-calculusを代数と呼ぶ意味は何ですか?


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-calculusを計算ではなく代数と呼ぶことの違いは何ですか?「 -calculusは微積分ではなく代数」という行(iirc、Dana Scottによる)をどこかで読んだので、この質問を提起します。ポイントは?ありがとう。λλλ


まったく洞察力がないと思われる対象の見習いから来る:2つのラムダ計算式が同等であるかどうかを判断できないのか?それが「計算」と見なされない理由に影響を与えますか?そのためにはアルゴリズム的に計算することができない根本的な問題...だ
ジェレミーくん

回答:


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微積分は、シンボリック式の操作に基づいた計算システムです。代数は、シンボリック式とそれらの間の関係のシステムです[*]。つまり、微積分は答えを理解するためのシステムであり、代数は用語間の関係を表現する方法です。

-calculusあなたが考えるにしたいかに応じて、微積分や代数のいずれかであると指向の削減ルールや無配向の方程式としてのルール。ルールが方向付けられていると考えると、評価順序が修正され、ルールは用語を取得して通常の形式を生成する方法を示します。ルールが無指向であると考えると、それらは -termsの等式関係を与えます。β η λλβηλ

[*]代数のカテゴリ定義もあります。これは、非公式のアイデアよりも多少制限のある正式な定義です。大雑把に言えば、違いは、代数の形式的な定義が、変数バインディングのないシステムだけを含むことです。したがって、SKIコンビネータは代数を形成しますが、 -calculusは代数を形成しません。λ


私のコメントで述べたように、代数のカテゴリ定義は、バインディング操作を伴う構造を包含するように示すことができます。主な考え方は、バインダーのない構造は集合上の代数として表現できるのに対し、バインダーのある構造は-presheafs-上の代数で表現できるということです。
コーディ

私の知る限り、ユニバーサル代数における代数の定義は、高次のシグネチャを持つ操作を許可していません(John MitchellのFoundation of Programming Languagesによる)。
ブレイザーブレード

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従来、代数とは、いくつかの方程式を満たす演算を含むキャリアセットです(「グループ」と考えてください)。概念を一般化できる多くの方法があります。

  • マルチソートされた代数には複数のキャリアセットがあります。例として、リング上のモジュールがあります。ここでは、全体を単一の代数と見なします。もう1つのかなりばかげた例は、2つのキャリアセット、エッジのと頂点の、および2つの操作sourceとtarget持ち、方程式を満たさない有向グラフです。R E V s E V E VMREVs:EVEV

  • 単なる方程式ではない、より一般的な公理が許可される場合があります。たとえば、フィールドの公理は、を除くすべての方程式です。別の例は、積分ドメインのようなものです。x0xx1=1

  • より一般的な操作、特に無限アリティの操作、または関数を引数としてとる高次の操作が許可される場合があります。infinitary動作の例は、における中点代数マーティンEscardoとAlexシンプソンの。この方向に遠く行くと、モナドに到着します。M

この意味で、型付けされていない -calculusは代数です。これは、いくつかの方程式(および)を満たすいくつかの(高次の)演算でキャリアセットに関して指定されるためです。β ηλβη


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カテゴリ理論における代数の定義は非常に正確です。たとえば、この記事を参照してください。数学およびコンピューターサイエンスで一般的に使用される代数構造という用語と同じコンテキストで、バインドされた変数を持つ構造をどのように理解できるかを理解するのに数年かかり、F代数のカテゴリ概念は、二。ソリューションの歴史的側面についてはよくわかりませんが、考えられるアプローチの1つは、Fiore、Plotkin、およびTuri(こちらから入手可能)によって導入されたプレシーフ代数です。と彼の博士課程の学生ジュリアンナ・ジド

通常、 -calculiおよび関連する構造。λ


F代数は通常、自由代数です。つまり、方程式を許可しません。Pierceのカテゴリ理論のイントロ(1992年から)は、F代数の方程式の開発はないと主張しています。2010年からのChung-Kil(Gil)Hurの博士論文の要約にある解決策を読んだことがあります:「カテゴリー方程式システム:代数モデルと方程式推論」。それは私が推測するものであり、それはトピックの最初の治療ですか?
ブレイザーブレード

F代数アプローチが方程式を含む理論に適用されない理由はないと思います。アイデアは、適切な理論で「商」することにより、自由な方程式(方程式なし)から方程式で初期代数を形成できるということです。ギルの仕事や、ピアスの発言が意味するものについてはあまり知りません。
コーディ

補遺:一見したところ、マルチェロフィオーレとのギルの研究は、F代数の等式理論の一般的な概念を扱っているようです。
コーディ

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「計算」の概念は「代数」の概念ほど明確に定義されていないのは事実ですが、一般に「計算」は一般に計算プロセスを意味しますが、代数には等式理論の構築パターンがあります。
代数は構造として「すでに存在する」という感覚があり、以前は存在しなかった新しい答えを生成する何らかの方法を使用するのではなく、単にそれらについての真実を明らかにしているだけです。

スコットがスコットドメインで何を達成しようとしていたかを考えると、彼のステートメントは理にかなっています。彼は、LCの固定セマンティクスとして役立つ定義済みの数学および代数構造を見つけようとしていました。彼は、用語の意味が特定のプロセスから出てきたものであるという感覚をなくしたかった。

関連する質問に関する以前の回答に興味があるかもしれません: 表示的意味論を構成するものは何ですか?


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ラムダ計算を非常に単純な理由で「代数」と呼ぶのは非常に気が進まないでしょう。これは、意味をまったく参照せずに、構文のみを使用して定義された正式なシステムです。同等のとはメタレベルであり、やような変数が用語全体にわたって使用されます。それは代数学者が「代数」と呼ぶものではありません。一方、論理学者は長い間「計算」という用語を使用して、ルールがメタレベルで表現される形式的なシステムを意味していました。η M NβηMN

スコットはこれまで「代数」(I、むしろ疑い)微積分コールラムダをした場合は、その後、彼はかなり微妙なポイント、作っているでしょうすなわちを。、あなたがいることができたとして、ラムダ計算を考える先験的な意味を。

それでも、彼は彼の主張の代数論者を納得させるのに苦労するでしょう。なぜなら、彼はラムダ計算の方程式を持っていないので、彼は同等性を持っているからです。一方、「組み合わせ代数」は完全に正常です。


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微積分のようなものはありませんが、代数と呼ばれる明確に定義された数学的なオブジェクトがありますが、この単語には多くの用途があります。しかし、私の推測は、名前がの意味で与えられたということです

(...)数値システムとその内部の操作の抽象的な研究。

以来、中 -calculus、あなたは(オブジェクト定義用語を呼び出すことが、数字をそれらのオブジェクト内)と操作を。λ


ニールの答えを見てください。
デイブクラーク

うん。それは確かに定義のように見えますが、標準的なものではありません。私はニールに同意します、それはルールの解釈に応じてあなたが望むものでありえますが、それはまた、「計算」と「代数」の定義にも依存します。 -calculusの場合ではないベクトル空間)。λ
ジャノマ
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