Lawvere showed that generalised metric spaces are categories enriched over $[0, \infty]$, the quantale of the positive extended reals. The statement of enrichment is a quantitative analogue of being a preorder. Towards seeking a logic for quantitative metric reasoning, we investigate three $[0,\infty]$-valued propositional logics over the Lawvere quantale. The basic logical connectives shared by all three logics are those that can be interpreted in any quantale, viz finite conjunctions and disjunctions, tensor (addition for the Lawvere quantale) and linear implication (here a truncated subtraction); to these we add, in turn, the constant $1$ to express integer values, and scalar multiplication by a non-negative real to express general affine combinations. Quantitative equational logic can be interpreted in the third logic if we allow inference systems instead of axiomatic systems. For each of these logics we develop a natural deduction system which we prove to be decidably complete w.r.t. the quantale-valued semantics. The heart of the completeness proof makes use of the Motzkin transposition theorem. Consistency is also decidable; the proof makes use of Fourier-Motzkin elimination of linear inequalities. Strong completeness does not hold in general, even (as is known) for theories over finitely-many propositional variables; indeed even an approximate form of strong completeness in the sense of Pavelka or Ben Yaacov -- provability up to arbitrary precision -- does not hold. However, we can show it for theories axiomatized by a (not necessarily finite) set of judgements in normal form over a finite set of propositional variables when we restrict to models that do not map variables to $\infty$; the proof uses Hurwicz's general form of the Farkas' Lemma.


翻译:Lawvere 证明了广义度量空间是 $[0, \infty]$(正扩展实数的量化格)上的丰富范畴。该丰富性陈述是预序关系的一种定量类比。为寻求定量度量推理的逻辑,我们研究了基于 Lawvere 量化格的三种 $[0,\infty]$ 值命题逻辑。这三种逻辑共有的基本逻辑连接词是可被任意量化格解释的,即有限合取与析取、张量积(对 Lawvere 量化格为加法)以及线性蕴涵(此处为截断减法);在此基础上,我们依次添加常数 $1$ 以表达整数值,以及非负实数的标量乘法以表达一般仿射组合。若允许使用推理系统而非公理系统,定量等式逻辑可在第三种逻辑中解释。针对每种逻辑,我们发展了一个自然演绎系统,并证明其相对于量化格值语义是可判定完备的。完备性证明的核心利用了莫茨金转置定理。一致性同样是可判定的,其证明利用了傅里叶-莫茨金线性不等式消去法。强完备性一般不成立,即使(如所周知)对于有限多个命题变元上的理论也是如此;实际上,巴维尔卡或本·雅科夫意义上的近似强完备性(即任意精度的可证性)也不成立。然而,对于由有限命题变元集上的范式判定集(不必有限)公理化的理论,在限制模型不将变元映射到 $\infty$ 的情况下,我们可证明其成立;该证明使用了法卡斯引理的赫维奇一般形式。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月31日
VIP会员
最新内容
乌克兰战场背后的新武器
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:55
基于博弈论的陆军人机协同(长文报告)
专知会员服务
5+阅读 · 今天1:54
美国陆军航空兵:以愿景引领转型
专知会员服务
3+阅读 · 今天1:38
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
14+阅读 · 6月11日
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
5+阅读 · 6月11日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员