9

Bu, çoğunlukla sorunuzun "nasıl hesaplamalı davrandıklarını" ifade eder. Kanıt ağlarını hesaplama perspektifinden iyi anlamanın bir yolu, biraz daha somut yorumlara bakmaktır (örn. İşlem cebirsel).

Aşağıdakilerle ilgileniyor olabilirsiniz:

  • Abramsky'nin (Proof İfadeleri Üzerindeki CLL Bölümü): Lineer Mantığın Hesaplamalı Yorumları . Bu makale aynı zamanda prova ağlarına karşılık gelen sonuçlara yakın bazı sonuçlar sunar, bu nedenle sorunuzun ikinci aşamasında yardımcı olabilir.

  • Polar ve Proof Ağları adı verilen belirli bir Prova Ağları türünün Pi-calculus işlemlerine nasıl karşılık geldiğini ve yukarıda Martin Berger'in bahsettiğini gösteren Honda ve Laurent tarafından yazılmış bir yazı: fileler

  • (burada utanmadan kendi çalışmamın reklamını yapıyorum) Taslak: İşlem Cebirsel Formunda Kanıtlanmış Ağlar

Kanıt ağları ve lambda matematiği ile ilgili önemli sezgiler veren bazı çalışmalar da var. Örneğin, Delia Kesner ve Stéphane Lengrand tarafından aşağıdakiler:

Michele Pagani ve Lorenzo Tortora de Falco tarafından LL'nin Güçlü Normalleştirme özelliğini ayrıntılı bir şekilde ispatlamak için Prova Yapılara dayanan bu tür bir çalışma (teorik yönlere çok odaklı) da ilginizi çekebilir.

Genel olarak, hangi teoremler çalışılmalı? Eh, ben pek bir otorite değilim ama "Sıralama" (Prova Ağları ve Sıralı Kanıtlar ile ilgili; bkz. LL'deki orijinal TCS belgesine bakın) ve güçlü normalizasyon kanıtı (beklenildiği gibi, ancak beklendiği gibi, ama çok önemli) PN teoremleri onunla [veya bunu ispatlamak için kullanılır]) ilgilidir.

Odaklanmaya aşina iseniz, Andreoli'nin şu makalesi de ilginizi çekebilir:

Bu yardımcı olur umarım. Yine, bu referanslar gerçekten ayrıntılı değildir.

en iyisi Dimitris


5

Son zamanlarda prova ağı ve odaklanmış calculi arasındaki ilişkiyi daha sıkı hale getirmek, eşzamanlı sol deliklere sahip olabileceğiniz "çok odaklı" değişkenleri kullanmak ve "maksimum odaklı" provaları incelemekle ilgili ilginç bir çalışma yapıldı. Eğer hesabı doğru seçerseniz, maksimum odaklanmış provalar MLL prova ağlarına veya klasik mantıkta genleşme provalarına karşılık gelebilir ( Genleşme Kanıtları ve Çok Odaklı Sıralı Kanıtlar Arasındaki İzomorfizm , Kaustuv Chaudhuri, Stefan Hetzl ve Dale Miller, 2013)


4

Makalemi " Yapısal mantık için ispat ağları ve matrisler araştırması " olarak kontrol edebilirsiniz .

Özet:

Bu makale, klasik olarak baştan aşağıya hiyerarşi boyunca uzanan çeşitli mantıklara uygulanan, iki tür "sıkıştırılmış" kanıt şeması, \ emph {matrix yöntemi} ve \ emph {kanıt ağları} 'nın bir incelemesidir. sosyal olmayan Lambek sistemi. İkincisi için ispat ağlarının yeni bir tedavisi sağlanmaktadır. Prova ağlarının ve matrislerin açıklamaları, sekanslara dayanan tek tip notasyonda verilmiştir, böylece çeşitli mantıklara yönelik şemaların özellikleri kolayca karşılaştırılabilir.


7
Belki de burada bir bağlantı vermek yerine daha fazla ayrıntı verebilirsiniz, özellikle de konuyla ilgili biraz bilginiz var gibi görünüyor.
Dave Clarke
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.