집합론과 논리학에서, Buchholz의 ID 계층은 1차 산술의 하위 시스템의 계층이다./ I {\은
"반복 귀납적 정의의 공식 이론"이라고 불립니다.ID는ν 단조 연산자의 최소 고정점을 반복하여 PA를 확장합니다.
정의.
원래의 정의
형식 이론ω ID(및 일반적으로ν ID)는 다음 공리에ID 의해 언어 L로 공식화된 페아노 산술의 확장입니다.

- y ( ( , ) F ( x ) ( x ) x ) \ \ y ( \ x420 \ { } _ { ( x ) \ ) \

「」를 가지는 이론 IDν 는, 다음과 같이 정의됩니다.

- (, )→ (x )→ x (display \ {}(x)\frightarrow \}{{f}{fright }

설명 / 대체 정의
아이디1
연산자 :P ( ) () ( \ \ P ( N) } \ ( )
、 L ( )for N for for
for for for for for for for for a for a for for for for a for for for a a a if if if if if if if if if if if if a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a p p p p a a a a a a
서 F( f f )는 f{ f
의
고정점을 나타냅니다.ID1 , 1 { L_ {
는 1차 에서 X(신규 설정 변수) 및 X(자유 변수)만을 포함하는 X양수식 A(X x)마다N 설정() 상수A I를 가산하여 구한다
X-양수라는 용어는 X가 A에서만 긍정적으로 발생한다는 것을 의미합니다(X는 함축된 함축의 왼쪽에 있지 않음).약간의 설정 이론 표기법을 사용할 수 있습니다.

- F { s \ F}는
Fs를 합니다. - F F와
G G
의 2가지 에서 F F G는
x F \ G
를 의미합니다.
다음으로1 ID에는 새로운 언어로 확장되는 유도 체계를 가진 1차 수 이론(PA)의 공리와 다음 공리가 포함됩니다.


서 F { F 범위는
입니다. 공식입니다
.
) ( \ ( _ {} )^{)는
으로 정의 가능한 집합 연산자 A ( ) { ( , ) N A ( S , x ) { style \ ( S ) { A} ( \ I
{ A } } } } } under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under under ){ ( _ {1 }^는
A{ I_}}이
(적어도 1 { L_A에서 가능한 세트 중) 최소임을 .
입니다.
I displaystyle 는
연산자 A _
의 최소 고정점이 됩니다.
아이디ν
"times 반복 귀납 정의" 시스템을 정의하려면"\을
순서 유형 "의 원시 재귀적 웰서열로 합니다.
필드의 요소를 나타내는 데 그리스 문자를 사용합니다.의 언어ν, 는
X양수 [ displaystyle L_
A(, X 에 이진 술어 상수A J를 더해 {\mathbbbb {N}에서
수 있습니다.여기서 X는 다시 단항(세트) 변수이고 Y는 새로운 이진 술어 변수입니다. A(,) (\ (\ ,
x μ (\ x J_}} 라고
, 후자의 공식에서 x를 식별 변수로 간주합니다.
이제ν 시스템 ID는 유도 방식을 새로운 언어로 확장하고 체계 I ): ( )\ ( _ { \ )를 추가하여 1차 번호 이론(PA) 시스템에서 가져옵니다.TI는
의 {\에 대해an {\}을
따라 초한 유도를 나타냅니다.
F(\ F 및
공리:


서 F { F는
의 입니다 공식입니다
. )1 ( \ ( _ { \ } )^{
}( ( ( ( {\ 、 ( \ ( { \ } )^{2}}에서는
() ( F ) ( ) 、 A ( F ) )) y y J_
서x {\x}는
식별 변수입니다.은 각 A}^{\
가 {( )의 (정의 중) 최소 고정점임을 나타냅니다
에대해 의 모든 {\
가 파라미터로서 사용되는 것에 주의해 주십시오.
다음으로 I ≺ D I D { \ _ { \ \ } = \ _ { \ \ \ } _ { \
를 합니다.
변종
^ ( ) ^ ( )( ) ^ ( ) ) { \
- 
^ ) ) ^ ( ) - ^ ( ) ) ( )。 { style ( ) 。 IN {\ I은
(는) 단조 연산자 : ( ) () \ style \ ( ) \ P ( )
、 style style of of of of of a
a a of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of of a of of of if of a of T O ( I ^ ) P ( 0) \ PTO ( { \ \{ { { 1} = \ ( \ Omega ^ { \ { 0
) ) = \ O ( . ) ) 。

( ) ( )) {\ # ( ( ) ( 。 D# { { \ \ #
} 에서는 최소 고정점이 아닌 고정점을 사용할 뿐만 아니라 양의 공식에만 유도됩니다. T ( 1# ) ( ( PTO ( { \ {} 1} \ # ) \ ( \ Omega
)는, T ( I 1 )는, P T O ( D^ 1 )는 한층 더 약해집니다.
- ( { style \ {W - ID } } { \
} )는
W-type 기준으로 I 의 베리에이션 중 가장 약합니다.일반적인 반복 유도 정의와 비교하여 약해지는 양은 2차 산술의 특정 하위 시스템이 주어진 막대 유도를 제거하는 것과 동일합니다. O ( - 1 ) 0 ( × ){ PTO ( { \ { W - } _ {1} =\ _ \\
) displaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplaydisplay 。
( )( ( } { \ } { \ {} } )는 I
의"접기" 강화입니다 (\ style { \
) 。정확히 1차 산술은 아니지만, 얻을 수 있는 것을 포착합니다.강도 증가량은 0 _에서
0_{
으로 : T (D 1) ( (+ 1)({PTO}_}\psi로 증가량과 같다. TO ( ( 1 ) ( ( +1) { PTO ( { \ { } _ { \ { } ) = \ ( \ _ { \ + 1 )
} 。
결과.
- > > 0으로 하자. t0 T에 μ 미만의 기호μ D가 없을 경우 ID로ν "a w0 W"를 증명할 수 있다.
- ID는 1 - A+ { \ _ {
에 포함되어 있습니다ω. - 0\ \ _ { }^ - sentence
(, y ) ) ( style \ x \ y \ , y )(x , y ) \ in \_ 1 }^})가 pable에 하는ν 경우, patibma { 0 }이
있습니다. n pk <}^{1)\
- 문장 A가 모든 < >의 ID로 증명ν 가능한 경우 k N { _ {}^{}^{
이 존재하게 됩니다.
증명 이론 서수
- ID의 증명<ν 이론 서수는 ( _ _
과 같습니다. - ID의 증명ν 서수는 0 ( ω +) ( 1){ \_{\nu }+1} =\ _} +)과 같습니다.

- D의 이론 순서 <\}}}은
(는) _
과 같습니다. - 의 이론 순서 ^ ^ { } {\}는
}에
"(", ),0 style \( \0
와 같습니다. - D의 이론 순서^^( , ) { displaystyle }{ }는
( " ( ,β - -1
입니다 - 의 이론 순서 < ( 0,) { { \ hat}alpha)}는

1 {\\alpha >} {\
입니다. - D의 이론 순서 <\} 0
_})은
(,
와 같습니다. - # ( \ _ { \ \ # )의
이론 서수는 "( ", ) \ \( \ ^ { \ } , 0 )
. . . the the 。 - D< # { \ _ { \ \ # }의
증명 이론 서수는 " ( , "+1 ){ style \ ( , \ ^ { \ nu + )
입니다. - W ( ,β) { W { \ { -} )의 증명 이론 순서는
0 + ,- _ + -1))와 
- W- D< ( ,) { W의 이론 순서)}는
0 ( +, -) ( ,β -) _+ - 1 _valphi (\ - 1 ) } ) )입니다 - U( ) { U ( _ { \ nu )의
이론 서수는 ( ", , +1){ _ { } ( \ ( , , \ Omega + 입니다
- U D< )) ) { U{\} )의
증명 이론 서수는 ( 0 + ) ( , , ) \ \_ ( ^ { \ + \ \ 、 0 ) 。 - ID의 증명1 이론 서수(Bachmann-Howard 서수)는
{\(\
style의
증명 이론 서수이기도 합니다. - W-ID의ω 증명 이론 서수( 0 0 _ _}\_{
도 W- 의 이론 서수 style \
입니다. - ID의 증명ω 이론 서수(Takeuti-Feferman-Bucholz 서수)는 K {KPI
- + style })의 증명 이론 서수이기도 합니다. 및
1- A + \_ }^{})
- ID의 증명<ω^ω 이론 서수( 0 ( _ _Omega
도 -의 증명 이론 서수 _{1-{\
입니다 - ID의 증명<ε0 이론 서수( 0 0 )({ _
도 - }^{0}) 및 {의
증명 이론 서수이다.
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