ドメイン理論と多態性


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ドメイン理論は、単純型が存在する場合の計算能力の驚くべき理論を提供します。しかし、パラメトリックなポリモーフィズムが追加されると、ドメイン理論が単純な型に対する計算を説明するのと同じくらいうまくいくことを説明する素晴らしい理論はありません。確かに、System-Fのセット理論モデルが存在しないため、System-Fにそのようなものが存在するとは思いません。予測があり、ユニバース階層があるSystem-Fの制限はどうですか?これは研究されましたか?それに適用される素晴らしいドメイン理論はありますか?依存型についてはどうですか?領域理論をどうにかして弱いω -groupoids と混合して何かを達成することができますか?


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私は混乱している:のドメイン理論的なモデルである型なし λ直感型の型指定された計算である-calculus、α≃α→α。もちろん、これにもセットのモデルはありません。システムFのドメインモデルがないと思われるのはなぜですか?オンラインで検索してみましたか?
— cody

私は、関数が集合論においてあらゆる種類の関数として解釈されるシステムF のモデルがないことを理解しました。型指定されたラムダ計算の「単純な」セット理論モデルは存在しないことを理解しましたが、関数が連続関数である限り、そのセット理論モデルは存在します。次に、連続する実関数が実数と同じカーディナリティを持つように、scott-continuous関数も(co)ドメインと同じサイズを持つことができます。これがサイズの問題を解決する方法であると理解しました。そのような解決策はsystem-Fには存在しないことを理解しました。
— Jake、

さらに、ドメイン理論は理論的には理論的に設定されたままであると理解したことも付け加えておきます。つまり、関数はまだ理論的な関数に設定されています。微積分で関数を解釈するときに、連続関数にのみ関心を持つようになるだけです。したがって、私の理解では、System-Fをドメイン理論モデルに適合させることを除外しているようです。おそらく、ここで間違っているのは私の理解の1つです。
— ジェイク

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わかりました、ご説明ありがとうございます。FIが知っているシステムの最も「ドメイン理論に似た」処理は、Girardの「コヒーレントスペース」であり、その処理はここでPaul Taylorによって概説されています。これがあなたの要求通りの「良い理論」であるかどうかはわかりませんが、正直なところ、ドメイン理論は、全言語のセマンティクスにとって一般的にそれほど良いとは思いません...
— cody

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@cody:tsk、tsk。
— Andrej Bauer 2017年

回答:


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ドメイン理論を介してポリモーフィズムをモデル化する方法はたくさんあります。理解しやすい方法を説明して、自分で考えてみましょう。「PERモデル」です。

型なしのいずれかのモデル取るドメイン、例えば、-calculusをDようにD → Dでの後退であるD(例えば、テイクDようにD ≅ N ⊥ × (D → Dを))。ましょうΛ :D → (D → D )およびΓ :(D → D )→ Dそれぞれこと引き込みおよびセクション。λDD→DDDD≅N⊥×(D→D))Λ:D→(D→D)Γ:(D→D)→D

Dτ∼τx∼τxxτx∼τyxyτ

N⊥Dι:N→D∼nat

x∼naty⟺∃n∈N.x=ι(n)=y.

∼τ∼σ ∼τ→σ

x∼τ→σy⟺∀z,w∈D.z∼τw⇒Λ(x)(z)∼σΛ(y)(w)

λD

x∼∀X.τ(X)y⟺for all PERs ≈, x∼τ(≈)y.
∀X.X∀X.X→X∀X.X→X→X

⊥D≈

  • ⊥D≈⊥D
  • x0≤x1≤x2≤⋯y0≤y1≤y2≤⋯Dxi≈yiisupixi≈supiyi

解釈できるようになりました。これは、通常のドメイン理論で行うように、固定小数点の存在に関するKanster-Tarskiの定理を適用することによって実現できます。今回は、は正確に含んでいるため、空ではありません。∀X。X ⊥ Dfixτ:(τ→τ)→τ∀X.X⊥D


これは素晴らしい答えです。これは基本的に、パラメトリック性が私たちに提供するのと同じツールとドメイン理論のツールを提供します。これはまさに私が探していたものです。さて、私は今週末に何かすることがあります。
— ジェイク

記録として、私はこのことをダナ・スコットから学びました。ジョン・レイノルズがパラメトリック性を発明するまでに、PERモデルについて知っていたと思います。とにかく、パラメトリック性はPERモデルに由来すると常に思っていました。
— Andrej Bauer

私は彼があなたの顧問であることを私の頭の中に入れました。これはどこかに書き留められていますか、それともこの民話ですか?
— ジェイク

これについては多くのことが書かれています。何を探していますか?最初の歴史的な論文(ダナスコットによる)は、物事を本当に成功させる古典的な論文、教科書ですか?
— Andrej Bauer 2017年

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Roberto AmadioとPierre-Louis Curienによる教科書Domains and Lambda Calculiは、第15章でPERモデルを、15.2でシステムFのPERモデルを取り上げています。
— Andrej Bauer 2017年

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Roy Croleは、彼の本のCategories for Types、特にセクション5.6で、ドメイン理論を使用して型多型をモデル化する方法についての素晴らしい説明をしています。


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その本をお持ちでないかもしれない人々のために、少なくともそのセクションを要約していただけますか?主なアイデアを説明する1、2段落で十分でしょう。
— David Richerby 2017年
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