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自然数的范畴刻画需要原始递归

逻辑 2014-10-17 v2

摘要

Simpson 和第二作者曾提出是否存在一个二阶句子,能在理论 RCA0^*_0 中被证明是范畴的,从而刻画自然数。我们给出了否定回答,表明对于任何在 WKL0^*_0 中被证明为真的自然数刻画,其范畴性定理均蕴含 Σ10\Sigma^0_1 归纳法。另一方面,我们证明了 RCA0^*_0 确实可以通过一组二阶句子对自然数进行范畴刻画。我们还展示了 RCA0^*_0 的某个 Π21\Pi^1_2-保守扩张允许对自然数进行单句子的可证范畴刻画,但此类刻画均与 WKL0^*_0+superexp 不一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1410.3649,
  title  = {Categorical characterizations of the natural numbers require primitive recursion},
  author = {Leszek Aleksander Kołodziejczyk and Keita Yokoyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1410.3649},
  year   = {2014}
}

备注

17 pages