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完备、部分(型)

来自GSXAB的知识库
完备型
术语名称 完备型
英语名称 complete type
别名 完全型
部分型
术语名称 部分型
英语名称 partial type

一个模型是刻画模型的公式集,其中在集合的包含关系下极大的称为完备型(complete type),其余的称为部分型(partial type)。可以认为,作为模型的一个一致公式集,每个完备型都是一个极大一致的公式集,刻画了一个(或一类)个体对象的性质,任何一个公式要么对这些个体对象成立且在这个公式集中,要么对这些个体对象不成立且在这个公式外。

定义

对形式语言 [math]\displaystyle{ \mathcal{L} }[/math] 上的模型 [math]\displaystyle{ \mathfrak{M} }[/math] 、参数集 [math]\displaystyle{ A }[/math] ,模型 [math]\displaystyle{ \mathfrak{M} }[/math] 在参数集 [math]\displaystyle{ A }[/math] 上的多个 [math]\displaystyle{ n }[/math]-型之间有相互包含关系,其中在包含关系中的极大元称为模型 [math]\displaystyle{ \mathfrak{M} }[/math] 在参数集 [math]\displaystyle{ A }[/math] 上的完备 [math]\displaystyle{ n }[/math]-型

对形式语言 [math]\displaystyle{ \mathcal{L} }[/math] 上的模型 [math]\displaystyle{ \mathfrak{M} }[/math] 、参数集 [math]\displaystyle{ A }[/math] 、个体对象元组 [math]\displaystyle{ (b_1,b_2,\cdots,b_n)=\bar{b}\in M^n }[/math] ,模型 [math]\displaystyle{ \mathfrak{M} }[/math] 在参数集 [math]\displaystyle{ A }[/math] 上由元组 [math]\displaystyle{ \bar{b} }[/math] 实现的多个 [math]\displaystyle{ n }[/math]-型之间有相互包含关系,其中在包含关系中的极大元仅有一个,恰包含 [math]\displaystyle{ \bar{b} }[/math] 满足的全体公式,称为模型 [math]\displaystyle{ \mathfrak{M} }[/math] 在参数集 [math]\displaystyle{ A }[/math] 上由 [math]\displaystyle{ \bar{b} }[/math] 实现的完备 [math]\displaystyle{ n }[/math]-型(complete [math]\displaystyle{ n }[/math]-type realized by [math]\displaystyle{ \bar{b} }[/math] of [math]\displaystyle{ \mathfrak{M} }[/math] over [math]\displaystyle{ A }[/math]),记作 [math]\displaystyle{ \mathrm{tp}^\mathfrak{M}_n (\bar{b}/A) }[/math] 。不是完备的称为部分 [math]\displaystyle{ n }[/math]-型(partial [math]\displaystyle{ n }[/math]-type)。

当不需要讨论 [math]\displaystyle{ n }[/math][math]\displaystyle{ n }[/math] 的具体取值不重要时,也直接省略为完备型(complete type)和部分型(partial type),记号也可以省略为 [math]\displaystyle{ \mathrm{tp}^\mathfrak{M} (\bar{b}/A) }[/math]

说明

模型论域中的每个个体对象(或其元组)都对应有且仅有一个完备型,在模型中被这个个体对象(或元组)实现的型,也就是这个个体对象所满足的全体公式的集合。任意不属于这个集合的公式都一定不对这个个体对象(或元组)成立,加入后不再一致,因此也是这个模型在同一参数集上的完备型。

模型在参数集上的完备型除了被元素实现的完备型外,也有一些没被实现的型是完备型。这些本身是型,也就是任意的有限子集都被满足,但在加入其他公式后产生了新的有限子集不再被满足。

同一个模型中给定参数集时,不同个体对象可能有相同的完全型,也就是在给定语言及参数集中,不同元素可能无法被某个参数集中的一阶公式区分。

  • 在包含复数四则运算的语言中,仅包含实数的参数集上, [math]\displaystyle{ \mathrm{i} }[/math][math]\displaystyle{ -\mathrm{i} }[/math] 实现相同的公式集,有相同的完备 1-型。
  • 在包含整数集和整数的序关系的语言中,以空集作为参数集时,每个元素都有相同的完备 1-型。


模型论
研究对象 理论和模型 形式语言 [math]\displaystyle{ \mathcal{L} }[/math]理论 [math]\displaystyle{ T }[/math] 形式语言 [math]\displaystyle{ \mathcal{L} }[/math]模型 [math]\displaystyle{ \mathfrak{A} }[/math]
刻画性质 语法一致性可满足性/语义一致性完备性 签名、基数(有限、无穷)
相互关系 模型 [math]\displaystyle{ \mathfrak{A} }[/math]理论(理论集 [math]\displaystyle{ \operatorname{Th}\mathfrak{A} }[/math] 理论 [math]\displaystyle{ T }[/math]模型
模型间的关系
同构 同构 [math]\displaystyle{ \cong }[/math]
子模型相关 子模型子结构)、扩张 模型链 同构嵌入
初等子模型相关 初等子模型(初等子结构) [math]\displaystyle{ \preceq }[/math] 、初等扩张 [math]\displaystyle{ \succeq }[/math] 初等链、初等链的极限 初等嵌入
初等等价 初等等价 [math]\displaystyle{ \equiv }[/math]
相关定理 Tarski 初等链定理Tarski–Vaught 测试
图引理、初等图引理
常量符号“加入”语言 [math]\displaystyle{ \mathcal{L}_A }[/math] /常量符号“加入”模型 [math]\displaystyle{ \mathfrak{M}_A }[/math]
原子图 [math]\displaystyle{ D(\mathfrak{A}) }[/math] 、初等图 [math]\displaystyle{ D_{el}(\mathfrak{A}) }[/math]
理论是否完备、是否确定模型结构——理论的不同构模型数目问题
刻画 Löwenheim–Skolem 定理[math]\displaystyle{ \kappa }[/math]-范畴性
应用 模型分类 标准模型、非标准模型
定理 Gödel 不完备定理)、转换原理Łoś–Vaught 测试
理论是否确定模型结构完备——理论的模型完备性理论
模型完备性 理论的模型完备性 理论的子模型完备性 理论的模型完备化

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