このブログは、旧・はてなダイアリー「檜山正幸のキマイラ飼育記 メモ編」(http://d.hatena.ne.jp/m-hiyama-memo/)のデータを移行・保存したものであり、今後(2019年1月以降)更新の予定はありません。

今後の更新は、新しいブログ http://m-hiyama-memo.hatenablog.com/ で行います。

模倣と一様性

このエントリーの言葉使いは、セリンガーに従う(Categorical Structure of Asynchrony)。

まず、双模倣と単なる模倣、それと2方向模倣は別な概念なんだけど、僕はよくわかってない。セリンガーは双模倣(bisimulation, bisimilar)を扱っているが、ここでは片方向の模倣(simulation, simulable)を考える。

とりあえず、強模倣と弱模倣の定義。ラベル付き遷移系があって、アルファベットに無音記号(silent, unobservable なsymbol, label)があるとする。

遷移系Sが、関係Rにより遷移系Tを強模倣できる(strongly simulable, can simulate strongly)とは、無音記号も含む任意のα, t, t' に対して、上の図のような遷移 s -(α)-> s' in S が存在すること。

弱模倣を定義するには、s -*-> s' と s =(α)=> s' の概念が必要。

  • s = s' であるか、sからs'への無音記号だけの遷移列が存在するなら s -*-> s'
  • αが無音記号なら、s =(α)=> s' は s -*-> s' のこと、
  • そうでないなら、s -*-> s0 -(α)-> s1 -*-> s' となるs0, s1 があるとき s =(α)=> s'

遷移系Sが、関係Rにより遷移系Tを弱模倣できる(weakly simulable, can simulate weakly)とは、無音記号も含む任意のα, t, t' に対して、上の図のような遷移 s =(α)=> s' in S が存在すること。

弱模倣を単に模倣と呼び、関係Rを模倣関係(simulation relation)と呼ぶ。

初期状態(initial state)が1点として指定されている遷移系 (s0, S) , (t0, T)で、(s0, t0)∈R である模倣関係Rがあれば、初期状態付き遷移系における模倣概念になる。

セリンガーの用語で"Hasegawa's uniformity property of traces" とは、トレース付きモノイド圏Cにモノイド部分類(monoidal subclass)Uが付いている状況で、「とあるh∈Uに対して f;(h + X) = (h + Y);g ならば Tr(f) = Tr(g)」が成り立つことである。

  • セリンガーはUをモノイド部分圏としているが、長谷川さん自身は圏でない例を出している。
  • Uに属する射は一様射(uniform morphism)と呼ぶ。
  • この性質を持つトレース、またはトレース付き圏に、一様(uniform)という形容詞を付ける。uniformly traced も使う。
  • 一様性(uniformity)は、類Uに対して相対的(with respect to U)に定義される。
  • トレースの等しさを主張する命題は、一様性原理(uniformity principle)とも呼ばれる。
  • 一様性原理は証明原理で、帰納法(induction)に近い。つまり、一様性原理≒帰納法の原理
  • 一様トレース付き圏では、一様性原理を使った証明ができる。

圏Cがトレース付き圏で、さらに順序で豊穣化されているとする。そのとき、

  • とあるh∈Uに対して f;(h + X) ⊆ (h + Y);g ならば Tr(f) ⊆ Tr(g)

も一様性原理と呼ぶ。一様射が二重圏の垂直射で与えられる状況が面白いだろう。不等号を2セルで与えれば、もっと一般化できるが、いまんところ事例がない。