85933 (574946)
Текст из файла
Содержани
Введение
Теоретическая часть
§1 Основные определения
§2 Простейшие свойства m – степеней
§3 Минимальные элементы верхней полурешетки m-степеней
2. Практическая часть
§1. Идеалы полурешетки m-степеней частично рекурсивных функций
Литература
Введение
Сейчас много внимания уделяется вопросам сводимости функций. Данная работа посвящена одной из разновидностей сводимости частично рекурсивной функции, а именно m-сводимости.
Для дальнейшего рассмотрения этого вопроса будем пользоваться общепринятыми понятиями и теоретико-множественными обозначениями.
Символы логических операций: отрицания, конъюнкции, дизъюнкции, импликации, и эквивалентности будем обозначать: ,
соответственно.
Кванторы общности и существования обозначают соответственно.
Совокупность всех целых неотрицательных чисел обозначим через N.
Под множеством будем понимать подмножество N.
Латинскими буквами A,B,C,… будем обозначать множества.
Объединение множества A и B обозначим через пересечения этих множеств -
а разность
, дополнение -
.
Пусть 1*
2*…*
n
1,
2,…,
n
1
1,
2
2,…,
n
n
-декартово произведение множеств
1,
2,…,
n.
Определение: Функции называется арифметической, если ее аргументы пробегают натуральный ряд N, и сама функция принимает лишь натуральные значения.
Под n-местной частичной арифметической функцией будем понимать функцию, отображающую некоторое множество
в N ,где
-n-ая декартовая степень множества N.
Греческими строчными буквами будем обозначать частично рекурсивные функции (ЧРФ) : .
Всякий раз, когда число аргументов явно не указывается, речь идет об одноместных функциях. Обозначим через множество всех одноместных ЧРФ.
Запись означает, что функция для этой n-ки
не определена, а запись
означает, что функция для этой n-ки определена.
Множество называют областью значений функции
, а множество
область определения функции
.
Определение: Частичную n-местную функцию назовем всюду определенной, если
.
Всюду определенная функция будет обозначаться латинскими буквами: f,g,h,… . [5,6]
Теоретическая часть
§1 Основные определения
Определение 1: (интуитивное).
Арифметическая функция называется частично рекурсивной, если существует алгоритм для нахождения ее значений.
Определение 2:
Под начальными функциями будем понимать следующие функции:
-
функция следования S
;
-
функции выбора
,
-
нулевая функция
.
Определение 3: (оператор суперпозиции (подстановка)).
Говорят, что функция получена суперпозицией из функций
и
, если для всех значений
выполняется равенство:
Определение 4: (оператор примитивной рекурсии ).
Говорят, что функция получена из двух функций
и
с помощью оператора примитивной рекурсии, если имеют место следующие равенства:
.
Это определение применимо и при n=0. Говорят, что функция получена из одноместной функции константы равной
и функции
, если при всех
:
Определение 5: ( -оператор или оператор минимизации).
Определим -оператор сначала для одноместных функций.
Будем говорить, что функция получена из частичной функции
с помощью
оператора, если,
.
В этом случае -оператор называется оператором обращения и
-наименьшее
.
Теперь определим -оператор в общем виде:
Определение 6:
Функция называется частично рекурсивной функцией (ЧРФ) ,если она может быть получена из начальных функций с помощью конечного числа применений трех операторов: суперпозиции, примитивной рекурсии,
-оператора.
Определение 7:
Если - ЧРФ и всюду определена, то она называется рекурсивной функцией.
Определение 8:
Множество - рекурсивно перечислимо (РП), в интуитивном смысле, если существует эффективная процедура, которая выписывает элементы этого множества. Каждый элемент
на некотором шаге будет выписан.
Определение 9:
Характеристической функцией множества
называется функция
Определение 10:
Множество называется рекурсивным, если характеристическая функция
является рекурсивной.
Определение 11:
Функция m-сводима к функции
(
), в точности тогда, когда существует рекурсивная функция
, такая, что
Функция называется сводящей функцией.
Введем отношение m-эквивалентности на множестве .
Определение 12:
Введем понятие m-степени функции .
Определение 13:
Введем понятие m-сводимости множеств.
Определение 14:
Множество m-сводимо к множеству
(обозначение
), если существует рекурсивная функция
такая, что
В этом случае говорят, что
m-сводимо к
посредством
.
Аналогично вводится понятие m-степени множества .
Определение 15:
Частичная характеристическая функция для множества -функция
Определение 16:
ЧРФ – универсальная для множества , если (
-рекурсивная функция
)
где
- ЧРФ с геделевым номером
.
Определение 17:
Если на множестве определено бинарное отношение
, удовлетворяющее условиям:
1. (рефлексивность);
2. (антисимметричность);
3. (транзитивность),
то множество называется частично упорядоченным, а отношение
называется частичным порядком на
. Отношение
, удовлетворяющее только свойствам 1,3, называется предпорядком на
. Если частичный порядок
на
удовлетворяет условию
4. то
называется линейным порядком (или просто порядком), а
-линейно упорядоченным множеством или цепью.
Определение 18:
Верхней (нижней) гранью подмножества называется такой элемент
что
(
) для любого
. Элемент
называется max (min) элементом
, если
(
) для всех
Если же (
) для любых ?
,то элемент
называется наибольшим (наименьшим).
Определение 19.
Наименьшая (наибольшая) из верхних (нижних) граней множества называется точной верхней (нижней) гранью этого множества.
Определение 20.
Полурешеткой (точнее, верхней полурешеткой) назовем пару где
- непустое множество, а
-бинарная операция на
, удовлетворяющая условиям: для любого
1.
2.
3.
Если - полурешетка, то зададим на
частичный порядок
следующим соотношением: для
Проверка того, что это частичный порядок, очевидна. Операция является для этого порядка
операцией взятия точной верхней грани.
Определение 21:
Множество называется продуктивным, если существует рекурсивная функция
, называемая продуктивной функцией для
, такая, что
Ясно, что продуктивное множество не может быть р.п. Если бы
то
Ø, что невозможно.
Определение 22:
Множество называется креативным, если оно р.п. и
продуктивно.
Заметим, что креативные множества по теореме Поста не могут быть рекурсивными. Примером креативного множества будет
Действительно
откуда рекурсивная функция является продуктивной функцией для
.
Имеет место следующее утверждение: если В - р.п. множество, А -креативно, то
- креативно. [1,5]
§2 Простейшие свойства m – степеней
Ведем отношение частного порядка на множестве m – степеней:
Обозначим через L частично упорядоченное множество m – степеней.
Утверждение 2.1: множество L является верхней полурешеткой.
Доказательство:
Рассмотрим , где
.
Докажем, что эта функция является точной верхней гранью для произвольных ЧРФ α и β.
Рассмотрим γ’:
для рекурсивных функций g, f.
Определим функцию .
Проверим следующие равенства: .
Пусть x=2t, тогда и
.
Пусть x=2t+1, тогда и
.
Таким образом, равенство справедливо.
Следовательно, функция является точной верхней гранью для произвольных ЧРФ α и β, ч.т.д.
Утверждение 2.2: .
Доказательство:
: Пусть
, тогда
посредством рекурсивной функции f, которая множество А m – сводит к В.
: Аналогично
, ч.т.д.
Следствие: существует изоморфное вложение полурешетки m-степеней рекурсивно перечисляемых множеств в полурешетку m-степеней частичных характеристических функций: .
Утверждение 2.3: .
Доказательство:
Если Ø, то утверждение справедливо.
Пусть Ø. Возьмем
, откуда
для некоторого
; а так как
для некоторой рекурсивной функции f, то
и
.
Таким образом, , ч.т.д.
Следствие: функции, принадлежащие одной и той же m-степени, имеют одинаковую область значений.
Утверждение 2.4: Пусть f, g – рекурсивные функции, тогда .
Доказательство:
: Следует из следствия к 2.3.
: Пусть
: покажем, что
, то есть
.
Строим таким образом: допустим
, начинаем последовательно вычислять g(0), g(1), …, пока не получим, что g(n)=i, а такое n обязательно появится, так как
.
Полагаем, что , тогда очевидно, что
.
Аналогично строим функцию , такую, что
. Отсюда получим, что
.
Таким образом, так как и
, ч.т.д. [1]
§3 Минимальные элементы верхней полурешетки m-степеней
Утверждение 3.1: Наименьшего элемента в L нет.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.