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公理化集合论

指数 公理化集合论

在數學中,公理化集合论是集合論透過建立一階邏輯的嚴謹重整,以解決樸素集合論中出現的悖論。集合論的基礎主要由德國數學家格奧爾格·康托爾在19世紀末建立。.

27 关系: 史丹佛哲學百科全書外延公理子集對角論證法不交集一阶逻辑康托尔-伯恩斯坦-施罗德定理佐恩引理德国分类公理ℶ 數冪集元素 (數學)空集空集公理策梅洛-弗兰克尔集合论配对公理集合 (数学)集合论选择公理ZFC系統無法確定的命題列表桑德斯·麥克蘭恩无穷公理悖论数学数学家替代公理

史丹佛哲學百科全書

史丹佛哲學百科全書(Stanford Encyclopedia of Philosophy,SEP)是一部由史丹佛大學營運的免費線上哲學百科全書,內容主要以經同行評審認可的論文為主。該百科內的每一篇論文均由一位該領域的專家撰寫並維護,作者涵蓋來自世界各地徐術機構的教授。每一位在該百科全書上發表文章的作者均同意將作品的出版權讓與史丹佛大學,但作者仍可保有著作權。.

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外延公理

在公理化集合论与使用它的逻辑、数学和计算机科学分支中,外延性公理或外延公理是 Zermelo-Fraenkel 集合论的公理之一。.

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子集

子集,為某個集合中一部分的集合,故亦稱部分集合。 若A和B为集合,且A的所有元素都是B的元素,则有:.

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對角論證法

对角论证法是乔治·康托尔於1891年提出的用于说明实数集合是不可数集的证明。 对角线法并非康托尔关于实数不可数的第一个证明,而是发表在他第一个证明的三年后。他的第一个证明既未用到十进制展开也未用到任何其它數系。自从该技巧第一次使用以来,在很大范围内的证明中都用到了类似的证明构造方法,它們一般亦稱為對角論證法。.

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不交集

在數學裡,兩個集合被稱為不交(disjoint),若其沒有共同的元素。例如,和為不交集(disjoint sets)。.

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一阶逻辑

一阶逻辑是使用於数学、哲学、语言学及電腦科學中的一种形式系统。 過去一百多年,一階邏輯出現過許多種名稱,包括:一阶斷言演算、低階斷言演算、量化理論或斷言逻辑(一個較不精確的用詞)。一階邏輯和命題邏輯的不同之處在於,一階邏輯有使用量化變數。一個一階邏輯,若具有由一系列量化變數、一個以上有意義的斷言字母及包含了有意義的斷言字母的純公理所組成的特定論域,即是一個一階理論。 一階邏輯和其他高階邏輯不同之處在於,高階邏輯的斷言可以有斷言或函數當做引數,且允許斷言量詞或函數量詞的(同時或不同時)存在。在一階邏輯中,斷言通常和集合相關連。在有意義的高階邏輯中,斷言則會被解釋為集合的集合。 存在許多對一階邏輯是可靠(所有可證的敘述皆為真)且完備(所有為真的敘述皆可證)的演繹系統。雖然一階邏輯的邏輯歸結只是半可判定性的,但還是有許多用於一階邏輯上的自動定理證明。一階邏輯也符合一些使其能通過證明論分析的元邏輯定理,如勒文海姆–斯科倫定理及緊緻性定理。 一階邏輯是數學基礎中很重要的一部份,因為它是公理系統的標準形式邏輯。許多常見的公理系統,如一階皮亞諾公理和包含策梅洛-弗蘭克爾集合論的公理化集合論等,都可以形式化成一階理論。然而,一階定理並沒有能力去完整描述及範疇性地建構如自然數或實數之類無限的概念。這些結構的公理系統可以由如二階邏輯之類更強的邏輯來取得。.

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康托尔-伯恩斯坦-施罗德定理

#重定向 康托尔-伯恩斯坦-施罗德定理.

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佐恩引理

佐恩引理(Zorn's Lemma)也被称为库拉托夫斯基-佐恩(Kuratowski-Zorn)引理,是集合论中一个重要的定理,其陳述為: 在任何一非空的偏序集中,若任何链(即全序的子集)都有上界,則此偏序集内必然存在(至少一枚)极大元。 佐恩引理是以数学家马克斯·佐恩的名字命名的。 具体来说,假设(P, \le)是一个偏序集,它的一个子集T称为是一个全序子集,如果对于任意的s, t \in T有s \le t或t \le s。而T称为是有上界的,如果P中存在一个元素u,使得对于任意的t \in T,都有t \le u。在上述定义中,并不要求u一定是T中的元素。而一个元素m \in T称为是極大的,如果x \in T且x \ge m,则必然有x.

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德国

德意志联邦共和国(Bundesrepublik Deutschland/),简称德国(Deutschland),是位於中西歐的联邦议会共和制国家,由16个-zh-hans:联邦州; zh-hant:邦;-组成,首都与最大城市为柏林。其国土面积约35.7万平方公里,南北距离为876公里,东西相距640公里,从北部的北海与波罗的海延伸至南部的阿尔卑斯山。气候温和,季节分明。德国人口约8,180万,为欧洲联盟中人口最多的国家,也是世界第二大移民目的地,仅次于美国。 在50万年前的舊石器時代晚期,海德堡人及其後代尼安德特人生活在今德國中部。自古典時代以來各日耳曼部族開始定居於今日德國的北部地區。公元1世紀時,有羅馬人著作的關於“日耳曼尼亞”的歷史記載。在公元4到7世紀的民族遷徙期,日耳曼部族逐漸向歐洲南部擴張。自公元10世紀起,德意志領土組成神聖羅馬帝國的核心部分。16世紀時,德意志北部地區成為宗教改革中心。在神聖羅馬帝國滅亡後,萊茵邦聯和日耳曼邦聯先後建立,1871年,在普魯士王國主導之下,多數德意志邦國統一成為德意志帝國,「德意志」開始做為國名使用。在第一次世界大戰和1918-1919年德國革命後,德意志帝國解體,議會制的威瑪共和國取而代之。1933年納粹黨獲取政權並建立獨裁統治,最終導致第二次世界大戰及系統性種族滅絕的發生。在戰敗並經歷同盟國軍事佔領後,德國分裂为德意志聯邦共和國(西德)和德意志民主共和國(東德)。在1990年10月3日重新統一成為現在的德國。国家元首为联邦总统,政府首脑則为联邦总理。 德國是世界大國之一,其國内生產總值以國際匯率計居世界第四,以購買力評價計居世界第五。其諸多工業工程和科技部門位居世界前列,例如全球馳名的德國車廠、精密部件等,為世界第三大出口國。德國為發達國家,生活水平居世界前列。德國人也以熱愛大自然聞名,都市綠化率極高,也是歐洲再生能源大國,是可持續發展經濟的樣板,除了強調環境保護與自然生態保育,在人為飼養活體的態度十分嚴謹,不但獲得大量外匯和資訊優勢,其動物保護法律管束、生命教育水準也是首屈一指的,在高等教育方面並提供免費大學教育,並具備完善的社會保障制度和醫療體系,催生出拜爾等大藥廠。 德国为1993年欧洲联盟的创始成员国之一,为申根区一部分,并于1999年推动欧元区的建立。德国亦为联合国、北大西洋公约组织、八国集团、20国集团及经济合作与发展组织成员。其军事开支总额居世界第九。 德語是歐盟境内使用人數最多的母語。德國文化的豐富層次和對世界的影響表現在其建築和美術、音樂、哲學以及電影等等。德國的文化遺產主要以老城為代表。另外國家公園和自然公園共計有上百處。.

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分类公理

在公理化集合论和使用它的逻辑、数学和计算机科学分支中,分类公理模式、或分离公理模式、或受限概括公理模式是 Zermelo-Fraenkel 集合论中的一个公理模式。它也叫做概括公理模式,尽管这个术语也用于下面讨论的无限制概括。 假定 P 是不含符号 B 的一个單变量谓词。在 Zermelo-Fraenkel 公理的形式语言中,这个公理模式读做: 换句话说: 要理解这个公理模式,注意集合 B 必须是 A 的子集。所以,这个公理模式实际上说的是,给定集合 A 和谓词 P,我们可以找到 A 的子集 B,它的成员正是那些满足 P 的 A 的成员。通过外延公理可知这个集合是唯一的。我们通常使用集合建構式符号把它指示为 。所以这个公理的本质是: 分类公理模式是与 ZFC 集合论有关的公理集合論系統的特征,但在根本上不同的可替代的集合论系统中通常不出现。例如,新基礎集合論和正集合论使用对朴素集合论的概括公理的不同的限制。Vopenka 的可替代的集合论有一个特殊要点,它允许集合的真子类的存在,這樣的真類叫做半集合。即使在与 ZFC 有关的系统中,这个公理模式有时也限制于带有的公式,比如在中。.

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ℶ 數

和阿列夫数類似,數(读作Beth数)也是一系列超窮基數。 阿列夫数的構造相對複雜,初學者較難掌握,而在連續統假設下,阿列夫数與數等價,下面介紹數的概念:.

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冪集

数学上,给定集合S,其幂集\mathcal(S)(或作2^S)是以S的全部子集为元素的集合。以符号表示即为 在公理集合论(例如ZFC集合论)中,幂集公理假定了任何集合的幂集均存在。 \mathcal(S)的任何子集F称为S上的集族.

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元素 (數學)

在数学领域,集合的元素(element)指构成该集合的任意,也可以称作成员(member)。.

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空集

集是不含任何元素的集合,數學符號為\empty、\varnothing或\。.

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空集公理

在集合论中,空集公理是 Zermelo-Fraenkel 集合论的公理之一。.

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策梅洛-弗兰克尔集合论

梅洛-弗兰克尔集合论(Zermelo-Fraenkel Set Theory),含选择公理時常简写为ZFC,是在数学基础中最常用形式的公理化集合论,不含選擇公理的則簡寫為ZF。.

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配对公理

在公理化集合论和使用它的逻辑、数学和计算机科学分支中,配对公理是 Zermelo-Fraenkel 集合论的公理之一。.

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集合 (数学)

集合(Set,或簡稱集)是基本的数学概念,它是集合论的研究对象,指具有某种特定性质的事物的总体,(在最原始的集合論─樸素集合論─中的定義,集合就是“一堆東西”。)集合裡的事物(“东西”),叫作元素。若然 x 是集合 A 的元素,記作 x ∈ A。 集合是现代数学中一个重要的基本概念,而集合论的基本理论是在十九世纪末被创立的。这里对被数学家们称为“直观的”或“朴素的”集合论进行一个简短而基本的介绍,另外可參见朴素集合论;關於对集合作公理化的理論,可见公理化集合论。.

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集合论

集合論(Set theory)或稱集論,是研究集合(由一堆構成的整體)的數學理論,包含集合和元素(或稱為成員)、關係等最基本數學概念。在大多數現代數學的公式化中,都是在集合論的語言下談論各種。集合論、命題邏輯與謂詞邏輯共同構成了數學的公理化基礎,以未定義的「集合」與「集合成員」等術語來形式化地建構數學物件。 現代集合論的研究是在1870年代由俄国数学家康托爾及德國数学家理察·戴德金的樸素集合論開始。在樸素集合論中,集合是當做一堆物件構成的整體之類的自證概念,沒有有關集合的形式化定義。在發現樸素集合論會產生一些後,二十世紀初期提出了許多公理化集合論,其中最著名的是包括選擇公理的策梅洛-弗蘭克爾集合論,簡稱ZFC。公理化集合論不直接定義集合和集合成員,而是先規範可以描述其性質的一些公理。 集合論常被視為數學基礎之一,特別是 ZFC 集合論。除了其基礎的作用外,集合論也是數學理論中的一部份,當代的集合論研究有許多離散的主題,從實數線的結構到大基数的一致性等。.

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选择公理

选择公理(Axiom of Choice,縮寫AC)是数学中的一条集合论公理。这条公理声明,对所有非空指标集族 (S_i)_,总存在一个索引族 (x_i)_,对每一个 i \in I,均有 x_i \in S_i。选择公理最早于1904年,由恩斯特·策梅洛为证明良序定理而公式化完成。 非正式地說,选择公理声明:給定一些盒子(可以是無限個),每个盒子中都含有至少一个小球,那么可以作出这样一种选择,使得可从每个盒子中恰好选出一个小球。在很多情况下这样的选择可不借助选择公理;尤其是在“盒子个数有限”和“存在具體的選擇規則”(當每個盒子都恰好只有一个小球具有某項特征)这两种情况下。再举一个例子,假设有许多(甚至是无限)双鞋子,则我们可以选取每双鞋左边的鞋子构成一个具体的选择。然而,假设有无限双袜子(假设每双袜子都没有可区分的特征),在这种情况下,有效的选择只能通过选择公理得到。 尽管曾具有争议性,选择公理現在已被大多数数学家毫无保留地使用着,例如带有选择公理的策梅洛-弗兰克尔集合论(ZFC)。数学家们使用选择公理的原因是,有许多被普遍接受的数学定理,比如是吉洪诺夫定理,都需要选择公理来证明。現代的集合论学家也研究与选择公理相矛盾的公理,例如。 在一些構造性數學的理論中會避免选择公理的使用,不過也有的將选择公理包括在內。.

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ZFC系統無法確定的命題列表

ZFC系統無法確定的命題列表乃一數學命題列表。在ZFC系統(ZF公理加上选择公理,公理化集合论之典範)被假設為相容的前提下,以下的數學命題被證明了與ZFC系統彼此獨立。與ZFC獨立(有時稱為在ZFC中不能確定)乃指該命題不能從ZFC的公理出發而被證明或證否。.

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桑德斯·麥克蘭恩

桑德斯·麥克蘭恩Saunders Mac Lane(1909/08/04,康乃狄克州~2005/04/14舊金山)是一位美國數學家。與塞缪尔·艾倫伯格一同創立範疇論的研究。.

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无穷公理

在公理化集合论和使用它的逻辑、数学和计算机科学中,无穷公理是 Zermelo-Fraenkel 集合论的公理之一。.

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悖论

悖論,亦稱為弔詭或詭局,是指一种导致矛盾的命题。通常从逻辑上无法判断正确或错误称为悖论,似非而是称为佯谬;有时候违背直觉的正确论断也称为悖论。悖论的英文paradox一詞,来自希腊语παράδοξος ,paradoxos,意思是“未预料到的”,“奇怪的”。 如果承认它是真的,经过一系列正确的推理,却又得出它是假的;如果承认它是假的,经过一系列正确的推理,却又得出它是真的。古今中外有不少著名的悖论,它们震撼了逻辑和数学的基础,激发了人们求知和精密的思考,吸引了古往今来许多思想家和爱好者的注意力。解决悖论难题需要创造性的思考,悖论的解决又往往可以给人带来全新的观念。 paradox其實亦有“似非而是”的解釋。即是用普通常識看上去不正確,但其實是正確或是有可能的。例如“站著比走路更累”。一般常識是走路比站著累,但要一個人例如在公園裡站一個小時,他可能寧願走動一個小時。因為“站著比走路更累”。也例如狹義相對論裡面的雙生子佯謬亦是另外一個例子。 佛法中也有釋迦牟尼佛破外道悖論的例子:如《大智度論》卷一中舉出長爪梵志的例子:長爪梵志提倡一種“一切法不受”的主張,其意思是說他不接受世間一切理論。釋迦牟尼佛就問他:「你接不接受你自己所建立的這個“一切法不受”的理論?」長爪梵志像一匹千里馬一樣有智慧,不必等到鞭子打到身上才起跑,只看到鞭影覺悟了。換句話說,當釋迦牟尼佛提出這個問題的時候,長爪梵志就知道自己的理論是有問題的──如果接受,那就是“接受一種理論”這與他自己建立的“一切法不受”的主張違背;如果不接受,那他的主張就不存在。就這樣,一方面顯示長爪梵志的理論是一種悖論,另一方面也突顯釋迦牟尼佛以非常簡短的開示就把長爪梵志折服了。.

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数学

数学是利用符号语言研究數量、结构、变化以及空间等概念的一門学科,从某种角度看屬於形式科學的一種。數學透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察而產生。數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的定理。 基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺的一環。對數學基本概念的完善,早在古埃及、美索不達米亞及古印度內的古代數學文本便可觀見,而在古希臘那裡有更為嚴謹的處理。從那時開始,數學的發展便持續不斷地小幅進展,至16世紀的文藝復興時期,因为新的科學發現和數學革新兩者的交互,致使數學的加速发展,直至今日。数学并成为許多國家及地區的教育範疇中的一部分。 今日,數學使用在不同的領域中,包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學對這些領域的應用通常被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並導致全新學科的發展,例如物理学的实质性发展中建立的某些理论激发数学家对于某些问题的不同角度的思考。數學家也研究純數學,就是數學本身的实质性內容,而不以任何實際應用為目標。雖然許多研究以純數學開始,但其过程中也發現許多應用之处。.

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数学家

数学家是指一群對數學有深入了解的的人士,將其知識運用於其工作上(特別是解決數學問題)。數學家專注於數、數據、邏輯、集合、結構、空間、變化。 專注於解決純數學(基础数学)領域以外的問題的數學家稱為應用數學家,他們運用他們的特殊數學知識與專業的方法解決許多在科學領域的顯著問題。因為專注於廣泛領域的問題、理論系統、定點結構。應用數學家經常研究與制定數學模型.

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替代公理

在公理化集合论和使用它的逻辑、数学和计算机科学分支中,替代公理模式是 Zermelo-Fraenkel 集合论的一个公理模式,它本质上断言一个集合在一个映射(泛函谓词)下的像也是一个集合。它对于构造特定的大集合是必需的。.

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