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立方型理论的内部参数性。 (英语) Zbl 1508.03047号

在类型理论中,参数是一种一致性属性,可以用作一种强大的证明技术。它可以理解为类型构造函数的属性,以保留关系[J.C.雷诺兹,“类型、抽象和参数多态性”,载于:IFIP第九届世界计算机大会论文集。阿姆斯特丹:爱思唯尔科学出版社(北荷兰)。513–523 (1983)].
在手头的工作中,作者介绍了一个版本的立方型理论(CTT),该理论支持内部版本的参数化,从而导致参数立方型理论。他们表明,PCT有一个Kan双三次集版本的模型,推广了通常的三次型理论模型。应用包括三次合成同伦理论中的计算以及通过CTT对参数型理论进行正则化。该研究最终对CTT和PCTT进行了概念比较,得出了Voevodsky重要的单价公理的参数化,即关系模拟。
立方型理论是在年发展起来的[M.贝泽姆等,J.Autom。推理63,第2期,159-171(2019;Zbl 1506.03064号);C.科恩等,LIPIcs–莱布尼茨国际程序。通知。69,第5条,第34页(2018年;Zbl 1434.03036号);C.血管等,数学。结构。计算。科学。31,第4期,424–468页(2021年;Zbl 1529.03123号)].
有关参数的工作,请参见[J.-P.伯纳迪等,《电子》。注释Theor。计算。科学。319, 67–82 (2015;兹比尔1351.68146)],以及[J.-P.伯纳迪G.磨坊,摘自:2012年第27届ACM/IEEE计算机科学逻辑研讨会论文集,LICS 2012。加利福尼亚州洛斯·阿拉米托斯:IEEE计算机协会。135–144 (2012;Zbl 1364.03021号);J.-P.伯纳迪M.Guilhem先生,载于:第18届ACM SIGPLAN功能编程国际会议论文集,ICFP’13。纽约州纽约市:计算机协会(ACM)。61–72 (2013;Zbl 1323.68198号);G.磨坊.内部化参数。哥德堡:查尔默斯理工大学(博士论文)(2016年)]。
第1节回顾了笛卡尔立体类型理论[E.卡瓦洛R.哈珀,日志。方法计算。科学。17,第4号,第5号论文,60页(2021年;Zbl 07471665号)]和[C.血管等,数学。结构。计算。科学。31,第4期,424–468页(2021年;Zbl 1529.03123号)]. 与同伦类型理论(HoTT)的原始版本相比,立方类型理论添加了一个区间预类型,从而产生了类型族可以依赖的抽象有限维立方体的概念。与普通函数类型类似,路径类型捕获了依赖于区间变量的类型中的项的概念。此外,通过Kan操作(强制和(同质)合成),类型具有明确的纤维结构,而不仅仅是属性。以及的其他小工具V型它们沿着同构在宇宙中构成路径,这就产生了单价公理的构造性内部证明。
第2节介绍了参数立方型理论(PCTT),在手边的立方型理论中添加了参数基元。这是通过添加另一个名为桥接间隔,其中的地图称为桥梁在[,A.Nuyts公司等。“依赖型理论的参数量词”,Proc。ACM计划。Lang.1,第32号论文,29页(2017年;数字对象标识代码:10.1145/3110276)]. 该装置的灵感来自伯纳迪·科昆德·穆林(Bernardy-Coquand-Moulin)2015年的早期作品[loc.cit.],其本身是在伯纳迪·穆林(Bonardy-Moulin)2012年早期作品的基础上建立的[loc.cot.]。桥梁间距的引入带来了一种结构上的新颖性,因为其变量为仿射的,因此特别不支持收缩规则。这有一个有用的结果,即对于参数片段,可以在不强制的情况下证明函数的可扩展性,并且不需要CTT的V类型的类似物,而是通过一个新的类型生成器(称为凝胶类型.
例如,第2.3节中的范围运算符用于为桥梁提供所需的延伸性原则。
一个重要的结果是定理2.4相对性原理这是单价公理的参数模拟。类似于单价如何将宇宙中的路径描述为类型之间的弱等价,相对性构成了宇宙中桥梁和类型之间关系之间的对应关系。该证明利用了函数的可拓性,既适用于路径和桥,也适用于普通单叶。
作者讨论了gel-types的使用在相对论证明中的重要性,以及它与V型在单价证明中的不同之处。
作者进一步指出,能够从内部证明相对性原理简化了模型的构造,从而避免了更复杂的概念精炼 的伯纳迪·科昆德·穆林(Bernardy-Coquand-Moulin)的预演[loc.cit.]。
在第3节中,给出了内部参数性的一系列有趣的应用。第一个包含布尔类型作为多态二进制运算符类型的内部特征,它与经典结果紧密相关。
接下来,介绍并讨论了桥接类型的概念。这意味着从类型中的路径到桥(由强制引起)的规范映射是同构的。作者考虑了小桥离散类型的子宇宙,并证明了它在各种操作下是封闭的,例如依赖和和乘积沿着桥离散类型,并且它包含布尔。
另一个应用表明,参数化甚至可以反驳排斥中间的弱定律。
本节最后重点介绍了证明粉碎积的元结合性的统一方法,这是同伦理论中一个非常重要的操作。
第4节提供了PCTT的计算解释,概括并依赖于2018年的Angiuli-Favonia-Harper著作[loc.cit.]和2019年的Angeuli博士论文[loc.cot.]。这些反过来又为立方体设置提供了框架[S.艾伦,“Martin-Löf类型的非类型理论定义”,载于:《计算机科学逻辑研讨会论文集》,LICS’87。加利福尼亚州洛斯·阿拉米托斯:IEEE计算机协会。215–221 (1987)]. 这包括操作语义和值类型系统,前者处理术语的计算,而后者跟踪哪些闭合值是类型名称,哪些闭合值则是这些类型的元素。
在第5节中,作者介绍了参数立方类型理论的一个版本,作为一个逻辑框架,用于推理其他类型理论。他们认为这构成了广义代数理论(GAT)[J.卡特梅尔Ann.Pure应用。逻辑32,209–243(1986;Zbl 0634.18003号)]这是一个非常成熟的概念,用于正式捕获类型理论。
在第六节中,作者通过研究前置语义来总结他们对新引入理论的研究。作为基本类别,他们考虑典型的笛卡尔立方体类别和新的仿射立方体类的乘积,后者用于桥接区间上下文。与的定理1类似[C.安丘利等,数学。结构。计算。科学。31,第4期,424–468页(2021年;Zbl 1529.03123号)]作者首先在第6.2节命题6.11中证明了笛卡尔仿射双立方范畴上的预升提供了笛卡尔立方型理论的模型。第6.2节和第6.3节讨论了参数片段,其中首先介绍了如何解释桥上下文,最后介绍了类型和术语生成器。定理6.12和6.13表明,问题模型中的预切类别桥接了凝胶预类型。然后,他们指出如何赋予这些预类型Kan运算,使其成为实际类型,类似于[M.贝泽姆等,J.Autom。推理63,第2号,159–171(2019;Zbl 1506.03064号)]. 本节以如何解释范围操作符的草图结束。
作者在第7节中总结了与其他工作的有益比较,尤其是Bernardy-Coquand-Moulin的上述工作[loc.cit.]和Moulin的博士论文[loc.cot.]。他们还讨论了Nuyts等人[loc.cit.]关于内部参数的工作,A.Nuyts公司D.开发[摘自:2018年第33届ACM/IEEE计算机科学逻辑研讨会论文集,2018年LICS。纽约州纽约市:计算机协会(ACM)。779–788 (2018;Zbl 1453.03005号)]、和A.Nuyts公司【对多模和预剪切型理论的贡献。鲁汶:KU鲁汶(博士论文)(2020年)】。
此外,他们还指出了归纳结构演算的单价参数理论N.塔巴鲁等【“免费等效:有效传输的单价参数”,《美国医学会程序汇编》第2版,第92号论文,第29页(2018年;数字对象标识代码:10.1145/3236787)]. 他们通过以下方式指出了与这项工作的一些有趣的相似之处E.里尔M.舒尔曼简单型理论[High.Struct.1,No.1,147-224(2017;Zbl 1437.18016号)]这反过来又有助于激发M.Z.织布D.R.利卡塔《2020年第35届ACM/IEEE计算机科学逻辑研讨会论文集》,LICS 2020。纽约州纽约市:计算机协会(ACM)。915–928 (2020;Zbl 1498.03038号)].
开放的问题在于提出一种模态类型理论,如作者所建议的那样,将参数片段和非参数片段结合起来,可能是通过公理衔接[U.Schreiber公司M.舒尔曼,电子。程序。西奥。计算。科学。(EPTCS)158109-126(2014年;Zbl 1464.81043号);M.舒尔曼,数学。结构。计算。科学。28,第6期,856–941(2018年;Zbl 1390.03014号)]. 他们还根据第5节的框架指出了非立方参数类型理论的形式化。由于它基于通过评估进行的规范化,因此它隐式地为所讨论的框架提供了规范化证明。
总之,本文通过重要的参数现象在立方型理论领域做出了新的贡献。目前的研究在句法和语义两个方面都是全面而彻底的。

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