``Emergence'' refers to the fact that different mathematical languages and theories seem to be required to describe scientific theories that operate at different spatial and temporal scales. Highly circumscribed, special cases of emergence have been investigated using many different formal tools, including coarse-graining (over space and / or time), renormalization, dimension reduction, broken symmetry, and various formulations of causality. Here we extend the mathematics of model theory to unify and extend these earlier investigations. As a preliminary application of our framework, we investigate canonical examples of emergence, including the emergence of genetics from chemistry, of psychology from neurobiology, and of different forms of collective behavior from the laws governing their constituent parts. By exploiting the power of model theory we also uncover many aspects of emergence that were previously obscured. In particular, we uncover some of the rich hierarchical structure that relates different scientific fields. For example, we show that scientific fields can be related via a collection of multiple partial orders, all defined over the same set. On the other hand, under an alternative relation among scientific fields, one which allows cycles, we show that it is possible that the set of all of scientific fields must collapse into a single scientific field. Going forward, these investigations point to the formal tools that might need to be developed in order to arrive at a deeper understanding of this emergent hierarchy of scientific reality.


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这个新版本的工具会议系列恢复了从1989年到2012年的50个会议的传统。工具最初是“面向对象语言和系统的技术”,后来发展到包括软件技术的所有创新方面。今天许多最重要的软件概念都是在这里首次引入的。2019年TOOLS 50+1在俄罗斯喀山附近举行,以同样的创新精神、对所有与软件相关的事物的热情、科学稳健性和行业适用性的结合以及欢迎该领域所有趋势和社区的开放态度,延续了该系列。 官网链接:http://tools2019.innopolis.ru/
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