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实数的单子函数实现

数值分析 2025-10-20 v1 数学软件 数值分析

摘要

大规模实数计算是许多现代数学证明中的关键要素。由于此类冗长计算无法通过手工验证,因此一些数学家希望使用软件证明助手来验证这些证明的正确性。本文通过利用度量空间完成运算的单子特性,发展出一种用于此类证明的构造实数的新实现方法以及初等函数。将Bishop和Bridges的正则序列概念推广到我称为正则函数的概念,这些函数形成任何度量空间的完成。使用单子运算,length空间上连续函数(一种常见的度量空间子类)通过提升原始空间上的连续函数来创建。已创建原型Haskell实现。我相信,这种方法产生的实数库在计算上相对高效,并且仍然足够简单,以便轻易验证其正确性。

关键词

引用

@article{arxiv.cs/0605058,
  title  = {A Monadic, Functional Implementation of Real Numbers},
  author = {Russell O'Connor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cs/0605058},
  year   = {2025}
}

备注

This paper is to appear in an upcoming issue of Mathematical Structures in Computer Science published by Cambridge University Press. For more information and the latest source code for Few Digits, see <http://r6.ca/FewDigits/>