مجموعة مأهولة
في الرياضيات، مجموعةتكون مأهولة إذا كان هناك عنصر.
في الرياضيات الكلاسيكية ، تُعادل خاصية كون الشيء مأهولاً خاصية كونه غير فارغ . ومع ذلك، فإن هذا التكافؤ غير صحيح في المنطق البنائي أو الحدسي ، ولذا يُستخدم هذا المصطلح المنفصل في الغالب في نظرية المجموعات في الرياضيات البنائية .
تعريف
في اللغة الرسمية لمنطق الرتبة الأولى ، مجموعةيتمتع بخاصية كونه مسكونًا إذا
تعريفات ذات صلة
مجموعةله خاصية كونه فارغًا إذاأو ما يعادل ذلك. هنايرمز إلى النفي.
مجموعةتكون غير فارغة إذا لم تكن فارغة، أي إذاأو ما يعادل ذلك.
النظريات
قواعد الاستدلال لـيعنيواعتبار أي منها قضية خاطئةيثبت ذلكصحيح دائمًا. وبالتالي، فإن أي مجموعة مأهولة هي أيضًا غير فارغة بشكل مؤكد.
مناقشة
في الرياضيات البنائية، لا يكون مبدأ استبعاد النفي المزدوج صحيحًا تلقائيًا. على وجه الخصوص، يكون بيان الوجود أقوى عمومًا من صيغته المنفية مرتين. فالأخيرة تعبر فقط عن استحالة استبعاد الوجود، بمعنى أنه لا يمكن نفيه بشكل متسق. في القراءة البنائية، لكيللاحتفاظ ببعض الصيغ، من الضروري لقيمة محددة منمُرضٍأن تُبنى أو تُعرف. وبالمثل، فإن نفي عبارة كمية شاملة يكون عمومًا أضعف من التحديد الكمي الوجودي لعبارة منفية. وبالمقابل، يمكن إثبات أن مجموعة ما غير فارغة دون أن يكون بالإمكان إثبات أنها مأهولة.
أمثلة
مجموعات مثلأومأهولة بالسكان، كما يتضح من خلالالمجموعةهي فارغة وبالتالي غير مأهولة. وبطبيعة الحال، يركز قسم الأمثلة على المجموعات غير الفارغة التي لا يمكن إثبات أنها مأهولة.
من السهل تقديم مثل هذه الأمثلة باستخدام بديهية الفصل ، حيث يمكن من خلالها دائمًا ترجمة العبارات المنطقية إلى عبارات نظرية المجموعات. على سبيل المثال، مع مجموعة جزئيةيُعرَّف بأنه، الاقتراحيمكن دائمًا التعبير عنها بشكل مكافئ على النحو التالييمكن التعبير عن ادعاء الوجود المنفي المزدوج لكيان ذي خاصية معينة من خلال القول بأن مجموعة الكيانات التي تتمتع بتلك الخاصية غير فارغة.
مثال يتعلق بالوسط المرفوع
حدد مجموعة جزئيةعبر
بوضوحوومن مبدأ عدم التناقض يستنتج المرء. إضافي،وبدوره
- !(n\in \{0,1\})\ n\in A}
يثبت المنطق الأدنى بالفعل، النفي المزدوج لأي عبارة وسطية مستبعدة، وهو ما يعادل هناوبذلك، من خلال إجراء عمليتيّ عكس على الاستلزام السابق، يتم إثبات !(n\in \{0,1\})\ n\in A} . بعبارة أخرى: لا يمكن استبعاد أن يكون أحد الأعداد فقطويسكنوعلى وجه الخصوص، يمكن إضعاف الأخير إلى، قائلاًثبت أنها غير فارغة.
كمثال على عبارات لـلنأخذ على سبيل المثال العبارات الشهيرة التي ثبت استقلالها عن النظرية، مثل فرضية الاستمرارية ، واتساق النظرية السليمة قيد الدراسة، أو، بشكل غير رسمي، ادعاء غير قابل للمعرفة حول الماضي أو المستقبل. وقد تم اختيار هذه العبارات عمدًا لتكون غير قابلة للإثبات. ويتمثل أحد أشكال هذا في النظر في القضايا الرياضية التي لم يتم إثباتها بعد - انظر أيضًا الأمثلة المضادة لبروير . إن معرفة صحة أي من هذه العبارات أمر ضروري.أويعادل معرفة حولكما سبق، ولا يمكن الحصول عليه. بالنظر إلى أي منهماولايمكن إثبات ذلك نظرياً، لكنه لن يثبت أيضاًأن يسكنها عدد معين. علاوة على ذلك، لا يمكن لإطار بناء يتمتع بخاصية الفصل أن يثبتولا يوجد أي دليل.ولا لـويعكس عدم إمكانية إثبات انفصالهما هذا الأمر. ومع ذلك، بما أن استبعاد الوسط المرفوع غير متسق دائمًا، فقد ثبت أيضًا أنليست فارغة. يعتمد المنطق الكلاسيكيبشكل بديهي، مما يفسد القراءة البناءة.
مثال يتعلق بالاختيار
توجد مجموعات متنوعة يسهل وصفها، ولا يمكن إثبات وجودها في، ولكن يُفترض وجودها ضمنيًا من خلال بديهية الاختيار الكاملةوبالتالي، فإن هذه البديهية مستقلة في حد ذاتها عنبل إنها تتعارض في الواقع مع بديهيات أخرى محتملة لنظرية المجموعات. علاوة على ذلك، فهي تتعارض أيضًا مع المبادئ البنائية في سياق نظرية المجموعات. كما أن النظرية التي لا تسمح بمبدأ الوسط المرفوع لا تُثبت صحة مبدأ وجود الدالة..
في، اليكافئ هذا القول أن لكل فضاء متجهي أساسًا . لذا ، بتعبير أدق، لننظر في مسألة وجود أساس هامل للأعداد الحقيقية فوق الأعداد النسبية . هذا الأمر صعب المنال بمعنى وجود احتمالات مختلفة.النماذج التي تنفي وجودها وتؤكده. لذا، من المنطقي أيضًا افتراض أن الوجود لا يمكن استبعاده هنا، بمعنى أنه لا يمكن نفيه بشكل متسق. مرة أخرى، يمكن التعبير عن هذا الافتراض بأن مجموعة قواعد هاميل هذه غير فارغة. في نظرية بنائية، يكون هذا الافتراض أضعف من افتراض الوجود الصريح، ولكنه (بحكم التصميم) لا يزال قويًا بما يكفي لنفي جميع القضايا التي من شأنها أن تستلزم عدم وجود قاعدة هاميل.
نظرية النموذج
لأن المجموعات المأهولة هي نفسها المجموعات غير الفارغة في المنطق الكلاسيكي، فإنه لا يمكن إنتاج نموذج بالمعنى الكلاسيكي يحتوي على مجموعة غير فارغةلكنها لا تفي بـ "مأهولة بالسكان".
ومع ذلك، من الممكن بناء نموذج كريپكي من الدرجة الأولىوهذا ما يميز بين المفهومين. بما أن الاستلزام يكون صحيحًا في كل نموذج كريپكي إذا وفقط إذا كان قابلاً للإثبات في المنطق الحدسي، فإن هذا يثبت بالفعل أنه لا يمكن إثبات ذلك حدسيًا."غير فارغ" يعني "مأهولة بالسكان".
انظر أيضاً
- التقاطع (نظرية المجموعات) - مجموعة العناصر المشتركة بين جميع بعض المجموعات
- لا شيء – غياب تام لأي شيء؛ عكس كل شيء
- سكن النوع في نظرية النوع .
مراجع
- د. بريدجز وف. ريتشمان. 1987. أنواع الرياضيات البنائية . مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-521-31802-0
تتضمن هذه المقالة مواد من مجموعة Inhabited على PlanetMath ، وهي مرخصة بموجب رخصة Creative Commons Attribution/Share-Alike .
- المفاهيم الأساسية في نظرية المجموعات
- مفاهيم في المنطق
- البنائية (فلسفة الرياضيات)
- الكائنات الرياضية
- نظرية المجموعات
