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策梅洛-弗兰克尔集合论和集合论

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

策梅洛-弗兰克尔集合论和集合论之间的区别

策梅洛-弗兰克尔集合论 vs. 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。. 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。.

之间策梅洛-弗兰克尔集合论和集合论相似

策梅洛-弗兰克尔集合论和集合论有(在联盟百科)25共同点: 子集布拉利-福尔蒂悖论一阶逻辑序数康托尔悖论二元关系冪集冯诺伊曼-博内斯-哥德尔集合论公理公理化集合论公理模式空集策梅洛集合论类 (数学)罗素悖论范畴论自然数选择公理恩斯特·策梅洛有限集合新基础集合论无穷无穷公理数学结构主义替代公理

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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布拉利-福尔蒂悖论

在集合論此一數學領域裡,布拉利-福爾蒂悖論斷言,樸素建構「所有序數的集合」會導致矛盾,因此每個允許此一構造的系統都會顯得自相矛盾。此一悖論是以切薩雷·布拉利-福爾蒂來命名的,他在1897年發現了此一悖論。.

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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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序数

數學上,序數是自然數的一種擴展,與基數相對,著重於次序的性質。大於有限數的序數也稱作超限序數。 超限序数是由數學家格奥尔格·康托尔于1897年引入,用來考慮無窮序列,並用來對具有序结构的無窮集進行分類。.

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康托尔悖论

在数学中,康托尔悖论是集合论的一个定理,即没有最大的基数,所以“无限大小”的搜集自身是无限的。进一步的,从这个事实得出这个搜集不是集合而是真类;在von Neumann-Bernays-Gödel集合论中从这个事实得出大小限制公理,即这个真类和所有集合的集合之間存在雙射。所以,不只是有无限多个无限,而是这个无限大于无限的任何枚举。 这个悖论以德國數學家格奥尔格·康托尔命名,他在1899年(或在1895年到1897年之间)首先提出了它。像多数数学悖论一样,它实际上不是矛盾,而是在关于无限本质和集合概念的情况下错误直觉的体现。换个方式说,它在朴素集合论中的确是悖论,從而证实了这个理论对数学發展的需要是不充足的。在其後的各個公理化集合論中,這個悖論已經被解決。.

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二元关系

数学上,二元关系(Binary relation,或简称关系)用於讨论两种物件的连系。诸如算术中的「大於」及「等於」、几何学中的「相似」或集合论中的「为……之元素」、「为……之子集」。.

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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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冯诺伊曼-博内斯-哥德尔集合论

在数学基础中,冯·诺伊曼-博内斯-哥德尔集合论(von Neumann–Bernays–Gödel Set Theory,NBG)是设计生成同Zermelo-Fraenkel 集合论与选择公理一起(ZFC)同样结果的集合论公理系统,但只有有限数目的公理,即是不使用公理模式。 NBG首先由冯·诺伊曼在1920年代提出,從1937年开始由作修改,在1940年由哥德尔进一步简化。 不像ZFC,NBG只有有限多个公理。Richard Montague在1961年证明,不可能找到在逻辑上等价于ZFC的有限数目的公理;因此NBG的语言有能力谈论真类同谈论集合一样,并且关于集合的陈述在NBG中是可证明的,当且仅当它在ZFC中是可证明的(就是说NBG是ZFC的保守扩展)。.

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公理

在傳統邏輯中,公理是沒有經過證明,但被當作不證自明的一個命題。因此,其真實性被視為是理所當然的,且被當做演繹及推論其他(理論相關)事實的起點。當不斷要求證明時,因果關係毕竟不能無限地追溯,而需停止於無需證明的公理。通常公理都很簡單,且符合直覺,如「a+b.

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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。.

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公理模式

在數理邏輯裡,公理模式廣義化了公理這個概念。 公理模式是個在公理系統的語言中的一個合式公式,其中有一個以上的模式變數出現。這些模式變數屬於元語言的一種,代表系統內的任一項或任一公式。這些變數通常需要有部分是自由的,亦即有些不出現在公式或項中的變數。 若模式變數能替換的公式或項的數目是可數無限的,此公理模式則代表了可數無限個公理。這些公理通常可以被遞迴地定義。若一個理論不需要使用到公理模式來公理化,則稱之為「可有限公理化的」。可有限公理化的理論在元數學中被認為是較為重要的,即使這些理論在推導工作上較少有實際的用途。 公理模式兩個極知名的例子為:.

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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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策梅洛集合论

Zermelo集合论,设立自恩斯特·策梅洛在1908年的重要论文,它是现代集合论的祖先。它与它的后代有特定的差别,经常被误解并经常被误引用。本文架设最初的公理,带有最初的文本(从德文译成了英文)和编号。.

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类 (数学)

在集合論及其數學應用中,類是由集合(或其他數學物件)的搜集(collection),可以依所有成員所共享的性質被無歧定義。有些類是集合(例如由所有偶數構成的類),但有些則不是(如所有序數所構成的類或所有集合所構成的類)。一個不是集合的類被稱之為真類。一个是集合的类被称为“小类”。 在數學裡,有許多物件對集合而言太大,而必須以類來描述,像是大的範疇和超實數的類體之類等。要證明一給定「事物」為一真類,一般的做法是證明此一「事物」至少有著如序數一般多的元素。有關此一證明的例子,請參見。 真類不能是一個集合或者是一個類的元素,而且不受ZF集合論中的公理所限制;因此避免掉了許多樸素集合論中的悖論。反而,這些悖論成了證明某一個類是否為真類的方法之一。例如,羅素悖論可以證明由所有不包含集合自身的集合所構成的類是一個真類,而布拉利-福尔蒂悖论則可證明所有序數所構成的類是一個真類。 標準的ZF集合論公理不會論及到類;而在元語言中,類只作為邏輯公式的等價類而存在。馮諾伊曼-博內斯-哥德爾集合論則採取了另一種方式;類在此一理論中是基礎的物件,而集合則被定義為可以是其他某些類的元素的類。真類,則為不可以是其他任何類的元素的類。 在其他集合論如新基础集合论或半集合的理論中,「真類」的概念依然是有意義的(不是任一堆事物都會是集合),但對集合特質的認定並非依據其大小。例如,所有包含全集的集合論都會有個是集合的子類的真類。 「類」這一詞有時會和「集合」同義,最為人知的是「等價類」這一術語。這種用法是因為從前對類和集合不如現今一樣地區別的緣故。許多19世紀之前對「類」的討論提及的實際上是集合,又或者會是個更為模糊的概念。.

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罗素悖论

罗素悖论(Russell's paradox),也称为理发师悖论,是英國哲學家罗素於1901年提出的悖论,一个关于类的内涵问题。罗素悖论当时的提出,造成了第三次数学危机。.

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范畴论

疇論是數學的一門學科,以抽象的方法來處理數學概念,將這些概念形式化成一組組的「物件」及「態射」。數學中許多重要的領域可以形式化成範疇,並且使用範疇論,令在這些領域中許多難理解、難捉摸的數學結論可以比沒有使用範疇還會更容易敘述及證明。 範疇最容易理解的一個例子為集合範疇,其物件為集合,態射為集合間的函數。但需注意,範疇的物件不一定要是集合,態射也不一定要是函數;一個數學概念若可以找到一種方法,以符合物件及態射的定義,則可形成一個有效的範疇,且所有在範疇論中導出的結論都可應用在這個數學概念之上。 範疇最簡單的例子之一為广群,其態射皆為可逆的。群胚的概念在拓撲學中很重要。範疇現在在大部分的數學分支中都有出現,在理論電腦科學的某些領域中用于對應資料型別,而在數學物理中被用來描述向量空間。 範疇論不只是對研究範疇論的人有意義,對其他數學家而言也有著其他的意思。一個可追溯至1940年代的述語「一般化的抽象廢話」,即被用來指範疇論那相對於其他傳統的數學分支更高階的抽象化。.

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自然数

数学中,自然数指用于计数(如「桌子上有三个苹果」)和定序(如「国内第三大城市」)的数字。用于计数时称之为基数,用于定序时称之为序数。 自然数的定义不一,可以指正整数 (1, 2, 3, 4, \ldots),亦可以指非负整数 (0, 1, 2, 3, 4, \ldots)。前者多在数论中使用,后者多在集合论和计算机科学中使用,也是 标准中所采用的定义。 数学家一般以\mathbb代表以自然数组成的集合。自然数集是一個可數的,無上界的無窮集合。.

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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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恩斯特·策梅洛

恩斯特·策梅洛(德语:Ernst Friedrich Ferdinand Zermelo,),生于柏林,是德国数学家,其工作主要為数学基础,因而对哲学有重要影响。.

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有限集合

数学中,一个集合被称为有限集合,簡單來說就是元素個數有限,嚴格而言則是指有一个自然数n使该集合与集合之间存在双射。例如 -15到3之间的整数组成的集合,这个集合有19个元素,它跟集合存在雙射,所以它是有限的。不是有限的集合称为无限集合。 也就是说如果一个集合的基数是自然数,那这个集合就是有限的。所有的有限集合都是可数的,但并不是所有的可数集都是有限的,例如所有素数的集合。 有一个定理(戴德金定理)是:一个集合是有限的当且仅当不存在一个该集合与它的任何一个真子集之间的双射。 I I.

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新基础集合论

在数理逻辑中,新基础集合論(NF)是公理化集合論的一種,由蒯因构想出來作为对《数学原理》中类型论的简化。蒯因1937年於《数理逻辑的新基础》一文中首次提及NF(此即其名稱的由來)。請注意,此条目大多是在談论NFU,這是Jensen於1969年所提出,並由Holmes於1998年闡述的一重要变体。.

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无穷

無窮或無限,來自於拉丁文的「infinitas」,即「沒有邊界」的意思。其數學符號為∞。它在科學、神學、哲學、數學和日常生活中有著不同的概念。通常使用這個詞的時候並不涉及它的更加技術層面的定義。 在神學方面,根據書面記載無窮這個符號最早被用於某些秘密宗教,通常代表人類中的神性,而書寫此符號時兩圓的不對等代表人神間的差距,例如神學家邓斯·司各脱(Duns Scotus)的著作中,上帝的無限能量是運用在無約束上,而不是運用在無限量上。在哲學方面,無窮可以歸因於空間和時間。在神學和哲學兩方面,無窮又作為無限,很多文章都探討過無限、絕對、上帝和芝諾悖論等的問題。 在數學方面,無窮與下述的主題或概念相關:數學的極限、阿列夫數、集合論中的類、、羅素悖論、超實數、射影幾何、擴展的實數軸以及絕對無限。在一些主題或概念中,無窮被認為是一個超越邊界而增加的概念,而不是一個數。.

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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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数学结构主义

#重定向 数学构成主义.

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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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上面的列表回答下列问题

策梅洛-弗兰克尔集合论和集合论之间的比较

策梅洛-弗兰克尔集合论有47个关系,而集合论有97个。由于它们的共同之处25,杰卡德指数为17.36% = 25 / (47 + 97)。

参考

本文介绍策梅洛-弗兰克尔集合论和集合论之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问:

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