Axiomatická teorie množin: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
m →‎Goedelovy věty a nedokazatelná tvrzení: - omylem vložená duplicita
m →‎Jednotlivé systémy: dokončení nezlomitelných mezer
Řádek 127:
 
== Jednotlivé systémy ==
Exituje několik různých systémů axiomatizace teorie množin s  různou silou a výsledky. Zde je uvedena jen část z  nich.
 
=== Zermelova-Fraenkelova teorie množin ===
{{Hlavní článek|Zermelova-Fraenkelova teorie množin}}
'''Zermelova-Fraenkelova teorie množin''' je dnes neužívanější ze systémů axiomatické teorie množin{{Zdroj?}}, která je sama o  sobě nebo v  některých mírných modifikacích (zejména s  přidaným [[axiom výběru|axiomem výběru]]) používána jako základ pro většinu dalších odvětví matematiky včetně algebry a matematické analýzy.{{Zdroj?}} Tento systém nedefinuje [[třída (matematika)|třídy]], ty jsou jen součástí [[metajazyk]]a.{{Zdroj?}}
 
Mezi v  této teorii nerozhodnutelné tvrzení patří například [[axiom výběru]], [[hypotéza kontinua]], [[Axiom konstruovatelnosti]] a [[Suslinova hypotéza]]{{Zdroj?}}. Všechny výsledky tohoto druhu (že něco nejde z  axiomů ZFC dokázat) jsou ovšem formulovány s  podmínkou "Pokud je ZFC bezesporná"{{Zdroj?}}, neboť její bezespornost nelze ověřit.
 
Je založena na těchto axiomech<ref name="BŠ axiomy ZF">{{Citace monografie
Řádek 173:
}}</ref><ref>[http://us.metamath.org/mpegif/axsep.html Metamath Proof Explorer, Theorem axsep].</ref> Tyto axiomy jsou důležité pro dílčí axiomatizace ([[Zermelova teorie množin]] a [[Fraenkelova teorie množin]])<ref name="BŠ axiomy ZF" />.|group="pozn"}}:
* '''Axiom extenzionality''': Množiny, které mají stejné prvky, se rovnají.
* '''Schéma axiomů nahrazení''': Je-li F(x,y) formule jazyka teorie množin v &nbsp;proměnných x,y, která je navíc zobrazením (tj. pokud F(x,y) a F(x,z), pak y = z) pak každý výrok ''Pro každou množinu a existuje množina b obsahující právě všechny obrazy prvků množiny a v &nbsp;zobrazení F(x,y)'' <math>\scriptstyle (\forall x,y,z)((F(x,y) \and F(x,z)) \implies y = z) \implies (\forall a)(\exists b)(\forall w)(w \isin b \Leftrightarrow (\exists v)(v \isin a \and F(v,w)))</math> je axiomem '''ZF'''.
* '''Axiom dvojice''': Pro každé dvě množiny a,b existuje množina c obsahující právě tyto dvě množiny.
* '''Axiom sumy''': Pro každou množinu a existuje množina b, která obsahuje právě všechny prvky prvků množiny a.
Řádek 180:
* '''Axiom fundovanosti''': <math>\scriptstyle (\forall a)(a \neq \emptyset \implies (\exists b)(b \in a \and b \cap a = \emptyset))</math>
 
==== Zermelova-Fraenkelova teorie množin s &nbsp;axiomem výběru ====
{{Hlavní článek|ZFC}}
Zkratkou '''ZFC''' je označována axiomatická soustava teorie množin, kterou tvoří axiomy Zermelo-Fraeneklovy teorie množin a [[axiom výběru]] (zkratka AC - z &nbsp;anglického ''axiom of choice'').
* '''Axiom výběru''': Na každé množině existuje [[selektor]].<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Balcar
Řádek 206:
=== Von Neumannova-Bernaysova-Gödelova teorie množin ===
{{Hlavní článek|Von Neumannova-Bernaysova-Gödelova teorie množin}}
'''Von Neumann-Bernays-Gödelova teorie množin''' se z &nbsp;hlediska své síly příliš neliší od ZF či ZFC — libovolný výrok o &nbsp;množinách je v &nbsp;'''NBG''' dokazatelný tehdy a jen tehdy, pokud je dokazatelný v &nbsp;'''ZF''' — mluvíme tedy o &nbsp;teorii '''NBG''' jako o &nbsp;[[Konzervativní rozšíření|konzervativním rozšíření]] teorie '''ZF''' (říkáme také, že '''NBG''' a '''ZF''' jsou ekvikonzistentní).<ref name=MathWorldNBG>{{Citace elektronické monografie
| příjmení = Szudzik
| jméno = Matthew
Řádek 215:
| místo =
| jazyk = anglicky
}}</ref> Rozdíl mezi oběma teoriemi spočívá v &nbsp;použitém jazyku a v &nbsp;počtu axiomů<ref name=MathWorldNBG /><!-- A radši ještě jeden -->.
 
Na rozdíl od '''ZFC''', jejímž objektem jsou pouze množiny, zatímco [[Vlastní třída|třídy]] tvoří pomocný konstrukt na úrovni [[metajazyk]]a, v &nbsp;'''NBG''' jsou množiny i &nbsp;třídy objektem teorie množin — na množiny jsou však kladena (jejich definicí) určitá omezení — jednoduše řečeno množiny jsou právě ty objekty, které jsou prvkem jiného objektu:
: <math>\scriptstyle Set(X) \Leftrightarrow ( \exist Y)(X \isin Y)</math>.
Někdy se k &nbsp;axiomům '''NBG''' přidává ještě takzvaný axiom výběru či [[Axiom silného výběru|silný axiom výběru]]. Výsledná teorie se pak značí '''NBG+AS'''{{Zdroj?}}.
 
Na rozdíl od '''ZF''' neobsahuje (právě díky zavedení tříd jako součásti jazyka teorie množin) '''NBG''' nekonečný počet axiomů — nemusí si totiž vypomáhat axiomatickými schématy typu schématu axiomů nahrazení nebo schématu axiomů vydělení.<ref name=MathWorldNBG /><!-- A radši ještě jeden -->
Řádek 227:
* '''axiom existence množiny''': <math>\scriptstyle (\exist X,Y)(X\in Y)</math>
* '''axiom extenzionality pro třídy''': <math>\scriptstyle (\forall X,Y)(X=Y \Leftrightarrow (\forall e)(e \in X \Leftrightarrow e\in Y)</math>
* '''schéma existence tříd''': <math>\scriptstyle (\exists Z)(\forall e)(e\in Z \Leftrightarrow \Phi)</math> kde <math>\scriptstyle \Phi</math> je formule v &nbsp;níž jsou kvantifikovány pouze množinové proměnné
* '''axiom dvojice''': <math>\scriptstyle (\forall x,y)(\exists z)(\forall e)(e \in z \Leftrightarrow (e=x \vee e=y))</math>
* '''axiom nahrazení''': <math>\scriptstyle (\forall F)((\forall y,e_1,e_2)((<y,e_1> \in F \and <y,e_2>\in F) \Rightarrow e_1=e_2) \Rightarrow (\forall x)(\exists z)(\forall e)(e\in z \Leftrightarrow (\exists y)(y \in x \and <y,e>\in F)))</math>
Řádek 233:
=== Kelleyova-Morseova teorie množin ===
{{Hlavní článek|Kelleyova-Morseova teorie množin}}
'''Kelleyova-Morseova teorie množin''' (označovaná též '''KM''') je pokusem o &nbsp;teorii množin silnějších vlastností než jsou klasické axiomatizace Zermelova-Fraenkelova (ZF) a Von Neumannova-Gödelova-Bernaysova (NGB){{Zdroj?}}. V &nbsp;'''KM''' je dokazatelná (formální) konzistence '''ZF'''{{Zdroj?}}.
 
Axiomatizace '''KM''' je velmi podobná axiomatizaci '''GB''', liší se pouze ve schématu existence tříd, kde (na rozdíl od '''GB''') připouští existenci třídy odpovídající libovolné formuli. Tato zdánlivě drobná odlišnost je však příčinou toho, že '''KM''' je nesrovnatelně silnější teorií než '''GB''' i &nbsp;'''[[ZF]]'''.{{Zdroj?}}
 
Je založena na těchto axiomech (malá písmena značí množinové proměnné a velká písmena obecné (třídové) proměnné):<ref>[http://books.google.com/books?id=eNewtIJZ-7UC&printsec=frontcover&hl=cs&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false R.B. Chuaqui, Axiomatic set theory]</ref>
Řádek 246:
 
=== New Foundations ===
New Foundations (NF) je axiomatizace, kterou vyvinul [[Willard van Orman Quine]]. Jedná se o &nbsp;zjednodušení teorie typů z &nbsp;knihy Principia Mathematica. Na rozdíl od teorie typů nepoužívá hiearchii typů. Axiomy NF vylučují axiom výběru<ref>[http://math.boisestate.edu/~holmes/holmes/nf.html#Problem New Foundations home page - Big problem]</ref>.
 
{{Upravit - část}}
Je založena na těchto axiomech<ref name="NF Def">[http://math.boisestate.edu/~holmes/holmes/nf.html#Definition New Foundations home page - Definition]</ref>:
* '''axiom extenzionality''': Dva objekty jsou stejné, pokud se skládají ze stejných prvků.
* '''schéma axiomů vydělení''': Množina <math>\{x | P \}</math> existuje, když <math>P</math> je formule logiky prvního řádu, která může být odvozena z &nbsp;dobře definované formule teorie typů odstraněním všech indexů typů (za zajištění toho, že proměnné různých typů nesplynou).
 
Schéma axiomů vydělení, může být nahrazeno konečně mnoha svými případy. Použití konečné axiomatizace odstraňuje nutnost v &nbsp;definicích zmiňovat typy.<ref name="NF Def" /><ref>Hailperin, T. “A &nbsp;set of axioms for logic,” [[Journal of Symbolic Logic]] 9, pp. 1-19.</ref>
 
Často se používá ve schématu vydělení koncept vrstvené formule (anglicky: stratified formula). (Řekneme, formule <math>\phi</math> je vrstvená, jestliže existuje [[funkce (matematika)|funkce)]] f taková, že všem objektům univerza vrátí přirozené číslo a pro <math>x \in y</math> platí <math>f(y) = f(x) + 1</math> a pro <math>x=y</math> platí <math>f(y) = f(x)</math>. Schéma axiomů vydělení pak zní:
:<math>\{x \mid \phi \}</math> existuje pro každou vrstveno formuli <math>\phi</math>.<ref>[http://plato.stanford.edu/entries/quine-nf/ Forster, Thomas, "Quine's &nbsp;New Foundations", The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Summer 2009 Edition), Edward N. Zalta (ed.)]</ref>
 
=== Teorie polomnožin ===
{{Hlavní článek|Teorie polomnožin}}
'''Teorie polomnožin''' byla vyvinuta v &nbsp;70. a 80. letech [[20. století]] [[Petr Vopěnka|Petrem Vopěnkou]] a [[Petr Hájek (matematik)|Petrem Hájkem]]{{Zdroj?}}. Její axiomatizace je podobná Von Neumann-Gödel-Bernaysově teorie množin, ale liší se tím, že umožňuje existenci vlastních tříd, které jsou částí nějaké množiny (<math>\scriptstyle X \subseteq y</math>). Tato vlastnost umožňuje polomnožinám sloužit jako základ Vopěnkovy [[alternativní teorie množin]]<ref>http://eom.springer.de/A/a110560.htm Springer, Encyclopaedia of Mathematics:Petr Vopěnka - Alternative set theory<!-- do šablony --></ref>
 
== Odkazy ==