مجموعة بسيطة

في نظرية الحوسبة ، تُسمى مجموعة جزئية من الأعداد الطبيعية بسيطة إذا كانت قابلة للعد الحسابي (ce) ومكملة لها (أي أن مكملتها لانهائية)، ولكن كل مجموعة جزئية لانهائية من مكملتها ليست قابلة للعد الحسابي. المجموعات البسيطة هي أمثلة على مجموعات قابلة للعد الحسابي ولكنها غير قابلة للحساب .

علاقة ذلك بمشكلة بوست

ابتكر إميل ليون بوست مفهوم المجموعات البسيطة في بحثه عن مجموعة غير كاملة تورينج. تُعرف مسألة وجود مثل هذه المجموعات بمسألة بوست . كان على بوست إثبات أمرين للوصول إلى نتيجته: أن المجموعة البسيطة A غير قابلة للحساب، وأن مسألة التوقف K لا تُختزل تورينجياً إلى A. نجح في الجزء الأول (وهو أمر بديهي بحكم التعريف)، أما بالنسبة للجزء الثاني، فقد تمكن فقط من إثبات عدم وجود اختزال متعدد-واحد .

تم التحقق من صحة فكرة بوست بواسطة فريدبيرغ وموشنيك في خمسينيات القرن الماضي باستخدام تقنية جديدة تسمى طريقة الأولوية . وقد قدما بناءً لمجموعة بسيطة (وبالتالي غير قابلة للحساب)، لكنها فشلت في حساب مشكلة التوقف. [ 1 ]

التعريفات الرسمية وبعض الخصائص

فيما يلي،دبليوهـ{\displaystyle W_{e}}يشير إلى قائمة موحدة قياسية لجميع مجموعات ce.

  • مجموعةأناشمال{\displaystyle I\subseteq \mathbb {N} }يُطلق عليه اسم المناعة إذاأنا{\displaystyle I}لا نهائي، ولكن لكل فهرسهـ{\displaystyle e}لدينادبليوهـ لا نهائيدبليوهـأنا{\displaystyle W_{e}{\text{ infinite}}\implies W_{e}\not \subseteq I}أو بصورة مكافئة: لا توجد مجموعة جزئية لانهائية منأنا{\displaystyle I}هذا هو ce.
  • مجموعةSشمال{\displaystyle S\subseteq \mathbb {N} }يُطلق عليه اسم بسيط إذا كان ce ومكمله محصن.
  • مجموعةأناشمال{\displaystyle I\subseteq \mathbb {N} }يُطلق عليه اسم "محصن بشكل فعال" إذاأنا{\displaystyle I}هي لانهائية، ولكن توجد دالة تكراريةو{\displaystyle f}بحيث يكون لكل مؤشرهـ{\displaystyle e}لدينا ذلكدبليوهـأنا8(دبليوهـ)<و(هـ){\displaystyle W_{e}\subseteq I\implies \#(W_{e})<f(e)}.
  • مجموعةSشمال{\displaystyle S\subseteq \mathbb {N} }تُسمى المجموعة بسيطة فعلياً إذا كانت موجبة الشحنة ومكملتها محصنة فعلياً. كل مجموعة بسيطة فعلياً هي مجموعة بسيطة وكاملة تورينج.
  • مجموعةأناشمال{\displaystyle I\subseteq \mathbb {N} }يُطلق عليه اسم فرط المناعة إذاأنا{\displaystyle I}لا نهائي، لكنصأنا{\displaystyle p_{I}}لا تخضع للهيمنة الحسابية، حيثصأنا{\displaystyle p_{I}}هي قائمة أعضاءأنا{\displaystyle I}بالترتيب. [ 2 ]
  • مجموعةSشمال{\displaystyle S\subseteq \mathbb {N} }يُطلق عليه اسم "مفرط البساطة" إذا كان بسيطًا وكان مكمله مفرط المناعة. [ 3 ]

ملحوظات

  1. نيس (2009) ص 35
  2. نيس (2009) ص 27
  3. نيس (2009) ص 37

مراجع