Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)

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出版者:Amer Inst of Physics
作者:Samuel R. Buss
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1987-09
价格:USD 55.00
装帧:Paperback
isbn号码:9788870881509
丛书系列:
图书标签:
  • Proof Theory
  • Bounded Arithmetic
  • Mathematical Logic
  • Computability
  • Formal Systems
  • Recursion Theory
  • Arithmetic
  • Logic
  • Foundations of Mathematics
  • Gödel's Theorems
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具体描述

《界限算术》深入探讨了数学基础研究的一个核心领域,该书属于《证明论研究》系列讲座的第三卷,旨在为读者提供一个关于界限算术(Bounded Arithmetic)系统及其在数理逻辑和计算机科学中的应用的全景式介绍。界限算术,作为一类特殊的公理化理论,其核心目标是在有限的资源下,例如逻辑的复杂性或证明的长度,来刻画我们直观上可计算的对象。这与传统的算术理论,如皮亚诺算术(PA),形成了鲜明的对比,后者通常允许任意复杂的构造和证明。 本書的結構清晰,循序漸進,從最基本的概念和模型開始,逐步引入更為複雜的理論和技術。首先,本書會介紹界限算术的歷史淵源,包括其與哥德尔不完备定理、可计算性理论以及早期关于算法复杂性思想的关联。读者将了解到,界限算术的出现是为了解决在理解数学对象本质及其计算复杂度方面的挑战。 随后,书中将详细阐述几种主要的界限算术理论,如I$Delta_0$、I$Delta_0$(+$Omega_1$)以及更强的理论,如S$Sigma_1$、S$Sigma_2$等。对于每一种理论,本书都会严谨地定义其语言、公理和推理规则。重点将放在这些理论如何使用“界限”来限制公理和推理的“强度”,从而使得证明的长度与被证明命题的计算复杂度之间存在紧密的联系。例如,I$Delta_0$理论仅允许使用界限内的操作(如加法、乘法),而不允许不受限制的归纳公理,这使得它能够刻画那些可以用界限内的方式证明的数学命题。 本书的一大亮点在于其对界限算术模型论的研究。它将深入探讨各种模型,特别是“标准模型”和“非标准模型”,以及如何利用这些模型来证明算术理论的某些性质,例如一致性。模型论是理解这些理论强大之处的关键,书中会详细介绍模型构造技术,以及如何利用模型来理解数论性质和计算复杂性类之间的关系。 此外,《界限算术》还将聚焦于界限算术在证明论领域的应用。证明论研究的是数学证明的结构和性质,而界限算术为证明论提供了一个强大的工具箱。本书将展示如何利用界限算术来研究命题的证明复杂性,例如,确定一个命题是否可以用一个“短”的证明来证明。这对于理解数学知识的“可计算性”和“可验证性”至关重要。书中会涉及一些核心的证明论技术,如证明的化简、强制等价和模型的具象化。 本书的一个重要主题是将界限算术与计算复杂性理论联系起来。界限算术提供了一种形式化的语言来研究不同的计算复杂性类,例如L(对数空间复杂度)、NL(非确定性对数空间复杂度)、P(多项式时间复杂度)和NP(非确定性多项式时间复杂度)。书中将详细介绍如何使用界限算术理论来刻画这些复杂性类,例如,将SAT(合取范式可满足性问题)的NP完备性与某个界限算术理论的强度联系起来。这种联系为理解计算的本质和限制提供了深刻的见解。 书中还会涵盖一些进阶话题,例如: 界限算术与函数代数: 探讨界限算术如何与特定函数类(如界限内的函数)的代数性质相互作用。 多层界限算术: 介绍更精细的界限算术层级,它们对应于更细致的计算复杂性划分。 界限算术的应用到程序验证和理论计算机科学: 讨论界限算术如何应用于形式化方法、程序正确性证明以及某些算法的设计和分析。 与高阶逻辑的联系: 探讨界限算术与高阶逻辑之间可能存在的联系,以及它们在不同数学领域中的互补作用。 本书的语言和风格适合于对数理逻辑、证明论和理论计算机科学有一定了解的读者,包括研究生、研究人员以及对数学基础有浓厚兴趣的专业人士。通过对《界限算术》的深入学习,读者将能够掌握这一强大工具,并将其应用于探索数学和计算领域的深层问题。

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读后感

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用户评价

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《Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)》——这个书名立刻吸引了我,因为它精准地指向了我一直以来非常感兴趣的数学领域:证明论和它的应用。我一直认为,理解数学体系的“底层逻辑”,即如何用最基本、最严谨的公理和推理规则来构建复杂的数学结构,是理解数学本身的关键。有界算术,正是实现这一目标的重要工具。我期待这本书能够详细阐述各种有界算术系统,比如IA_k,以及它们在表达算术真理方面的能力。特别是我对有界算术在连接理论计算机科学和逻辑学之间的桥梁作用非常感兴趣,尤其是它与计算复杂度理论,例如P vs NP问题的关联。我希望书中能够深入讲解Przysiński-Cook 定理和Buss定理等核心成果,它们揭示了有限逻辑与计算能力的深刻联系。对我而言,这本书将是我探索数学基础和计算本质的一盏明灯。

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一本名叫《Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)》的书,光听名字就让人感到一种严谨而深邃的学术气息。作为一名对数理逻辑,特别是证明论领域充满好奇心的读者,我一直渴望能找到一本能够系统梳理“有界算术”这一核心概念的著作。我期待它能不仅仅是罗列定义和定理,更能深入浅出地阐述有界算术在整个数学基础研究中的地位,以及它如何与计算复杂度理论、模型论等前沿领域建立起深刻的联系。我希望这本书能够提供清晰的逻辑脉络,引导我逐步理解诸如Przysiński-Cook 定理、Buss定理等奠基性成果的内涵和证明思路。更重要的是,我希望作者能够提供一些关于有界算术在实际应用中(即使是理论层面的应用)的思考,例如它如何帮助我们理解计算的本质、复杂度类之间的关系,甚至可能在某些人工智能的理论基础研究中扮演某种角色。我知道这可能是一个相当小众且技术性的领域,但正是这种挑战性让我充满了探索的动力。我非常期待这本书能够满足我对于这一前沿数学分支的求知欲,并为我今后的研究提供坚实的基础和广阔的视野。

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《Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)》这本书的书名本身就透露出一种研究的深度与广度。作为一名对数理逻辑,特别是数学基础以及计算理论有着长久关注的读者,我一直对“有界算术”这个概念抱有极大的好奇。它不仅仅是一个纯粹的数学构造,更重要的是它与我们理解计算能力、逻辑表达力的边界有着深刻的关联。我期望这本书能够深入浅出地介绍各类有界算术系统,例如IA_k、Δ_0、Σ_1等,并详细阐述它们在表达数学真理和进行数学推理时的精妙之处。特别是我对Przysiński-Cook 定理等核心成果的应用和证明思路非常感兴趣,它们直接揭示了有界算术如何与计算复杂度理论中的重要问题(如P vs NP)建立联系。我相信,这本书能够为我提供坚实的理论基础,帮助我理解在有限逻辑框架下,数学推理的力量如何体现,以及这种力量的限制又意味着什么。

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对于《Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)》这本书,我的期待是它能够在我对数理逻辑的理解上,再添上浓墨重彩的一笔。证明论,这个学科本身就充满了探索的魅力,它试图揭示数学知识的本质和边界。而“有界算术”,正是证明论中一个极具挑战性且意义深远的分支,它关注的是在有限的逻辑框架内,我们如何构建和理解数学。我希望这本书能够系统地介绍各种版本的有界算术系统,例如IA_k,并深入探讨它们在表达算术性质和证明数学定理时的精确性。我尤其期待它能够清晰地阐述有界算术与计算复杂度理论之间的紧密联系,例如,它如何帮助我们理解诸如NP-completeness这样的概念。Przysiński-Cook 定理和Buss定理的详细解读,对我来说将是领会这本书精髓的关键。我期待通过这本书,能够对数学的逻辑基础有一个更深刻、更全面的认识。

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《Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)》——这个书名本身就充满了严谨的学术魅力,让我这个对数理逻辑,尤其是证明论领域充满热情的读者,感到无比的期待。我一直认为,理解数学的“根基”,即我们如何构建数学知识,以及这些知识的表达能力和局限性,是数学探索的最高境界之一。有界算术,正是解决这些问题的关键。我希望这本书能够系统地介绍各种版本的有界算术系统,例如IA_k,并深入探讨它们在表达算术语句和证明定理时的精确能力。我尤其关注有界算术如何与计算复杂度理论相联系,例如,它如何帮助我们理解诸如P vs NP猜想这类重大问题的本质。我期待书中能够详细阐述Przysiński-Cook 定理、Buss定理等奠基性的成果,它们是理解有界算术力量的重要体现。这本书对我来说,将是一次深入探索数学基础的绝佳机会。

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我之所以对《Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)》这本书产生浓厚的兴趣,很大程度上源于我对证明论的“终极目标”——理解数学真理的本质和限制——的追求。有界算术,作为证明论中一个极其重要的分支,它所探讨的正是如何在一种“受控”的逻辑框架内表达数学,以及这种“受控”如何影响我们对计算能力和数学复杂性的认知。我希望这本书能深入讲解各种有界算术系统,比如PA (Peano Arithmetic) 的限制版本,以及它们在表达算术语句时的“强度”差异。我对它与模型论的联系,例如关于模型的美的定理(Finitary Proof Theory and Its Applications)的可能讨论也充满期待。我希望作者能够展示,通过限制语言和推理规则,我们可以获得关于数学系统的更深刻的理解,甚至可能揭示某些计算问题的内在难度。这本书对我来说,不仅仅是一本学术读物,更是通往理解数学“何以为真”和“为何如此复杂”的启蒙之书,我期待它能为我提供清晰的路线图。

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当我第一次看到《Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)》这本书的书名时,我的脑海中立刻浮现出那些在抽象的逻辑世界里辛勤耕耘的数学家们的形象。证明论,这个名字本身就带着一种古老而庄重的力量,它关乎真理的建立,关乎知识的构建,而“有界算术”则像是证明论领域中一颗璀璨的明珠,其背后蕴含着关于数学公理化系统、计算能力以及逻辑表达力的深刻洞见。我个人一直对形式化证明的力量深感着迷,而有界算术恰恰是理解这种力量边界的关键。我希望这本书能够详细介绍各种版本的有界算术系统,例如IA_k、Δ_0、Σ_1等,并解释它们在表达数学概念和证明定理方面的精妙之处。此外,我也对如何将有界算术应用于分析数学语句的算术复杂度,以及它与理论计算机科学中P vs NP问题等宏大猜想的联系充满兴趣。我相信,这本书能够为我打开一扇通往更深层数学真理的大门,让我能够以一种全新的视角去审视那些看似理所当然的数学事实,并对数学本身的边界和可能性有更清晰的认识。

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每当我看到《Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)》这样的书名,我内心深处对知识边界的好奇心就会被点燃。证明论,这个古老而又充满活力的学科,总是在试图回答“我们如何确信某个数学命题是真的”这个根本问题。而有界算术,则是证明论中一个至关重要的环节,它探讨的是在一个“受控”的逻辑框架内,我们能够达到怎样的数学表达能力。我非常期待这本书能够提供一套清晰的理论框架,来介绍不同版本的有界算术系统,例如IA_k,以及它们在表达算术语句时的精妙之处。更重要的是,我渴望理解有界算术如何与计算复杂度理论发生关联,特别是它如何帮助我们理解某些计算问题(如NP问题)的内在难度。书中对Przysiński-Cook 定理和Buss定理的深度解析,将是我重点关注的部分,因为它们是理解有界算术力量的基石。

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听到《Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)》这个名字,我的思绪立刻被吸引到了证明论这个深邃的领域。我一直对数学的“元语言”,即用来描述数学本身的逻辑形式有着浓厚的兴趣。有界算术,作为证明论中的一个关键分支,它所做的正是试图在一个更加“受限”的逻辑系统中,重现数学的强大表达能力。我特别希望这本书能够详细介绍不同版本的有界算术系统,比如IA_k,以及它们在表达算术性质时的强度差异。更令我着迷的是,有界算术如何与计算复杂度理论紧密相连,例如,它如何帮助我们理解某些计算问题(如NP问题)的本质难度。我期待书中能够清晰地阐述Przysiński-Cook 定理和Buss定理的意义,以及它们如何揭示有限逻辑和计算能力之间的深刻联系。对我而言,这本书不仅仅是一本技术性的专著,更是理解数学基础、计算本质乃至逻辑力量边界的一扇重要窗口。

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《Bounded Arithmetic (Studies in Proof Theory, Lecture Notes, 3)》——这个书名如同一把钥匙,开启了我对数学基础研究更深层次的探索。作为一名对理论计算机科学和数理逻辑都有着浓厚兴趣的学习者,我一直认为理解“什么可以被有效计算”以及“如何用最精炼的逻辑表达数学”是至关重要的。有界算术,正是连接这两个看似独立的领域的桥梁。我迫切希望这本书能够系统地介绍有界算术的起源和发展,特别是它在处理计算复杂度问题上的重要作用。我期望作者能够清晰地阐述,为何在有限的逻辑表达能力下,我们可以仍然构建出强大的数学体系,并且这些体系的表达能力如何与具体的计算复杂性类(如P, NP, PSPACE)相对应。书中对Przysiński-Cook 定理的详细解读,以及对Buss定理的深刻剖析,是我最为期待的部分,因为这些定理直接揭示了有界算术与计算复杂度之间的内在联系。我希望这本书能够提供丰富的例子和清晰的证明,帮助我理解这些抽象的概念,并启发我思考如何在更广泛的计算理论和逻辑学领域中应用这些思想。

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