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Transcript:

Dalle interpretazioni funzionali all aritmetica nonstandard Amar Hadzihasanovic Università di Oxford Gargnano sul Garda, 28 agosto 2014

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Che cosa rende una dimostrazione costruttiva Una risposta da teorico delle dimostrazioni: proprietà dell esistenza (o della definibilità esplicita) Dato un sistema deduttivo (del primo ordine) H, se H x : σ Φ(x), allora possiamo estrarre dalla dimostrazione un termine chiuso a : σ tale che H Φ(a).

Che cosa rende una dimostrazione costruttiva Una risposta da teorico delle dimostrazioni: proprietà dell esistenza (o della definibilità esplicita) Dato un sistema deduttivo (del primo ordine) H, se H x : σ Φ(x), allora possiamo estrarre dalla dimostrazione un termine chiuso a : σ tale che H Φ(a). Il termine a è chiamato realizzatore: testimonia il significato computazionale del quantificatore esistenziale

Che cosa rende una dimostrazione costruttiva Una risposta da teorico delle dimostrazioni: proprietà dell esistenza (o della definibilità esplicita) Dato un sistema deduttivo (del primo ordine) H, se H x : σ Φ(x), allora possiamo estrarre dalla dimostrazione un termine chiuso a : σ tale che H Φ(a). Il termine a è chiamato realizzatore: testimonia il significato computazionale del quantificatore esistenziale ma anche una dimostrazione non costruttiva può avere del contenuto computazionale... (Georg Kreisel, 1951)

Kurt Gödel, 1958 Interpretazione funzionale (Dialectica) Aggiungi assiomi a H, poi traduci una formula Φ con una formula Φ T : u v ϕ T (u, v), tale che ϕ T sia una formula di un sottosistema H di H; e

Kurt Gödel, 1958 Interpretazione funzionale (Dialectica) Aggiungi assiomi a H, poi traduci una formula Φ con una formula Φ T : u v ϕ T (u, v), tale che ϕ T sia una formula di un sottosistema H di H; e 1 H Φ Φ T ;

Kurt Gödel, 1958 Interpretazione funzionale (Dialectica) Aggiungi assiomi a H, poi traduci una formula Φ con una formula Φ T : u v ϕ T (u, v), tale che ϕ T sia una formula di un sottosistema H di H; e 1 H Φ Φ T ; 2 se H Φ, possiamo estrarre dalla dimostrazione una n-upla di termini a tale che, per ogni b, H ϕ T (a, b).

Kurt Gödel, 1958 Interpretazione funzionale (Dialectica) Aggiungi assiomi a H, poi traduci una formula Φ con una formula Φ T : u v ϕ T (u, v), tale che ϕ T sia una formula di un sottosistema H di H; e 1 H Φ Φ T ; 2 se H Φ, possiamo estrarre dalla dimostrazione una n-upla di termini a tale che, per ogni b, H ϕ T (a, b). H è il sistema caratteristico dell interpretazione

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Vladimir Lifschitz, 1985 Costruttività modulare: introduci un predicato K(n), n è calcolabile, e quantificatori K n... : n (K(n)...) K n... : n (K(n)...); aggiungi uno schema di induzione ristretto ( Φ(0) K n (Φ(n) Φ(n + 1)) ) K n Φ(n) estrai realizzatori solo per K n Φ(n); ignora n Φ(n)

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Uniform Diller-Nahm Trattamento Lifschitz all interpretazione Diller-Nahm (variante di Dialectica): il sistema caratteristico H contiene principi chiamati OS, US, limitati a formule -free; è conservativo rispetto a un aritmetica di Heyting menomata (induzione ristretta a formule -free), ma contiene un principio, NU, che implica n (n = 0 n = 0)

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Herbrandizzazione Purtroppo, OS è incompatibile con la proprietà dell esistenza... ma possiamo accontentarci di qualcosa di meno. Proprietà dell esistenza herbrandizzata: un realizzatore di K x : σ Φ(x) è una lista finita s : σ di termini chiusi, tale che per qualche a s, H Φ(a). (Ma potremmo non sapere quale) K(x) K s : σ (x s). Diciamo che x è calcolabile alla Herbrand...

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...anzi, scriviamo st(x), e diciamo x è standard. La svolta: alcuni principi caratteristici dell interpretazione herbrandizzata sono principi noti dell aritmetica nonstandard (cfr. Edward Nelson, internal set theory): overspill, underspill, regole di transfer La conservatività rispetto all aritmetica di Heyting è la controparte sintattica di un teorema di transfer (van den Berg, Briseid, Safarik, 2012: nonstandard Dialectica)

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