Доказательство интуитивного утверждения о THE в Изабель - PullRequest
0 голосов
/ 21 ноября 2018

Я хотел бы доказать что-то вроде этой леммы в Изабель

lemma assumes "y = (THE x. P x)" shows "P (THE x. P x)"

Я полагаю, что предположение подразумевает, что THE x. P x существует и является четко определенным.Так что эта лемма тоже должна быть верной

lemma assumes "y = (THE x. P x)" shows "∃! x. P x"

Я не уверен, как это доказать, потому что я просмотрел все теоремы, которые появляются, когда я набираю «name: the» в поле запросав Изабель, и они не кажутся полезными.Я также не могу найти определение THE, и я не уверен, как его определить, хотя у меня есть интуитивное представление о том, что это значит.Я пробовал что-то подобное, хотя я уверен, что это неправильно

"(∃!x. P x) ⟹ THE x. P x = (SOME x. P x)"

и, возможно, даже бесполезно, потому что я тоже не знаю, как определить SOME!

1 Ответ

0 голосов
/ 21 ноября 2018

К сожалению, предположение не подразумевает, что THE x. P x 'существует', по крайней мере, не в том смысле, в котором вы найдете удовлетворение.Поскольку HOL является полной логикой, в логике нет понятия «четкой определенности».

Если вы пишете THE x. P x, когда нет уникального x, удовлетворяющего P, тогда THE x. P x - это , все еще значение, которое «существует» в HOL, но такое, в котором вы не можете доказать ничего значимого (как, например, undefined константа) и, конечно, не то, для которого справедливо P.То же самое верно для SOME, что в основном совпадает с THE с той разницей, что для THE должен быть уникальный свидетель для свойства, а для SOME уникальность равнане требуется.

Типичный подход для показа чего-то о SOME x. P x заключается в том, что вы сначала показываете, что свидетель существует (т. е. ∃x. P x), а затем подключаете его к правилу, подобному someI_ex, которое затем сообщает вамчто P (SOME x. P x) действительно имеет место.

То же самое для THE, за исключением того, что там вы должны показать, что существует ровно один свидетель - что означает ∃! (см. теорему Ex1_def).Показать это уникальное существование можно, например, по правилам ex_ex1I или ex1I.Затем вы можете вставить этот факт в theI' и the1_equality, чтобы получить желаемые результаты.

Кстати, константа для SOME называется Eps (как в «операторе Гильберта ε») и остальные The и Ex1.Если вы наберете, например, term Eps, вы можете нажать Ctrl + 1044 *, и он перейдет к его определению (или, в случае Eps и The, скорее их аксиоматизации).

Естьтакже комбинатор LEAST для натуральных чисел, очень похожий на SOME и иногда весьма полезный (он называется «Наименее», а леммы LeastI_ex и Least_le).

Другая сторонапримечание: Идея, что просто потому, что вы можете записать термин, он не обязательно «четко определен» в интуитивном смысле, очень распространена в Изабель: вы можете делить на ноль, вы можете записать производную недифференцируемойфункция, мера неизмеримого множества, интеграл от неинтегрируемой функции и т. д. Затем вы получаете какое-то фиктивное значение (например, 0 для деления на ноль или что-то совершенно абсурдное, например THE x. False), но большинствотеоремы, которые говорят о реальных свойствах производных, интегралов и т. д., явно требуют, чтобы эта вещь была на самом деле хорошо определена.

...