Previous  Next  Contents
 

 

ЕРБРАНОВИ СТРУКТУРИ И РАЗШИРЕНИ ЕРБРАНОВИ СТРУКТУРИ

    Множеството на всички затворени термове ще означаваме с H и ще го наричаме Ербранов универсум - по името на логика Жак Ербран (Jacques Herbrand), който системно е използвал в своята дисертация области, състоящи се от затворени термове. Очевидно H№Ж точно тогава, когато F0№Ж; затова в случаите, когато използваме Ербрановия универсум, обикновено ще изискваме да съществува поне един нулместен функционален символ. За всяко неотрицателно цяло число n дефинираме изображение jnH на множеството Fn в множеството на n-местните операции в H, което изображение ще наричаме Ербранова интерпретация на n-местните функционални символи. А именно, ако cОF0, то полагаме j0H(c)=c, а ако fОFn, където n>0, то означаваме с jnH(f) онази n-местна операция в H, която преобразува произволна n-орка(T1,T2,...,Tn) от затворени термове в затворения терм f(T1,T2...,Tn).Ербранова структура ще наричаме всяка структура с носител Ербрановият универсум H, в която за всяко неотрицателно цяло число n интерпретация на n-местните функционални символи е тяхната Ербранова интерпретация jnH (разбира се, такива структури съществуват при H№Ж, т.е при F0№Ж).

     Първа основна лема за ербрановите структури. Нека F0№Ж и нека S е произволна ербранова структура. Тогава TS=T за всеки затворен терм T.

     Доказателство. Ще използваме индукция, съобразена с индуктивната дефиниция на понятието затворен терм. Ако cОF0, то cS=j0H(c)=c. Да предположим сега, че fОFn, където n>0, и T1,T2,...,Tn са затворени термове, за които имаме равенствата T1S=T1,T2S=T2,...,TnS=Tn. Тогава

f(T1,T2...,Tn)S=jnH(f)(T1S,T2S,...,TnS)=jnH(f)(T1,T2,...,Tn)=f(T1,T2...,Tn)ї

    Следствие 1. При предположенията на горната лема всеки два различни затворени терма (ако съществуват такива) имат различни стойности в S.

    Забележка 1. Уговорката, добавена в скоби в горното следствие, е по повод на това, че би могло да се случи при n>0 да няма n-местни функционални символи и същевременно множеството F0 да се състои точно от един елемент - очевидно в такъв случай споменатият единствен елемент на F0 би бил и единственият затворен терм (това е всъщност случаят, когато Ербрановият универсум се състои само от един елемент).

    Следствие 2. Нека S е произволна ербранова структура и нека в S за произволно неотрицателно цяло число n интерпретацията на n-местните предикатни символи да бъде pn. Тогава при n>0, pОPn и (T1,T2,...,Tn)ОHn, за да бъде вярна в S атомарната формула p(T1,T2...,Tn), необходимо и достатъчно е да е в сила равенството pn(p)(T1,T2,...,Tn)=1.

    Забележка 2. Разбира се за произволна структура S (не непременно ербранова) с интерпретация p0 на нулместните предикатни символи може да се твърди (въз основа на съответните дефиниции), че ако pОP0, то p е затворена атомарна формула и за да бъде тя вярна в S, необходимо и достатъчно е да е в сила равенството p0(p)=1.

    Втора основна лема за ербрановите структури. Нека F0№Ж и нека е дадено едно множество M от затворени атомарни формули. Тогава съществува точно една ербранова структура S със свойството, че в S са верни онези и само онези затворени атомарни формули, които принадлежат на M.

    Доказателство. Нека S е произволна ербранова структура. За произволно неотрицателно цяло число n да означим с pn интерпретацията на n-местните предикатни символи в тази структура. От следствие 2 и забележка 2 е ясно, че структурата S ще има изказаното в лемата свойство точно тогава, когато са изпълнени следните две условия: а) приn>0 и pОPn равенството pn(p)(T1,T2,...,Tn)=1 е в сила за онези и само за онези (T1,T2,...,Tn) от Hn, за които съответната атомарна формула p(T1,T2...,Tn) принадлежи на множеството M; б) равенството p0(p)=1 е в сила точно за онези и само за онези p от P0, които принадлежат на M. Лесно е да се види обаче, че съществува точно една ербранова структура S, за която са изпълнени условията а) и б). Действително, дефиницията за ербранова структура определя еднозначно носителя на структурата и интерпретациите на функционалните символи, а пък условията а) и б) определят еднозначно интерпретациите на предикатните символи.  ї

     Ще направим аналогични разглеждания, работейки с произволни термове, а не само със затворени. Множеството на всички термове ще наричаме разширен Ербранов универсум и ще го означаваме с Hў (това множество със сигурност не е празно). За всяко неотрицателно цяло число n дефинираме изображение jnHў на множеството Fn в множеството на n-местните операции в Hў, което изображение ще наричаме разширена Ербранова интерпретация на n-местните функционални символи. Дефиницията е аналогична на дефиницията на изображението jnH - разликата е в това, че при n>0 става дума за произволни термове, а не само за затворени. Ще наричаме разширена ербранова структура всяка структура с носител разширения Ербранов универсум Hў, в която за всяко неотрицателно цяло число n интерпретация на n-местните функционални символи е тяхната разширена Ербранова интерпретация jnHў. Под Ербранова оценка на променливите ще разбираме тъждественото изображение на множеството X в себе си.

     Първа основна лема за разширените ербранови структури. Нека S е произволна разширена ербранова структура, а v е Ербрановата оценка на променливите. Тогава TS,v=T за всеки терм T.

     Доказателство. Ще използваме индукция, съобразена с индуктивната дефиниция на понятието терм. Ако cОF0, то cS=j0Hў(c)=c. Ако XОX, то XS,v=v(X)=X. Да предположим сега, че fОFn, където n>0, и T1,T2,...,Tn са  термове, за които имаме равенствата T1S,v=T1,T2S,v=T2,...,TnS,v=Tn. Тогава

f(T1,T2...,Tn)S,v=jnHў(f)(T1S,v,T2S,v,...,TnS,v)=jnHў(f)(T1,T2,...,Tn)=f(T1,T2...,Tn)ї

    Следствие 3. При предположението на горната лема всеки два различни терма имат различни стойности в S при оценката v.

    Следствие 4. Нека S е произволна разширена ербранова структура, нека v е Ербрановата оценка на променливите и нека в S за произволно неотрицателно цяло число n интерпретацията на n-местните предикатни символи да бъде pn. Тогава при n>0, pОPn и (T1,T2,...,Tn)ОHўn, за да бъде вярна в S при оценката v атомарната формула p(T1,T2...,Tn), необходимо и достатъчно е да е в сила равенството pn(p)(T1,T2,...,Tn)=1.

    Втора основна лема за разширените ербранови структури. Нека е дадено едно множество M от атомарни формули. Тогава съществува точно една разширена ербранова структура S със свойството, че в S при Ербрановата оценка на променливите са верни онези и само онези атомарни формули, които принадлежат на M.

    Доказателство. Нека S е произволна разширена ербранова структура. Да означим с v Ербрановата оценка на променливите, а за произволно неотрицателно цяло число n да означим с pn интерпретацията на n-местните предикатни символи в тази структура. От следствие 4 и забележка 2 е ясно, че структурата S ще има изказаното в лемата свойство точно тогава, когато са изпълнени следните две условия: а) приn>0 и pОPn равенството pn(p)(T1,T2,...,Tn)=1 е в сила за онези и само за онези (T1,T2,...,Tn) от Hўn, за които съответната атомарна формула p(T1,T2...,Tn) принадлежи на множеството M; б) равенството p0(p)=1 е в сила за онези и само за онези p от P0, които принадлежат на M. Лесно е да се види обаче, че съществува точно една разширена ербранова структура S, за която са изпълнени условията а) и б). Действително, дефиницията за разширена ербранова структура определя еднозначно носителя на структурата и интерпретациите на функционалните символи, а пък условията а) и б) определят еднозначно интерпретациите на предикатните символи.  ї
 

Последно изменение: 16.05.2000 г.
 
 Previous  Next  Contents