定义8.4.7
假定├ (
=├ A1,
A2,…,
An) 是一个串形,对每一个 中的公式
Aj, Aj*
是已经指派了 的近邻空间。串形├ 对应的近邻空间
(├ )*
定义为
(1)│(├ )*│
=│ A1*│×│
A2*│×…│
An*│
(2)x1x2…xn︶y1y2…yn当且仅当 j,
xjyj。
注意到近邻空间 (├ )*
就是近邻空间A1*£A2*£…£An*
。
现在给出演算系统中的任一证明在近邻空间中的解释:若π是一个证明过程,(
从公理串形开始)它的结论是├
。(通常对 仅含一个公式的情形感兴趣。)π*
将是(├ )*中的一个团体。
首先请注意公理本身是自己的证明。
定义8.4.8
(1) 恒等公理 ├ A,
A┴ 对应于集合 { xx ; x∈│
A*│}
(2) cut 规则 令π是
├ ,
A 的证明,λ是 ├△, A的证明,通过
cut 规则,我们得到的串形是├ ,△。这形成├ ,△的证明ρ
。记住π*,λ*分别是
(├ ,A)*,
(├△, A)*的团体,ρ
*应是 (├ ,△)*
的团体,ρ *定义为:{ββ'; z
(βz∈π*∧zβ'∈ λ*)}
, 这里β,β'分别是(├ )*及
(├ △)* 的元素。
(3) 交换规则 若π是
├ 的一个证明, '是 中成员的位置交换结果。由此产生的├ '
的证明ρ对应的团体ρ*=
{δ(β) ;δ是该位置交换,β∈π*}
。
简单验证 (1),(2),(3) 中的集合ρ*
都是对应的近邻空间的团体。只要证明ρ*中的元素两两都有近邻关系。情形
1) :注意到任给两个元素串 xx 及 yy , 根据定义, 若x 与 y 在A*
中不是近邻的,则它们一定在 (A┴)*中是近邻的,所以ρ*在A*£
(A┴)*
是一个团体。情形 (2) 任给两个串形ββ',αα'∈ρ*,
若它们使用的联结元素z是不同的,假定是z1,z2, 则z1,z2
在其中一个情形A*或者(A┴)*必定是不近邻的,因而或者β与α近邻,或者β'与α'近邻,从而ββ'与αα'近邻。若
z1=z2, 由归纳假设,βz1与β'z1是近邻的,由此可推出β与β'是近邻的,从而ββ'与αα'是近邻的。
情形 (3) 容易。
用一个稍微复杂的归纳证明,可以知道,实际上,在情形 (2) 中的 z , 如果β及β'确定了, z 是唯一的。注意到在最基本的情形, 即 (1)
中,ρ*的元素都具
xx 的形式。这就决定了z的唯一性。
定义8.4.9
对于所有其他的规则,给出以该规则为"最后使用了的规则"的证明ρ*的近邻语义,同样ρ*必定是一个团体。
(1) 公理 ├ 1 解释为特殊的近邻空间 1 的团体 {0}。( 0 是唯一的那个元素)。
(2) 公理 ├ ,T
解释为空间(├ ,
T )*的空团体。
(3) false 规则 令π是
├ 的证明,r
是 ├ ,
┴ 的以该规则结尾的证明,则定义ρ*=
{β0;β∈π*}
。
(4) par 规则π是
├ ,
A, B 的证明,ρ是
├ G, A£
B 的证明,则ρ*=
{β(y,z) ;βyz∈π*
}。
(5) times 规则π是
├ ,
A ,λ是
├ ,
B 的证明,ρ是
├ ,
A
B 的证明,则ρ*=
{βy,z)α;βy∈π*,
zα∈λ*
}。
(6) lest plus 规则 令π是
├ ,
A的证明,ρ是
├ ,
A
B 的证明,则ρ*=
{β(y,0) ;βy∈π*}
(7) right plus 规则 令π是
├ ,
B 的证明,ρ是
├ ,
A
B 的证明, 则ρ*=
{β(y,1);βy∈π*}.
(8) with 规则π是
├ ,
A , λ是├ ,
B 的证明,ρ是├ ,
A& B 的证明,
则ρ*=
{β(y,0) ;βy∈π*}∪{β(y,1);βy∈λ*}.
读者可尝试验证每一条款中定义的ρ*都是相应近邻空间的团体。
定义8.4.10
令 X ,
Y 是近邻空间,由 X到
Y 的映射 F 是线性的,如果
(1) 若 a
X则 F (a)
Y .
(2) 若∪bj = a
X 则 F (a)
=∪F (bj).
(3) 若 a∪b
X, 则 F (a∩b)
= F (a)∩F(b).
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