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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / logic / 2129 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-11-20  |  4.6 KB

  1. Path: sparky!uunet!destroyer!ncar!noao!arizona!gudeman
  2. From: gudeman@cs.arizona.edu (David Gudeman)
  3. Newsgroups: sci.logic
  4. Subject: Re: recursive definitions and paradoxes
  5. Message-ID: <26879@optima.cs.arizona.edu>
  6. Date: 21 Nov 92 01:52:51 GMT
  7. Organization: U of Arizona CS Dept, Tucson
  8. Lines: 101
  9.  
  10. In article  <By140L.G6z@unx.sas.com> Gary Merrill writes:
  11. ]
  12. ]"Defined formally by its usage"?? "They seemed uninteresting"?
  13.  
  14. I guess I am being too terse.  What I meant by the first statement is
  15. that once you put down the rules for introducing definitions and the
  16. rules for using definitions, there is nothing more needed for a formal
  17. definition.  The rules for _using_ the X := E notation are entirely
  18. subsumed by the axiom of definition.  The rules for introducing such
  19. notations are rather complex and strange, but since you insist...
  20.  
  21. First, notice that most formal logics have no rule for introducing
  22. definitions.  In other words, if you define some name X by introducing
  23. an equality X = E, you are technically adding an axiom to the system
  24. since this equality cannot be proven from the original axioms.  So
  25. when you show that some logic L proves a formula P by introducing a
  26. definition X = E, you are really showing that L+{X=E} proves P.
  27. Clearly, just because L is consistent, there is no reason to suppose
  28. that L+{X=E} is consistent.  This difficulty can be ignored for
  29. eliminable definitions X=E because any occurence of X can in principle
  30. be replaced by E, so that the proof in L+{X=E} directly corresponds to
  31. a proof in L.
  32.  
  33. However, if you want to use non-eliminable definitions, you need to be
  34. more careful about them.  I propose that being "more careful" involves
  35. the following steps: (1) make a notation to distinguish
  36. definitions from other sorts of predicates.  A rule that allows the
  37. introduction of a definition must be prevented from introducing
  38. arbitrary equalities.  (2) make rules to introduce definitions.  And
  39. either (2) introduces only "safe" definitions, or (3) make rules to
  40. prevent unsave definitions from having an effect.
  41.  
  42. The rule of definition introduction might look like
  43.  
  44.   true -> X := E, given that X does not appear previously in the
  45.                   proof.
  46.  
  47. The condition on this axiom schema is strange because it refers to an
  48. entire proof rather than to just a formula, but it is necessary to
  49. prevent name clashes.  The condition I give above is also overly
  50. strict since it should really only refer to free variables whose scope
  51. (using the word in a broad sense) contains the context of the
  52. definition.
  53.  
  54. ]Things are particularly confusing since in the proposed Axiom of Definition
  55. ]it appears that what is "defined" in
  56. ]
  57. ]    X := E
  58. ]
  59. ]is a 0-place operation symbol (X) (i.e., a term).  What does it mean to
  60. ]provide a recursive definition for such an expression?
  61.  
  62. Please the see the original article for the answer to this.  The
  63. answer is long enough that it would not be reasonable to repeat it
  64. here.
  65.  
  66. ]If ':=' is a
  67. ]binary relation symbol, it would be nice to have some clue concerning the
  68. ]properties of the relation in question.  This is not uninteresting, but
  69. ]essential.
  70.  
  71. X := E is not really a relation since it behaves in some ways like a
  72. quantifier.  Specifically, X is a varialbe of quantification in E just
  73. as it is in Forall X.E.  A more general notation for definitions would
  74. be "Def X . X = E" to bring out the similarity to a quantifier, or
  75. even more generally, "Def X . F(X)" where F(X) is any formula.  This
  76. generalized mechanism for definition needs a generalized axiom of
  77. definition:
  78.  
  79.   (Def X . F(X)) /\ (Exist! X . F(X)) => F(X)
  80.  
  81. And notice that while X is bound by an outer quantifier in the first
  82. and second F(X), it is free in the last one.  The interpretation I
  83. intend is that in the last F(X), X names the object that has been
  84. uniquely specified by F(X), and that all that is known about the
  85. object named by X is that F(X).
  86.  
  87. ]For example, it is possible to think of the Axiom of Definition as being
  88. ]proposed in a free logic where '=' has the usual semantics according to
  89. ]which
  90. ]
  91. ]    x = y
  92. ]
  93. ]is true just in case x and y both denote and have the same extension,
  94. ]but where ':=' has the semantics that
  95. ]
  96. ]    x := y
  97. ]
  98. ]is true just in case either both denote and have the same extension *or*
  99. ]both are denotationless.  The Axiom of Definition is sound under such
  100. ]an interpretation (given the usual interpretation of the quantifiers).
  101. ]I am sure that this is not your intention, but nothing you say appears
  102. ]to rule it out.
  103.  
  104. It might be possible to develop the notion of definition along the
  105. lines of ':=' being a binary relation, and if so, this looks like a
  106. good characterization of it.  But I have not really thought about that
  107. possibility.
  108. -- 
  109.                     David Gudeman
  110. gudeman@cs.arizona.edu
  111.