順序ベース多圏と名前ベース多圏、シーケント計算
最近、少しだけ多圏の使い方に慣れてきた。多圏はけっこうバリエーションがある。まず、カットの自由度から、シングルカット多圏とマルチカット多圏がある。シングルカットはワイヤー1本に関してカットする。マルチカットは束(たば;リボン)でカットできる。
シーケント計算にならって、多圏の多対象(polyobject)をΓ、Δなどで表す。多対象の長さを|Γ|と書くが、ここでは|Γ|は{1, 2, ..., n}を表すとして、Γの台と呼ぶ。|Γ|⊆Nだが、台は必ず区間の形をしている。
多対象を列ではなくて、レコードにしてみる。名前(キー)の集合Kを固定して、レコード{a1:A1, ..., an:An}を考える。Γ={a1:A1, ..., an:An}のとき、Γの台|Γ|は、名前の集合{a1, ..., an}だとする。
単対象の集合Oと名前の集合Kを固定すると、そこでシーケント計算が定義できる。定数記号×、Iを導入して、A∈Oに対する「A⇒A」と「⇒I」を公理として、次の推論を許す。
Γ, a:A, b:B, Δ ⇒ Φ
----------------------[× 左導入]
Γ, x:A×B, Δ ⇒ Φ(x!∈|Γ|∪|Δ|)Γ ⇒ Φ, a:A, b:B, Ψ
----------------------[× 右導入]
Γ ⇒ Φ, x:A×B, Ψ (x!∈|Φ|∪|Ψ|)Γ ⇒ Φ
-------------[I導入]
x:I, Γ ⇒ Φ (x!∈|Γ|)Γ, a:A Δ ⇒ Φ
----------------------[左改名]
Γ, x:A, Δ ⇒ Φ(x!∈|Γ|∪|Δ|)Γ ⇒ Φ, a:A, Ψ
----------------------[右改名]
Γ ⇒ Φ, x:A, Ψ (x!∈|Φ|∪|Ψ|)Γ ⇒ Φ Δ ⇒ Ψ
--------------------[mix]
Γ, Δ ⇒ Φ, Ψ (|Γ|∩|Δ| = |Φ|∩|Ψ| = 空)Γ, Δ ⇒ Φ, Δ
-----------------[trace cut]
Γ ⇒ Φ
この計算を多圏の定義に直せば:
- トレース付きモノイド圏で解釈可能である。
- 改名の亜群が作用している。
- モノイド積は条件付きでしか定義できない(部分的になる)。
- マルチカットを許す
つまり、可置換部分モノイド多圏(permutable partially-monoidal polycategory)とでも呼ぶべき構造になる。カット(結合)はトレースカットから定義できる。