第1章 上一章注释[001](2 / 3)

,0=3

似乎只需要组合多个后继函数就可以了呢。

当然,这里面有一个毛病,在于我们在没有定义好add的前提下,先入为主地认为add3,0=3.

所以我们不能认为自己就这么简单地构造了add,只能退而求其次地得到以下关系:

addx,y+1=addx,y,这个式子是十分严谨的。

更具体地,要想算出addx,y+1,就要知道addx,0=x,我们称addx,0=x为基准条件;addx,y+1=addx,y为递归条件。

看起来就差临门一脚了,只要我们能用三种基本函数构造出addx,0=x,就能得到addx,y+1,也就能构造出我们想要的加法器。

也很显然,addx,0=x=proj11

于是,我们的加法器有了。

这种看起来很像左脚踩右脚登天的构造方式叫做“原始递归”,它的定义是这样的:

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基准函数f:Nn—N

递归函数g:Nn+2—N

使用f和g的原始递归h=ρnf,g:Nn+1—N

对于h:

基准条件:hx1,...xn,0=fx1,...,xn

递归条件: hx1,...,xn,y+1=gx1,...,xn,y,hx1,...,xn,y

回到我们的加法器add:

add:N2→N

addx,y=x+y=ρ1f,g

基准条件:addx,0=fx=proj11

递归条件:addx,y+1=gx,y,addx,y=addx,y,g=·[proj33]

add=ρ1proj11,·[proj33])

完美无瑕。

类似地,乘法器mult=ρ1zero,add·[proj13,proj33]

前继函数,减法器等等基本运算都可以据此定义,只需要proj,zero,三种原始函数和组合·,原始递归ρ这两种基本操作。所有完全函数都可以据此构造。

那么“偏函数”呢?

构造偏函数还需要额外的一个操作:最小化。

如果我们有一个函数f:N^n+1—N 这里^代表上标,虽然不好看,但实在是敲得太麻烦没有耐心了,具体的fa1,...an,x,其中a1,...an是固定参数,x是可变参数。

那么最小化操作为:μ^nf:N^n—N它会找到给它输入的n个参数里,最小的一个,并输出

比如f5,4,3,2,1,0=0

如果遇到重复参数,那么就输出第一个最小的。

比如f5,4,3,2,1,1=1

假设我们有一个投影函数长这样:

proj21:N2—N proj21中的2是上标,1是下标,下同,写不动摆烂了

那么μ^1proj21:N—N

举个栗子:

假如我们给proj21弄一个最小化操作:μ^1proj211,其中1是固定参数。

如果我们穷举一下可变参数,就会发现:

proj211,0=1

proj211,1=1

我们永远也拿不到0,也就不存在最小化。也就是说,对于μ^1proj21而言,并不是每一个输入都对应一个输出,所以应用最小化操作,我们成功地构建了一个偏函数。

加减乘三种操作都在上文构建过了,现在就