В математике функции Веблена — иерархия нормальных функций, строго возрастающих от ординала к ординалу, предложенная Освальдом Вебленом в 1908 году. Если  — это какая-либо нормальная функция, тогда для любого ненулевого ординала функция перечисляет общие неподвижные точки всех для Все эти функции нормальные.

Иерархия Веблена

править

В частном случае, когда  , это семейство функций называется иерархией Веблена;   В связи с иерархией Веблена применяется вариация нормальной формы Кантора — любой ненулевой ординал   может быть уникально записан как   где   — некое натуральное число,   и   Таким образом, фундаментальная последовательность для любого ненулевого ординала   может быть определена из выражения   с учётом следующих правил:

  1. Если   тогда   поскольку   и  
  2. Если   тогда   и   то есть  
  3. Если   — предельный ординал, тогда  
  4. Если   — предельный ординал, тогда   и  
  5. Иначе   и   то есть  

Примеры

править
применение правила 2 применение правила 5
   
   
   
   
   
   
   

  (правило 1)

  (Правила 1 и 3)

  (правило 3)

  (правило 3)

  (правила 1 и 4)

  (правило 4)

Соответствующие примеры для быстрорастущей иерархии:

 

 

Г-функция

править

Функция Γ перечисляет ординалы   такие что   Наименьший ординал   для которого выполняется это условие, называется ординалом Фефермана[англ.]   Фундаментальная последовательность для него определяется следующими выражениями:

  •   и  
  • Для   верно   и  
  • Если   — предельный ординал и   тогда  

Обобщение

править

Функция Веблена   также может быть представлена в виде функции   двух аргументов. Веблен показал, как обобщить определение для того, чтобы получить функцию   для произвольного числа аргументов, а именно:

  •   для случая одной переменной,
  •   и
  • для   — это функция, перечисляющая общие неподвижные точки функций   для всех  

Например,   — это  -я неподвижная точка функций   а именно  

  •   — ординал Фефермана.
  •   — ординал Аккермана.
  • Предел для   — малый ординал Веблена.

Ссылки

править
  • Hilbert Levitz, Transfinite Ordinals and Their Notations: For The Uninitiated, expository article (8 pages, in PostScript)
  • Pohlers, Wolfram (1989), Proof theory, Lecture Notes in Mathematics, vol. 1407, Berlin: Springer-Verlag, ISBN 3-540-51842-8, MR 1026933
  • Schütte, Kurt (1977), Proof theory, Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften, vol. 225, Berlin-New York: Springer-Verlag, pp. xii+299, ISBN 3-540-07911-4, MR 0505313
  • Takeuti, Gaisi (1987), Proof theory, Studies in Logic and the Foundations of Mathematics, vol. 81 (Second ed.), Amsterdam: North-Holland Publishing Co., ISBN 0-444-87943-9, MR 0882549
  • Smorynski, C. (1982), "The varieties of arboreal experience", Math. Intelligencer, 4 (4): 182—189, doi:10.1007/BF03023553 contains an informal description of the Veblen hierarchy.
  • Veblen, Oswald (1908), "Continuous Increasing Functions of Finite and Transfinite Ordinals", Transactions of the American Mathematical Society, 9 (3): 280—292, doi:10.2307/1988605, JSTOR 1988605
  • Miller, Larry W. (1976), "Normal Functions and Constructive Ordinal Notations", The Journal of Symbolic Logic, 41 (2): 439—459, doi:10.2307/2272243, JSTOR 2272243