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系統F中Haskell的powerset型別的表示

2021-10-16 00:15:40 軟體工程

Haskell 接受這兩種型別的定義

data PowerPower = PP ((PowerPower -> Bool) -> Bool)
data Power = P (Power -> Bool)

型別PowerPowerReynolds 的論文被廣泛使用,該論文駁斥了系統 F 的集合語意。它由這種型別的系統 F 表示

PowerPower = forall A, (((A -> Bool) -> Bool) -> A) -> A
PP = \ z A f -> f (\ u -> z (\ x -> u (x A f)))

雷諾茲的反駁以論證PowerPower與 的冪集的冪集同構而結束PowerPower,這與康托爾關于基數的定理相矛盾兩個嵌套的冪集對應Bool于 的定義中的兩個箭頭PowerPower

如果我們可以使用 typePower而不是PowerPower. 一個冪集足以應用康托定理。那么問題就變成了:我們可以Power在系統 F 中表示型別嗎?這可能很困難,因為Power的基礎型別函子\X -> (X -> Bool)是逆變的而不是協變的。由于 Haskell 接受 的定義Power,我們可以使用它在 Haskell 記憶體模型中的表示來派生 System F 中的型別。

uj5u.com熱心網友回復:

B任何型別(Bool,在你的情況下),并假設同構,其逆

iso :: P -> (P -> B)
osi :: (P -> B) -> P

現在,隨便拿f :: B->B我們證明f有一個不動點。(這是 Lawvere 不動點定理的一個實體。)

定義

 g :: P -> B
 g p = f (iso p p)

然后我們有(我會讓你檢查以下內容是否正確):

g (osi g) = f (iso (osi g) (osi g)) = f (g (osi g))

因此,g (osi g)是 的不動點f

在 Haskell 中,這沒什么大不了的。畢竟,我們fix總是可以產生任何 end 的(最少)固定點f :: B->B

然而,大多數型別的 lambda 演算,如簡單型別的 lambda 演算、系統 F、(歸納)構造的演算等,都在規范化。在那里,我們沒有任意遞回,并且每個(封閉)項的評估總是終止,減少到其具有規范形狀的正常形式。

如果我們取B = Bool, and f = not,我們有一個布林值b等于not b這不會發生在這樣的演算中(Bool如果不存在則適當地擴展),因為b然后將歸一化為TrueFalse,但兩者都不是固定點。

同樣,在 Haskell 中,我們可以采用非終止b = fix not,但在終止演算時我們沒有這樣的選擇。

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