Jaki jest sens nazywania

11

Jaka jest różnica nazywania calculus algebrą zamiast rachunku różniczkowego? Podnoszę to pytanie, ponieważ gdzieś przeczytałem wiersz „ λ- rachunek nie jest rachunkiem, ale algebrą” (iirc, przypisane Danie Scott). O co chodzi? Dzięki.λλ

dzień
źródło
Pochodzi od ucznia przedmiotu, który prawdopodobnie nie ma wglądu: czy nie jest ustalenie, czy dwa wyrażenia rachunku lambda są równoważne nierozstrzygalne? Czy ma to jakiś wpływ na to, dlaczego nie byłby uważany za „rachunek różniczkowy”? Ponieważ to fundamentalne pytanie, którego nie można obliczyć algorytmicznie ...
Jeremy Kun

Odpowiedzi:

14

Rachunek różniczkowy jest systemem obliczeniowym opartym na manipulowaniu wyrażeniami symbolicznymi. Algebra to system wyrażeń symbolicznych i relacji między nimi [*]. Oznacza to, że rachunek różniczkowy jest systemem do rozwiązywania odpowiedzi, a algebra jest sposobem wyrażania relacji między terminami.

λβηλ

λ

Neel Krishnaswami
źródło
Jak wspomniano w moim komentarzu, można pokazać, że kategoryczna definicja algeb obejmuje struktury z operacjami wiązania. Główną ideą jest to, że podczas gdy struktury bez spoiw mogą być reprezentowane jako algebry na zestawach, struktury ze spoiwami mogą być reprezentowane przez algebry na -presheafs-.
cody
AFAIK, to definicja algebry w uniwersalnych algebrach nie pozwala na operacje z podpisami wyższego rzędu (zgodnie z Johnem Mitchell's Foundation of Programming Languages).
Blaisorblade
10

Tradycyjnie algebra to zestaw nośników z operacjami, które spełniają niektóre równania (pomyśl „grupa”). Istnieje wiele sposobów na uogólnienie tego pojęcia:

  • MREVs:EVEV

  • x0xx1=1

  • M

λβη

Andrej Bauer
źródło
6

Istnieje dość precyzyjna definicja tego, czym algebra jest w teorii kategorii: zobacz na przykład ten artykuł . Kilka lat zajęło zrozumienie, w jaki sposób strukturę ze związanymi zmiennymi można zrozumieć w tym samym kontekście, co termin struktura algebry powszechnie używany w matematyce i informatyce, i okazuje się, że kategoryczne pojęcie F-algebry jest w stanie ujednolicić dwa. Nie jestem pewien historycznych aspektów rozwiązania, ale jednym z możliwych podejść jest to, że preheaf algebry wprowadzone przez Fiore, Plotkin i Turi (dostępne tutaj ) rozstrzygnęły pytanie i zachęciły do ​​różnych, ale podobnych podejść, patrz np. Hirshowitz i in. i jego doktorantka Julianna Zsido .

λ

cody
źródło
Algebry F zwykle są wolnymi algebrami, tzn. Nie pozwalają na równania; Wstęp do teorii kategorii Pierce'a (od 1992) twierdzi, że nie ma opracowywania równań dla algebry F. Przeczytałem tylko o rozwiązaniach w streszczeniu rozprawy doktorskiej Chung-Kil (Gil) Hur, z 2010 r .: „Kategoryczne układy równań: modele algebraiczne i wnioskowanie równań”. Czy tak sądzę i czy to pierwsze podejście do tematu?
Blaisorblade
Nie sądzę, żeby istniał jakiś powód, dla którego metoda algebry F nie ma zastosowania do teorii z równaniami. Chodzi o to, że można tworzyć początkowe algebry z równań z wolnych (bez równań) przez „iloraz” według odpowiedniej teorii. Nie wiem wiele o pracy Gila ani o tym, co Pierce miał na myśli przez jego uwagę.
cody
Dodatek: po pobieżnym spojrzeniu praca Gila z Marcello Fiore wydaje się traktować ogólne pojęcie teorii równań dla F-algeb.
cody
5

Chociaż prawdą jest, że pojęcie „rachunku różniczkowego i całkowego” jest mniej precyzyjnie zdefiniowane niż pojęcie „algebry”, zasadniczo „rachunek różniczkowy” na ogół implikuje proces obliczeniowy, podczas gdy algebry mają wzorce konstrukcyjne z teoriami równań.
Można powiedzieć, że istnieje większe poczucie, że algebry „już istnieją” jako struktury, a my po prostu odkrywamy o nich prawdy, zamiast używać jakiejś metody do tworzenia nowych odpowiedzi, które wcześniej nie istniały.

Jeśli pomyślisz o tym, co Scott próbował osiągnąć za pomocą domen Scotta, jego wypowiedź ma sens: starał się znaleźć predefiniowane struktury matematyczne i algebraiczne, które służyłyby jako stała semantyka dla LC. Chciał pozbyć się poczucia, że ​​znaczenie terminu było tym, co wydarzyło się w wyniku określonego procesu.

Być może zainteresuje Cię poprzednia odpowiedź na powiązane pytanie: Co stanowi semantykę denotacyjną?

Marc Hamann
źródło
4

βηMN

Gdyby Scott kiedykolwiek nazwał rachunek lambda „algebrą” (co raczej wątpię), to zrobiłby raczej subtelny punkt, a mianowicie, że można uznać, że rachunek lambda ma znaczenie a priori .

Nadal miałby trudności z przekonaniem algebraistów o swoim twierdzeniu, ponieważ nie ma równań w rachunku lambda, ma odpowiedniki (tj. Na poziomie meta). Z drugiej strony „algebra kombinatoryczna” jest całkowicie normalna.

Uday Reddy
źródło
3

Nie ma czegoś takiego jak rachunek różniczkowy , ale istnieje dobrze zdefiniowany obiekt matematyczny zwany algebrą , chociaż słowo to ma wiele zastosowań . Jednak przypuszczam, że nazwa została nadana w sensie

(...) streszczenie badania systemów liczbowych i operacji w nich zawartych.

λ

Janoma
źródło
Spójrz na odpowiedź Neela.
Dave Clarke
λ