Sự tương ứng Curry–Howard
Phát biểu
Cho là công thức mệnh đề xây từ nguyên tử, , và , và cho là kiểu đơn thu được bằng cách dịch nguyên tử thành kiểu cơ sở, thành tích , và thành kiểu hàm . Khi đó chứng minh được trong logic mệnh đề trực giác khi và chỉ khi có cư dân: tồn tại một hạng đóng với .
Vì sao đúng?
Đây là phát biểu chính xác đằng sau câu "trợ lý chứng minh chỉ là một trình kiểm tra kiểu": Coq, Agda, và Lean chấp nhận một chứng minh được máy kiểm tra của một định lý đúng khi chúng chấp nhận một hạng của kiểu tương ứng, và kiểm tra kiểu (khác với chứng minh định lý nói chung) là một thuật toán nhỏ, nhanh, máy móc, và rất đáng tin cậy.
Phác thảo chứng minh
(Chứng minh trở thành chương trình.) Bằng quy nạp theo dẫn xuất suy luận tự nhiên của . Nếu quy tắc cuối là dẫn nhập , dẫn từ một chứng minh con của dưới giả thiết : theo giả thiết quy nạp chứng minh con đó dịch thành hạng với (giả thiết trở thành biến tự do ); khi đó đóng và có kiểu . Nếu quy tắc cuối là loại bỏ (modus ponens) từ và : theo giả thiết quy nạp ta có các hạng và ; khi đó . Các quy tắc dẫn nhập và loại bỏ dịch đối xứng thành ghép cặp và hai phép chiếu. Mọi quy tắc của hệ chứng minh đều có quy tắc xây hạng tương ứng, nên quy nạp theo dẫn xuất cho ra một hạng đóng được định kiểu thuộc kiểu .
(Chương trình trở thành chứng minh.) Ngược lại, bằng quy nạp theo dẫn xuất kiểu . Mỗi quy tắc kiểu — biến, trừu tượng hóa, áp dụng, ghép cặp, phép chiếu — có đúng hình dạng cây như một quy tắc suy luận tự nhiên — giả thiết, dẫn nhập , loại bỏ , dẫn nhập , loại bỏ . Vậy lấy cùng cây dẫn xuất, xóa mọi hạng, và đọc mỗi kiểu như công thức nó dịch từ: đây chính xác là một chứng minh trực giác hợp lệ của (với ).
Vì hai phép dịch (chứng minh hạng, và hạng chứng minh) là nghịch đảo cấu trúc của nhau trên các cây dẫn xuất — mỗi phép hoàn tác chính xác điều phép kia làm, quy tắc theo quy tắc — chứng minh được đúng khi có cư dân.
Chủ đề chứa định lý này
Chứng minh từng bước
Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.
Tài liệu tham khảo
- The Univalent Foundations Program (2013). Homotopy Type Theory: Univalent Foundations of Mathematics
- Wikipedia contributors (2024). Curry–Howard correspondence
- Wikipedia contributors (2024). Intuitionistic type theory