証明論において、Dialectica解釈[ 1 ]は、直観主義論理(ヘイティング算術)を、原始再帰算術の有限型拡張、いわゆるシステムTに解釈する証明解釈である。これは、算術の無矛盾性証明を提供するためにクルト・ゲーデルによって開発された。この解釈の名前は、ゲーデルの論文が1958年にポール・ベルネイスの70歳の誕生日に捧げられた特集号に掲載された雑誌Dialecticaに由来する。
ゲーデル=ゲンツェンの否定変換によって、古典的なペアノ算術の無矛盾性は、直観主義的ハイティング算術の無矛盾性にすでに還元されていた。ゲーデルが弁証法解釈を発展させた動機は、ハイティング算術(ひいてはペアノ算術)の相対的無矛盾性の証明を得ることであった。
解釈には、数式の翻訳と証明の翻訳という2つの要素があります。数式の翻訳は、各数式がどのように解釈されるかを記述します。ハイティング算術は量化子を含まない式にマッピングされる。システムTのそしては新しい変数のタプルです()直感的に、と解釈される証明の翻訳は、証明がどのように行われるかを示しています。解釈を目撃するのに十分な情報がありますつまり、閉じた項に変換できるそして証明システムTにおいて。
数量詞を含まない式は、論理構造に基づいて帰納的に定義される。以下のように、原子式は
式の解釈は、ハイティング算術で証明可能であれば、閉項列が存在する。そのためシステム T において証明可能である。項の列そしてその証明与えられた証明から構築されるハイティング算術において。縮約公理を除けば、非常に単純明快である。これは、量化子を含まない論理式が決定可能であるという仮定を必要とする。
また、ハイティング算術は以下の原理によって拡張されることも示されている。
これは、弁証法解釈によって解釈可能なHAの式を特徴づけるために必要かつ十分である。 ここでの選択公理は、前提にある任意の2項述語と、結論にある関数型の変数を含む存在主張に対して定式化される。
直観主義論理の基本的な弁証法解釈は、より強力な様々な体系へと拡張されてきた。直観的に言えば、追加原理の弁証法解釈が体系T(または体系Tの拡張)の項によって証明できる限り、弁証法解釈はより強力な体系にも適用できる。
ゲーデルの不完全性定理(これはPAの無矛盾性を有限的な手段では証明できないことを意味する)を考慮すると、システムTには非有限的な構成が含まれていると考えるのが妥当である。実際、その通りである。非有限的な構成は数学的帰納法の解釈に現れる。帰納法を弁証法的に解釈するために、ゲーデルは今日ではゲーデルの原始再帰関数と呼ばれるもの、すなわち原始再帰的記述を持つ高階関数を利用する。
古典算術における公式や証明も、まずヘイティング算術に埋め込み、次にヘイティング算術のダイアレクティカ解釈を行うことで、ダイアレクティカ解釈を与えることができる。ショーエンフィールドは著書の中で、否定的な翻訳とダイアレクティカ解釈を組み合わせ、古典算術の単一の解釈を提示している。
1962年、スペクター[ 2 ]は、可算選択の図式にバー再帰によるシステムTを拡張することで、どのようにダイアレクティカ解釈を与えることができるかを示し、ゲーデルの算術のダイアレクティカ解釈を完全な数学的解析に拡張した。
弁証法解釈は、いわゆる弁証法空間を介して、ジラールの直観主義論理の洗練である線形論理のモデルを構築するために使用されてきた。[ 3 ]線形論理は直観主義論理の洗練であるため、線形論理の弁証法解釈は、直観主義論理の弁証法解釈の洗練と見なすこともできる。
白畑の研究[ 4 ]における線形解釈は弱化規則を検証しているが(実際にはアフィン論理の解釈である)、デ・パイヴァの弁証法空間解釈は任意の論理式に対する弱化を検証していない。
それ以来、Dialectica解釈のいくつかの変種が提案されており、最も有名なのはDiller-Nahm変種(縮約問題を回避するため)とKohlenbachの単調解釈およびFerreira-Olivaの有界解釈(弱いKőnigの補題を解釈するため)である。この解釈の包括的な解説は、 [ 5 ]、[ 6 ] 、 [ 7 ]で見ることができる。
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