- 現代数学の系譜 カントル 超限集合論2
656 ：現代数学の系譜 雑談 ◆e.a0E5TtKE [sage]：2020/03/26(木) 12:10:47.65 ID:Toc1jVc8 - >>647
さて
「コーシー列を、理解し 存在を認めた」（>>652）ところから、出発しよう
そして、>>642の課題
１）決定番号∞
と
２）「.999…00…が.000…00…と同値（つまり、 .999…00… 〜 .000…00…）」
を略証しよう。
（厳密な証明は書かない。長くなり、視認性が悪くなるから。行間は各人埋めること。質問は可とする）
１．決定番号∞について
・この∞の意味は、言い換えれば、「決定番号d上限はない」あるいは「決定番号dは全ての自然数を渡る」ということ
（下記、レーヴェンハイム?スコーレムの定理「いくらでも大きな有限のモデルを持つ理論は無限のモデルを持たねばならない」ご参照）
・さて√2に収束するコーシー列C:c1,c2,・・が考えられる
例えば下記のテーラー展開の式で初項から順番にｎ項までの和をcnとすれば良い
さて、このコーシー列Cは、√2に収束するが有限で終えることはできない
∵有限で終えれば、cnは有理数であり、一方√2は無理数だから
・テーラー展開の式では、有理数列によるコーシー列だが、有限小数から成るコーシー列も考えられる
円周率πが分かり易いが、
3.14159・・の小数部分を一桁ずつ増やす
コーシー列C:c1=.1,c2=.14,c3=.141・・
このコーシー列もまた、円周率πに収束するが有限で終えることはできない。理由は、上記に同じ
・つまり、「決定番号は有限」で留まることはありえず、その否定としての ∞ になる
つづく
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657 ：現代数学の系譜 雑談 ◆e.a0E5TtKE [sage]：2020/03/26(木) 12:13:17.13 ID:Toc1jVc8 - >>656
つづき
２．「.999…00…が.000…00…と同値（つまり、 .999…00… 〜 .000…00…）」について
・まず、「コーシー列を、理解し 存在を認めた」として、√2とか円周率πが無限桁の小数だということは良いだろう（上記）
・一番簡単なのは、有限小数を ある小数第ｎ位以降が全て”0”の無限小数と見ることである
（この視点は、多項式が ある項以降全て”0”の形式的冪級数と見る視点と同じ（下記））
・そこで、.999…で 9がひとつずつ増えるコーシー列C：c1=.9,c2=.99,c3=.999,・・・を考える
このコーシー列Cが、整数”1”を表す（収束する）ことは、実数の構成から自明だ
そして、コーシー列Cは 有限で終わってはならないこともまた、上記 √2とか円周率πと同様だ
・そこで、任意の有限 cn＝0.99・・9(小数第ｎ位まで9)が、無限 cn＝0.99・・9 00・・とみなせることも、上記の通り
この数列cn＝0.99・・9 00・・と、数列 000…00… とは、時枝の定義のしっぽが一致し、決定番号dはd=n+1となる
決定番号dが、上記1同様、自然数N全体を渡ることは自明
QED
つづく
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658 ：現代数学の系譜 雑談 ◆e.a0E5TtKE [sage]：2020/03/26(木) 12:14:41.57 ID:Toc1jVc8 - >>657
つづき
(参考)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%B4%E3%82%A7%E3%83%B3%E3%83%8F%E3%82%A4%E3%83%A0%E2%80%93%E3%82%B9%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%A0%E3%81%AE%E5%AE%9A%E7%90%86
レーヴェンハイム?スコーレムの定理
(抜粋)
定理の上方部分の証明は、いくらでも大きな有限のモデルを持つ理論は無限のモデルを持たねばならないことをも示す。
この事実を定理の一部とする場合もある。
http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/sizensuugaku/lec11.html
自然科学のための数学2014年度第11講
第３章 テイラー展開
http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/sizensuugaku/lec11_sqrt.html
テイラー展開可能な点と不可能な点
(抜粋)
√x のような関数はどうやって近似するかというと、x=0以外、たとえばx=1の回りにテイラー展開する。
√x=1+1/2(x?1)?1/8(x?1)^2+1/16(x?1)^3?5/128(x?1)^4+?
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%86%86%E5%91%A8%E7%8E%87
円周率
(抜粋)
解析
π/4=1- 1/3+ 1/5- 1/7+・・・ =Σ_n=0〜∞ (-1)^n/(2n+1) （ライプニッツの公式、#2千年紀も参照）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%9A%E9%A0%85%E5%BC%8F%E7%92%B0
多項式環
(抜粋)
係数が零であるような項 pk・X^k (pk = 0) は省略することができる。
注意すべき点として、多項式には項が有限個しかないこと ーつまり十分大きな k（ここでは k > m）に関する係数 pk がすべて零であるということー は、暗黙の了解である。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%A2%E5%BC%8F%E7%9A%84%E5%86%AA%E7%B4%9A%E6%95%B0
形式的冪級数
(抜粋)
（形式的）多項式の一般化であり、多項式が有限個の項しか持たないのに対し、形式的冪級数は項が有限個でなくてもよい。
(引用終り)
以上
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659 ：現代数学の系譜 雑談 ◆e.a0E5TtKE [sage]：2020/03/26(木) 12:16:42.54 ID:Toc1jVc8 - >>658
訂正
√x=1+1/2(x?1)?1/8(x?1)^2+1/16(x?1)^3?5/128(x?1)^4+?
↓
√x=1+1/2(x-1)-1/8(x-1)^2+1/16(x-1)^3-5/128(x-1)^4+・・
まあ原文見てください（＾＾；
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661 ：現代数学の系譜 雑談 ◆e.a0E5TtKE [sage]：2020/03/26(木) 15:22:07.07 ID:Toc1jVc8 - >>657
補足
あと
１）決定番号ｄの範囲が無限大になるとき、ｄは非正則分布になる（下記ご参照）
この場合、確率的な取り扱いができない
（ｄを確率変数として考えた時、ｄの範囲が無限大なら、ｄは裾が減衰しないと、積分が発散して∞になる。そのとき、全事象Ω＝１にすると、各事象は０とならざるを得ない。つまり、確率の公理を満たせない）
２）決定番号ｄをランダムに選ぶとか、あるいは（非可算無限集合たる同値類の中から）代表をランダムに選ぶことを考えるときには
下記の確率のベルトランのパラドックスのように、”無作為な選択の方法”を定義しなければ、確率計算ができない！
だが、時枝は定義がない。そもそも「（非可算無限集合たる同値類の中から）代表を無作為に選ぶ」が、定義できるのかどうか？？？
３）上記の１）と２）とを合わせて、確率計算で誤魔化しをしているのが、時枝記事です
QED
（参考）
https://to-kei.net/bayes/improper_prior/
to-kei.net
非正則事前分布とは？?完全なる無情報事前分布?
2017/10/06
(抜粋)
Contents [hide]
1 非正則な分布とは？一様分布との比較
2 非正則分布は確率分布ではない！？
3 非正則事前分布は完全なる無情報事前分布
4 まとめ
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%83%AB%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%81%AE%E9%80%86%E8%AA%AC
(抜粋)
ベルトランの逆説（ベルトランのぎゃくせつ、英: Bertrand paradox）は、確率論の古典的解釈において発生する問題である。
確率変数を導入する方法やメカニズムが明確に定義されない場合、確率がうまく定義できない場合があることを示す例として与えた。
古典的な解答
この問題に対する古典的な解答は、以上のように、「無作為に」弦を選ぶ方法に依存する。
すなわち、無作為な選択の方法が確定すれば、そしてそのときのみ、この問題はwell-definedな解をもつ。
選択の方法は唯一ではないので、唯一の解は存在しえない。
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663 ：現代数学の系譜 雑談 ◆e.a0E5TtKE [sage]：2020/03/26(木) 17:26:13.80 ID:Toc1jVc8 - >>662
下記
レーヴェンハイム?スコーレムの定理（上方部分）：いくらでも大きな有限のモデルを持つ理論は無限のモデルを持たねばならない
を理解しましょうｗｗ（＾＾；
(参考)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%B4%E3%82%A7%E3%83%B3%E3%83%8F%E3%82%A4%E3%83%A0%E2%80%93%E3%82%B9%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%A0%E3%81%AE%E5%AE%9A%E7%90%86
レーヴェンハイム?スコーレムの定理
(抜粋)
定理の上方部分の証明は、いくらでも大きな有限のモデルを持つ理論は無限のモデルを持たねばならないことをも示す。
この事実を定理の一部とする場合もある。
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664 ：現代数学の系譜 雑談 ◆e.a0E5TtKE [sage]：2020/03/26(木) 17:33:54.97 ID:Toc1jVc8 - >>660
なんか、反論になっていない！！
勘違いの ”あさって” 妄言ではないでしょうか？？ｗｗ（＾＾；
・まず、>>658の形式的冪級数：a0+a1X+a2X^2+・・で考える
・二つの形式的冪級数を考える
一つは、係数が全て9の形式的冪級数：F(X)=9+9X+9X^2+・・
一つは、係数が全て0の形式的冪級数：G(X)=0+0X+0X^2+・・
・いま、上記において、一つのｎ次多項式 f(X)=a0+a1X+a2X^2+・・・anX^n を
考えて、上記の二つの形式的冪級数の先頭部分を取り換える
F(X)'=a0+a1X+a2X^2+・・anX^n+9X^(n+1)・・
G(X)'=a0+a1X+a2X^2+・・anX^n+0X^(n+1)・・
・そして、
形式的冪級数を、数列 (an)n→∞ とみなすことができる（下記引用ご参照）
F(X)→無限数列 9,9,9・・
G(X)→無限数列 0,0,0・・
F(X)'→無限数列 a0,a1,a2・・an,9・・
G(X)'→無限数列 a0,a1,a2・・an,0・・
・ここで、G(X)'=a0+a1X+a2X^2+・・anX^n+0X^(n+1)・・において、
各係数(anたち)を9と置くことができる。即ち、a0=a1=a2=・・=an=9だ
そして、n→∞の極限を考えると
.999・・0・・は、.999・・・に収束し、その値は1になる
・同様に、F(X)'=a0+a1X+a2X^2+・・anX^n+9X^(n+1)・・において、
各係数を0と置くことができる。即ち、a0=a1=a2=・・=an=0だ
そして、n→∞の極限を考えると
.000・・9・・は、.000・・・に収束し、その値は0になる
・なお、両者とも 決定番号はd=n+1で、ｎ→∞とできる
QED
（なお、上記では 煩雑を避けるために、記号と表記の濫用で、形式的冪級数→無限級数→無限小数 の対応 また、その逆の対応を 断りなく用いた）
（参考）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%A2%E5%BC%8F%E7%9A%84%E5%86%AA%E7%B4%9A%E6%95%B0
形式的冪級数
(抜粋)
より形式的な定義
N を非負整数全体の集合とし、配置集合 AN すなわち N から A への関数（A に値を持つ数列）全体を考える。
ここでの (an) は上の ΣanX^n と対応する。
(引用終り)
以上
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669 ：現代数学の系譜 雑談 ◆e.a0E5TtKE [sage]：2020/03/26(木) 18:21:54.03 ID:Toc1jVc8 - >>663
ｗ（＾＾；
https://fujicategory.hatenadiary.org/entry/20110721/1311211333
数学基礎論の勉強ノート id:fujicategory
2011-07-21
レーヴェンハイム・スコーレムの定理！！
(抜粋)
第５章
まずは定理の引用から。（新井敏康「数学基礎論」より）
定理５.１.７（上方(Upward)Lowenheim-Skolem 定理）
１．言語Ｌでの公理系Ｔがどんなにも大きい有限モデルをもてばあるいは無限モデルをもてば
どんな無限基数κ?card(L)についても
ＴのモデルNで濃度κのものが存在する．
すごいのは、この定理から導かれる系５.１.１０。
この系によれば、公理系Ｔが無限モデルをもてば、Ｔの濃度κのモデルＭで、Ｍで定義できる無限集合の濃度がすべてＭと同じκになるようなものが作れます。
すると、たとえばＺＦＣの(有限部分の)モデルで、モデル内で定義できる無限集合がすべて可算濃度ωになるものが存在します。
http://www.cs-study.com/koga/set/lowenheimSkolem.html
形式的論理体系の定義から
レーベンハイム・スコーレムの定理までの大急ぎのまとめ
by Akihiko Koga
17th Jan. 2019 (Update)
(抜粋)
目次
概要
記号論理の文法 (Syntax) と意味 (Semantics)
記号論理とモデルの説明（詳細編）
レーベンハイム・スコーレムの定理と集合論での解釈
レーベンハイム・スコーレムの定理の証明
完全性定理を使った証明のアウトライン
（補足）（ダウンワード）レーベンハイム・スコーレムの定理成立の本質
二階述語論理などの関連事項
雑感
（補足）
（ダウンワード）レーベンハイム・スコーレムの定理成立の本質
当然のことながら証明は厳密にしなければならないのだが，レーベンハイム・スコーレムの 定理が成り立つ本質的な理由は，
有限，あるいは可算無限個の関数記号や述語記号から 作り出すことができる要素の総体は可算無限個である
ことによる．これは上の証明の中の Termσ/〜Σ を 考えればわかる．
ちなみに我々の自然言語も有限のアルファベットあるいはかななどからなるので， それらの言葉で直接指し示すことができる数学的概念も，高々可算無限個である． 我々が直接言葉で表すことができるものは結構少ないのだ． 2019.01.17 (木)
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