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。

LK改の説明:ハイパードクトリン的な解釈

オリジナルのゲンツェンLKでは、

  • 公理は一種類(1パターン)
  • 推論規則は左右それぞれ10種で合計20種
  • Cutが一種
  • 合計で21種の推論規則

LK改では、

  1. id:A ↔ A
  2. !:A → T
  3. π[1]:A, B → A
  4. π[2]:A, B → B
  5. Δ:A ↔ A, A
  6. α:A, B, C ↔ A, B, C (注記参照)
  7. λ:T, A ↔ A
  8. ρ:A, T ↔ A
  9. σ:A, B ↔ B, A
  10. γ:A, B ↔ A∧B

αは何もしないので除外。π[1], π[2]はまとめてπとカウント、可逆な場合は2つとしてカウント、idとσは逆にしても変わらないので1つとカウント。このカウント法で12種。

双対、

  1. *id:A ↔ A
  2. *!:⊥ → A
  3. *π[1]:A → A | B
  4. *π[2]:B → A | B
  5. *Δ:A | A ↔ A
  6. *α:A | B | C ↔ A | B | C
  7. *λ:A ↔ ⊥ | A
  8. *ρ:A ↔ A | ⊥
  9. *σ:A | B ↔ B | A
  10. *γ:A∨B ↔ A | B

idは既に勘定した。先と同じカウント法で11種。

  • ε:A, A⇒B → B
  • δ:A, B∨C ↔ A∧B | A∧C
  • *δ:A∨B, A∨C ↔ A | B∧C

これで5種。すべての合わせて (12 + 11 + 5) = 28種、ρと*ρは除くなら26種。

数は多いが解釈が簡単なメリットがある。Aの真理集合を同じくAで書いて、コンテキストの領域をXとすると:

  1. id:A = A 自明
  2. !:A ⊆ X 全体集合が最大
  3. π[1]:A∩B ⊆ A 共通部分の減少性
  4. π[2]:A∩B ⊆ B 共通部分の減少性
  5. Δ:A = A∩A 共通部分のベキ等性
  6. α:(A∩B)∩C = A∩(B∩C) 共通部分の結合性
  7. λ:X∩A = A 全体集合は左単位
  8. ρ:A∩X = A 全体集合は左単位
  9. σ:A∩B = B∩A 共通部分の可換性
  10. γ:A∩B = A∩B 自明
  11. *id:A = A 自明で重複
  12. *!:∅ ⊆ A 空集合が最小
  13. *π[1]:A ⊆ A∪B 合併の増加性
  14. *π[2]:B ⊆ A∪B 合併の増加性
  15. *Δ:A∪A = A 合併のベキ等性
  16. *α:(A∪B)∪C = A∪(B∪C) 合併の結合性
  17. *λ:A = ∅∪A 空集合は左単位
  18. *ρ:A = A∪∅ 空集合は右単位
  19. *σ:A∪B = B∪A 合併の可換性
  20. *γ:A∪B = A∪B 自明
  21. ε:A∩(A⇒B) ⊆ B
  22. δ:A∩(B ∪ C) = (A∩B) ∪ (A∩C) 共通部分の右分配法則
  23. *δ:(A∪B) ∩ (A∪C) = A∪(B ∩ C) 合併の右分配法則

自明冗長を除くと:

  1. A ⊆ X 最大元
  2. A∩B ⊆ A ミートの減少性
  3. A = A∩A ミートのベキ等性
  4. (A∩B)∩C = A∩(B∩C) ミートの結合性
  5. X∩A = A 最大元は左単位
  6. A∩B = B∩A ミートの可換性
  7. ∅ ⊆ A 最小元
  8. A ⊆ A∪B ジョインの増加性
  9. A∪A = A ジョインのベキ等性
  10. (A∪B)∪C = A∪(B∪C) ジョインの結合性
  11. A = ∅∪A 最小元は左単位
  12. A∪B = B∪A ジョインの可換性
  13. A∩(A⇒B) ⊆ B 指数
  14. A∩(B ∪ C) = (A∩B) ∪ (A∩C) ミートの右分配法則
  15. (A∪B) ∩ (A∪C) = A∪(B ∩ C) ジョインの右分配法則

ミートとジョインという可換ベキ等二項演算を持ち、それらが最大元と最小元を中立元としてモノイドであり、お互いに分配的。そして、指数演算を持つ(ハイティング束)。指数演算と最小限から補演算を作れてブール束になる。

今書いたような代数構造を、コンテキスト領域(議論の領域)ごとに持っているので、総体としてハイパードクトリンになる。項の代入がコンテキストのあいだの射になり、それによりハイパードクトリンの構造(引き戻しと随伴)が定義される。