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想法
类型理论和某些种类的范畴理论是密切相关的。由句法-语义二重性人们可以将类型理论视为一种形式句法语言或微积分对于范畴理论,相反,人们可以认为范畴理论提供了语义学类型理论。所使用的范畴理论的风格取决于类型理论的风格;这也延伸到同伦型理论和某些种类的(∞,1)范畴理论.
概述
定理
我们在这里讨论了各种类型理论与相应类型的范畴之间的关系/等价性的形式化和证明。
一阶逻辑与超学说
定理
这个仿函数
构成范畴等价
(西利,1984年)
依赖型理论与局部笛卡尔闭范畴
我们在这里讨论如何依赖型理论是其中的语法局部笛卡尔闭范畴提供语义学。专门讨论这一点(以及微妙的一致性涉及的问题)另请参阅从属类型的范畴模型.
定理
有2-函子
构成两个范畴的等价性
这最初是作为范畴的等价性(参见定理6.3). 然而,这一论点没有恰当地处理整个主题的核心微妙之处:替代属于条款对于变量构图严谨范畴语义学通过拉回是由非常自然仅定义为最多同构中指出了此问题并给出了解决方法(居里安)和(霍夫曼); 看见从属类型的范畴模型对于后者。然而,直到(克莱拉姆鲍尔特·迪布杰(Clairambault-Dybjer))通过将语句升级为两个范畴的等价性,另请参见(居里恩·加内尔·霍夫曼). 另一种方法也适用于内涵身份类型因此同伦型理论在中(卢姆斯丹-沃伦13).
我们现在指出一些细节。
类型理论
为了明确性、自制性和以下参考,我们说依赖型理论是,以下是(参见定义1.1).
定义
A类马丁·洛夫依赖型理论 是一个理论和一些签名依赖函数符号的类型和术语值(…)受以下规则约束
-
类型形成规则
-
是一种类型(单元类型);
-
如果是类型术语,然后是一种类型(相等类型);
-
如果和是类型,取决于自由变量类型为,则以下符号为类型
-
(从属产品),同时书写如果事实上并不取决于;
-
(相依和),也写了如果事实上并不取决于;
-
术语形成规则
-
是的一个术语单元类型;
-
(…)
-
等式规则
- (…)
上下文的类别
定义
给定一个依赖型理论 ,其语境范畴 是其类别
组成以明显的方式给出。
(看,道具。3.1)
证明
结构很简单。我们指出了其中一些。
请注意,所有有限极限(如文中所述)一有拉回和均衡器.A型拉回在里面
由提供
这个均衡器
由提供
接下来内部hom/指数对象由提供函数类型
(Seely,定理3.2)
证明
定义-编入索引的 超学说 通过接受类别将作为对象-依赖类型作为形态相关函数类型的项.
这是笛卡尔封闭,与前面的证明中的论点相同。现在已经足够展示兼容范畴的等价性使用切片类别 .
在一个方向上,发送变形到依赖类型
相反,对于依赖类型,将其发送到投影.
其中一个表明,这确实给出了与基本变化兼容的类别等价性(看,道具。3.2.4).
定义
对于依赖型理论和局部笛卡尔闭范畴解释属于在里面是局部笛卡尔闭范畴的一个态射
对…的解释在另一个依赖型理论中是局部笛卡尔闭范畴的一个态射
内部语言
提议
给定一个局部笛卡尔闭范畴 ,定义相应的依赖型理论 如下
-
的非依赖类型是物体属于;
-
这个-从属类型是形态;
-
上下文是一座形态之塔
-
条款是部分 在里面
-
这个相等类型 是对角线的
-
…
同伦型理论与局部笛卡尔闭-类别
以上都有一个模拟输入(∞,1)范畴理论和同伦型理论.
这种说法的某种形式最初是在(乔亚尔11),以下是(阿沃迪10). 有关更多详细信息,请参阅局部笛卡尔闭(∞,1)范畴.
单叶同伦型理论与初等-地形
有关更多详细信息,请参阅(无穷,1)拓扑中的类型理论模型.
A类(当地体面的)局部笛卡尔闭(∞,1)范畴(作为在上面)它还有一个系统对象分类器是一个((∞,1)-鞘-)(∞,1)-拓扑.
这是在推测(阿沃迪10)这个对象分类器是单价的 类型universe(类型的类型),因此同伦型理论具有单价在中具有分类语义(∞,1)-拓扑。此语句已为规范-地形∞Grpd英寸(Kapulkin-Lumsdaine-Voevodsky卡普尔金-卢姆斯丹-沃沃德斯基12),更普遍的是(∞,1)-预处理 -地形优雅的Reedy类别英寸(舒尔曼13). 一般情况在舒尔曼19.
在这些证明中类型论模型类别它们解释同伦类型理论语法,需要提供在pullback下严格表现的类型universe。这与类型理论中常见的语法上方便的宇宙相匹配(la-Russell或la-Tarski),但在范畴语义中更难实现。更灵活地说,可以考虑句法弱a la Tarski型宇宙(罗12,加洛齐14). 这些在语法上更复杂,但应该在(类型理论模型类别呈现)任何(∞,1)-拓扑.讨论单价在这个普遍的灵活意义上(Gepner-Kock 12号机组). 有关一般语法问题,请参阅
While期间(∞,1)-鞘 (∞,1)-拓扑对于那些目前被理解的人来说,单价宇宙的基本类型理论并没有看到或关心他们局部可呈现性因此(尽管它在其他地方使用,例如较高感应类型). 可以预期,有一个像样的概念初等(∞,1)拓扑这样的话同伦型理论具有单价的 类型universes以及一些较高感应类型精确地具有范畴语义初等(∞,1)-拓扑(根据推测阿沃迪10). 但该声明的微调目前仍在调查中。
请注意,这句话一旦实现,就会使单价HoTT+HIT成为同伦理论细化数学基础在里面拓扑理论由提议威廉·劳弗尔可以和他的相比集合范畴的初等理论虽然它是一种类型理论,而不是一阶逻辑中的理论,但它更类似于基本拓扑的内部类型理论。
工具书类
关于哈斯克尔 程序设计语言在中
这个范畴的等价性之间一阶理论和超学说在中进行了讨论
- R.A.G.西利,超学说、自然演绎和贝克条件Zeitschrift für数学。Logik und Grundlagen der Math公司。(1984) (pdf格式)
这个从属类型的范畴模型首字母在
- 西蒙·卡斯特伦,依赖型理论作为家庭的初始范畴, 2014 (pdf格式)
它在类型理论中形式化,集商为较高感应类型英寸:
调查包括
-
汤姆·赫肖维茨,范畴逻辑导论(2010) (pdf格式)
(见关于建立定理的讨论幻灯片96)
-
罗伊·克罗,从类型理论导出范畴理论,《1993年计算理论与形式方法研讨会》,1993年,第15-26页
-
玛丽亚·梅耶蒂,从属类型理论和范畴(包括pretopoi和topoi)之间的模对应《计算机科学档案中的数学结构》第15卷第6期,2005年12月第1089-1149页(pdf格式)
这个范畴语义学属于线性逻辑在里面恒星自治范畴是由于
审查/进一步发展正在进行中
-
G.M.Bierman,什么是直觉线性逻辑的范畴模型?(网状物)
-
安德鲁·格雷厄姆·巴伯,线性类型理论、语义和动作演算, 1997 (网状物,pdf格式)
-
保罗·安德烈·梅利埃,线性逻辑的范畴语义,英寸计算和程序行为的交互模型,《全景与综合》272009(pdf格式)
对于相依线性型理论请参见:
-
马蒂js Vákár,线性相关类型的句法和语义[arXiv公司:1405.0033]
-
米切尔·莱利,埃里克·芬斯特,丹尼尔·利卡塔,通过单声道和共声道模态合成光谱[arXiv:2102.04099]
-
米切尔·莱利,用线性型形式推广同伦型理论,在ForML实验室(2021) [网状物,视频]
-
米切尔·莱利,合成稳定同伦理论的簇同伦类型理论,博士论文(2022)[doi:10.14418/wes01.3.139,爱尔兰:3269,pdf格式]
(使用来自聚束逻辑)
-
米切尔·莱利,线性同伦类型理论,谈话地点:2022年青年研究人员霍特活动(2022年1月)[幻灯片:pdf格式,视频:年初至今]
之间的关系类型lambda-calculus和笛卡尔闭范畴在第一部分中进行了讨论附加在类别之间类型理论具有产品类型和地形第二章讨论了:
这个范畴的等价性之间局部笛卡尔闭范畴和依赖型理论最初于年提出索赔
在前面推测的声明之后
- 根据Martin-Löf,直觉主义类型理论:表语部分《逻辑学术讨论会》(1973年),编辑:H.E.Rose和J.C.Shepherdson(North-Holland,1974年),第73-118页。(网状物)
本文讨论了严格替换与弱回缩相比的问题,并在
但在这个过程中,类别的对等性被丢失了。这一切终于在年得到了纠正
和
另一个版本也适用于内涵身份类型因此同伦型理论在中
相关的类似陈述同伦型理论和局部笛卡尔闭(无穷大,1)范畴被正式推测
遵循先前的建议史蒂夫·阿沃迪明确地说,建议单价公理补充道,这是对(∞,1)-拓扑理论出现在周围
关于更高类别语义的详细信息同伦型理论在中
课堂讲稿在
另请参见
特定于中的模型(建设性的)立方体集合在中进行了讨论
精确定义基本(无穷大,1)-拓扑灵感来源于给予同伦型理论具有单价然后在中提出
的分类语义单价的 类型universes在中进行了讨论
的证明阿沃迪猜想,仅此而已∞-堆栈 (∞,1)-拓扑有演示文稿通过模型类别解释(提供范畴语义学)的同伦型理论具有单价的 类型universes:
介绍和回顾:
弱Tarskian同伦型宇宙的讨论
关于类型理论与从法范畴到拓扑的各种类别之间的对应关系的讨论,见
- 玛丽亚·艾米莉亚·马耶蒂,从属类型理论和范畴(包括pretopoi和topoi)之间的模对应,数学。结构。在Comp。《科学》(2005),第15卷,第1089–1149页(gzipped的ps) (国防部)