HoTT 有實力取代 ZFC 成為新的數學基礎嗎?

時間 2021-05-06 05:21:55

1樓:

搭過積木嗎?

不太可能用大結構描述小結構,用發雜結構描述簡單結構,即使能也不會這樣去做。

就歷史經驗來看,用複雜的理論來構造簡單的理論,用二級乃是更高階的理論構造一級理論,往往是吃力不討好和不切實際的。

所以我個人認為沒有這種可能性。

但是範疇論有潛力作為數學基礎,因為範疇論可以構造ZFC。

2樓:NeoX

單一「數學基礎」存在的可能性已經被哥德爾不完備定理給否定了。

HoTT其實不應該跟ZFC一起比,因為即使是用現在Coq的理論基礎 Extensional Type Theory (Intentional Type Theory + Equality on Reflection + Uniqueness of Identify Proofs),你也可以實現ZFC.

跟ETT比,HoTT的好處是Freedom of Axiomatization (Bob Harper 語),以及更少的assumption。

3樓:爆炸鐵鎚

補充:通過在HoTT中新增選擇公理(HoTT中的形式,詳見HoTT book第三章)ZFC是能夠被解釋到HoTT+AC中的。我們可以在HoTT中構造乙個歸納型別——The cumulative hierarchy of sets 和 上的二元關係 。

在假設選擇公理下, ZFC的公理都可以被解釋到中,即 是ZFC的乙個模型(HoTT Book,Theorem10.5.11)。

因此古典數學原則上也是可以在HoTT+AC中形式化的(可以參考HOTT book第十章),雖然新增像選擇公理這種非構造性原理會破壞HoTT的「可計算性質」,如強正規化。

我覺得很難。

1.無論範疇論也好還是型別論也好,它們都只是一部分數學(所謂「同倫數學」)的基礎。數學家對HoTT作為數學基礎的支援也是基於HoTT語言可以比較方便的描述這類數學物件(∞-groupoid)。

但是還有很多跟與「同倫數學」風格迥異的數學分支(比如分析和組合),這部分數學未必適合在HoTT裡形式化。

2.跟ZFC相比,HoTT的很多特性都不太像是乙個數學基礎,這點ZS Chen的回答裡有提到。HoTT是乙個比較結構化的語言,對於元數學來說不是乙個很好的環境,一些在ZFC裡很容易的事情在HoTT裡會變得非常複雜,比如如何在HoTT裡描述HoTT的模型?

3.Martin-lof型別論是構造主義數學的形式化理論之一,有大量的非構造性的,特別是不可數無窮的數學無法在Martin-lof中形式化,HoTT從語法上來說就是Martin-lof型別論+univalence公理+高階歸納型別(高階歸納型別本質上在普通歸納型別的基礎上加上path生成子,目前對如何在Martin-lof型別論中新增高階歸納型別還處在研究中)。新增univalence公理並不會增長Martin-lof型別論的證明論強度,因此,這些非構造的、不可數的數學同樣也無法在HoTT中形式化,並且有大量的在ZFC或二階算術中可證的算術命題無法在HoTT裡證明。

4樓:Ember Edison

作為乙個在數學哲學上的博愛主義者,我只能說HoTT的進展太慢了,說不定內模型計畫先完成了呢

(雖然我也真誠地相信整個數學都能被型別論化)

不過也沒辦法,Woodin太妖孽了啊

5樓:Anqur

翻 13、14 年的 HoTT blog 能感受到 Mike Shulman 野心是相當大的,open problems 裡頭咱最想知道誰能完成 VV 的夙願(simplicial types)(但現在沒啥人研究了)。不過參考阿冰的文章《看個頭》,數學基礎和數學還是兩門子事,可能大部分數學家們也不太 care……

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