Быстрорастущая иерархия (также называемая расширенной иерархией Гржегорчика) — это семейство быстрорастущих функций, индексированных ординалами. Наиболее известным частным случаем быстрорастущей иерархии является иерархия Лёба-Вайнера.
Определение
Быстрорастущая иерархия определяется следующими правилами:
- (в общем случае может быть любой растущей функцией),
- ,
- если предельный ординал,
- где является n-м элементом фундаментальной последовательности, установленной для некого предельного ординала .
- Существуют различные версии быстрорастущей иерархии, однако наиболее известной является иерархия Лёба-Вайнера, в которой фундаментальные последовательности для предельных ординалов, записанных в нормальной форме Кантора, определяются следующими правилами:
- ,
-
- ,
- если предельный ординал,
- и .
Фундаментальные последовательности для предельных ординалов свыше приведены в статьях о функциях Веблена и функциях Бухгольца.
Примеры
,
.
Для функций, индексированных конечными ординалами верно
.
В частности, при n=10:
,
,
.
Таким образом, уже первый трансфинитный ординал соответствует пределу стрелочной нотации Кнута.
Знаменитое число Грэма меньше, чем .
Благодаря простоте и ясности определения быстрорастущая иерархия применяется для анализа различных нотаций для записи больших чисел.
|
|
нотация Кнута
|
нотация Конвея
|
нотация Бауэрса
|
| предел нотации
|
|
|
|
| примеры
|
|
|
|
|
|
|
|
Данная выше дефиниция определяет быстрорастущую иерархию до . Для дальнейшего роста можно использовать функцию Веблена и другие, ещё более мощные нотации для ординалов[1].
Шаблон:Translate
Шаблон:Начало скрытого блока
- (см. Стрелочная нотация Кнута)
- (см. Массивная нотация Бауэрса)
- (см. Число Грэма)
- (m раз)
- (n раз)
- (см. Bird's Array Notation)
- (m обратных слэшей)
- (см. TREE(3))
- (см. Bashicu Matrix System)
Шаблон:Конец скрытого блока
См. также
Примечания
Шаблон:Примечания
Ссылки
- Buchholz, W.; Wainer, S.S (1987). "Provably Computable Functions and the Fast Growing Hierarchy". Logic and Combinatorics, edited by S. Simpson, Contemporary Mathematics, Vol. 65, AMS, 179-198.
- Шаблон:Citation
- Шаблон:CitationШаблон:Недоступная ссылка PDF's: part 1 2 3. (In particular part 3, Section 12, pp. 59–64, "A Glimpse at Hierarchies of Fast and Slow Growing Functions".)
- Шаблон:Citation
- Löb, M.H.; Wainer, S.S. (1970), "Hierarchies of number theoretic functions", Arch. Math. Logik, 13. Correction, Arch. Math. Logik, 14, 1971. Part I Шаблон:Doi, Part 2 Шаблон:Doi, Corrections Шаблон:Doi.
- Prömel, H. J.; Thumser, W.; Voigt, B. "Fast growing functions based on Ramsey theorems", Discrete Mathematics, v.95 n.1-3, p. 341-358, Dec. 1991 Шаблон:Doi.
- Wainer, S.S (1989), "Slow Growing Versus Fast Growing". Journal of Symbolic Logic 54(2): 608-614.
Шаблон:Гугология