Langage formel
Bonjour,
A-t-on une idée de l'ordre de grandeur du nombre de symboles qu'il faudrait utiliser pour traduire une proposition mathématique "usuelle" dans un langage formel ?
Ma question est très vague mais c'est surtout pour amener à discuter. J'aimerais notamment savoir s'il existe des mathématiciens qui ont tenté d'écrire des mathématiques en se restreignant à utiliser le moins de symboles possible. Merci d'avance
A-t-on une idée de l'ordre de grandeur du nombre de symboles qu'il faudrait utiliser pour traduire une proposition mathématique "usuelle" dans un langage formel ?
Ma question est très vague mais c'est surtout pour amener à discuter. J'aimerais notamment savoir s'il existe des mathématiciens qui ont tenté d'écrire des mathématiques en se restreignant à utiliser le moins de symboles possible. Merci d'avance
Réponses
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Dans les Principia Mathematica, cette preuve apparaît à la moitié du Volume II, tout ce qui précède ne sert pas qu'à cela bien sûr, mais même si c'était le cas , cela ne ferait pas des milliards de milliards:-D (facile à estimer)
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Manda a écrit:A-t-on une idée de l'ordre de grandeur du nombre de symboles qu'il faudrait utiliser pour traduire une proposition mathématique "usuelle" dans un langage formel ?
Après on peut consulter des prouveurs formels pour regarder comment c'est fait (dans Metamath il me semble que tout est documenté).
L'informatique a fait considérablement évoluer ces débats dans le bon sens, ce qui était autrefois un argumentaire sur papier à peine digeste est devenu un ensemble de programmes informatiques et d'implémentations bas-niveau de concepts. Les maths sont totalement formalisables par exemple, contrairement à certains clichés répandus.Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$. -
Médiat a écrit:Dans les Principia Mathematica, cette preuve apparaît à la moitié du Volume II, tout ce qui précède ne sert pas qu'à cela bien sûr, mais même si c'était le cas , cela ne ferait pas des milliards de milliardsgrinning smiley (facile à estimer)
Cependant l'emblématique ZF(C) qui est souvent réputée héberger toutes les mathématiques, est entièrement écrite en logique du premier ordre à partir des seuls symboles de relation $\in,=$ (ce dernier pouvant être enlevé à la rigueur via $p=q:= \forall x (x\in p \leftrightarrow x \in q)$). Ceci est à prendre au sens littéral puisque de nombreux développements (métathéoriques on va dire) de théorie des ensembles se réfèrent explicitement à ladite syntaxe (formules $\Delta_0$; absoluité; hiérarchie analytique/de Lévy; ensembles des formules et ensembles contructibles, (*) etc).
Or dans ce langage, en contraste saisissant avec la pratique mathématique normale, il n'y a aucun symbole de constante, et surtout aucun symbole de fonction.(**)
Autrement dit "$1+1=2$" doit être traduit en quelque chose comme $\forall x \forall y \forall z \left [\left (F(x)\wedge G(y) \wedge H(x,x,z) \right )\Rightarrow (z=y)\right ]$ où $F,G,H$ sont des formules à rallonge incluant toutes les définitions intermédiaires et dont les significations respectives sont:
$F(a):=$ "$a$ est l'ordinal successeur de l'ensemble vide"
$G(b):=$ "$b$ est le successeur du successeur de l'ensemble vide"
$H(c,d,e):=$ "$e$ est la somme de ordinaux $c$ et $d$".
Bref il est possible que la version Principia Mathematica de "$1+1=2$" soit en fait plus courte que sa contrepartie dans ZF!
Bon, on est dans les deux cas bien au delà de ce qui est acceptable en termes de lisibilité :-D.
[size=x-small](**)Si on se place dans une extension conservatrice de cette théorie avec des symboles de fonctions, il faut expliquer comment les notions abordées dans la parenthèse (*) se comportent.[/size]Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$. -
Bref il est possible que la version Principia Mathematica de "1+1=2" soit en fait plus courte que sa contrepartie dans ZF!Bon, on est dans les deux cas bien au delà de ce qui est acceptable en termes de lisibilité
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voir Bourbaki
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La définition du nombre $1$ dans le système formel de Bourbaki nécessite 4523659424929 symboles.
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Merci Poirot. Et encore tu n'as là que la définition du nombre $1$. Donc, pour $1+1=2$ je dois être dans le bon ordre de grandeur.
Evidemment il faut préciser de quoi on parle. La preuve de $1+1=2$ dans Peano prend deux lignes. -
Le brulôt plein de haine de Mathias https://www.dpmms.cam.ac.uk/~ardm/inefff.pdf est informatif (il donne le nombre de caractères d'une suite) mais il est profondément malhonnête: dans tous les formalismes il y a ce phénomène d'explosion combinatoire. Il ne viendrait à personne l'idée de ch*er sur un système respectable et respecté comme le calcul des séquents sans coupures sous prétexte que certaines preuves de résultats triviaux dépassent l'âge de l'univers exprimé en nanosecondes (voir l'article de Boolos "don't eliminate cuts").
Ca passerait chez un auteur béotien mais vu les accomplissements techniques de Mathias celui-ci se comporte en manipulateur et en voyou et cet article est une honte. Rien de bon à retirer de ces propagandes.Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$. -
Si on a droit aux
" := "
et contrairement à un préjugé répandu,
l'informel est en moyenne même plus long que le formel.Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi -
Comment appelle-t-on ces constructions en informatique déjà? (let; := ...) Je n'arrive plus à retrouver le nom technique depuis plusieurs jours :-X
Poirot: c'est normal, les lambda-termes $(\lambda x. F)t$ et $F[x:=t]$ sont (beta) équivalents mais le deuxième est bien plus gros que le premier souvent.Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$. -
Cherche livres et objets du domaine mathématique :
Intégraphes, règles log et calculateurs électromécaniques.
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Assignation?
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Bonsoir.
Si je peux me permettre, il me semble que ce sont des synonymes.
À bientôt.Cherche livres et objets du domaine mathématique :
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Le moins de symboles possible ? Alors on pourrait aussi écrire des mathématiques avec seulement des 0 et des 1...comme des ordinateurs.
Mais quel intérêt à devenir nous-mêmes des machines ? Les machines peuvent nous servir...l'inverse est à bannir.
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