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B,C,K,Wシステム

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2016/09/24 08:57 UTC 版)

B, C, K, Wシステムは、基本的な4つの定数記号 B, C, K, W からなるコンビネータ論理の変種である。この体系はハスケル・カリーの博士論文Grundlagen der kombinatorischen Logikによるもので、その結論部分はCurry 1930において示された。

概要

定数記号 B, C, K, W の簡約基の簡約規則は次のように定義される：

B x y z → x (y z)
C x y z → x z y
K x y → x
W x y → x y y

これらのコンビネータは、直感的に次のような働きをするものと考えられる：

B x y は関数合成。
C x y z は引数交換。
K x y は破棄；
W x y は複製。

2つの基本的な定数記号 S, K（及び SKK と外延的に同値な閉項 I）からなるSKIコンビネータ計算があり、ここでは B, C, W は S, K からなる項によって次のように表現できる：

B = S (K S) K
C = S (S (K (S (K S) K)) S) (K K)
K = K
W = S S (S K)

一方で、S, K, I は B, C, K, W からなる項によって次のように表現できる：

I = W K
K = K
S = B (B (B W) C) (B B) = B (B W) (B B C).^[1]

すなわち、SKIコンビネータ計算とB,C,K,Wシステムは等価な計算体系である。

直観主義論理との関係

定数記号 B, C, K, W はそれぞれよく知られた4つの命題論理の公理と対応する^[2]：

AB: (B → C) → ((A → B) → (A → C)),

AC: (A → (B → C)) → (B → (A → C)),

AK: A → (B → A),

AW: (A → (A → B)) → (A → B).

関数適用はモーダスポネンスに対応する：

MP:

A\to B,A\vdash B

公理 AB, AC, AK, AW 及び推論規則 MP は、直観主義命題論理の含意断片（英語版）に対して完全である。この体系に爆発原理 F → A と排中律に類する規則（例：パースの法則）を加えたものは古典命題論理と対応する。コンビネータ W とそれに関する公理図式を取り除いたものはBCK論理と対応する。これはBCK-λ計算と対応するものである。

脚注

^ Raymond Smullyan (1994) Diagonalization and Self-Reference. Oxford Univ. Press: 344, 3.6(d) and 3.7.
^ より正確には、定数記号の型と公理図式とが対応する。

参考文献

Hendrik Pieter Barendregt (1984) The Lambda Calculus, Its Syntax and Semantics, Vol. 103 in Studies in Logic and the Foundations of Mathematics. North-Holland. ISBN 0-444-87508-5
Haskell Curry (1930) "Grundlagen der kombinatorischen Logik," Amer. J. Math. 52: 509-536; 789-834.
Curry, Haskell B.; Hindley, J. Roger; Seldin, Jonathan P. (1972). Combinatory Logic. Vol. II. Amsterdam: North Holland. ISBN 0-7204-2208-6.
Raymond Smullyan (1994) Diagonalization and Self-Reference. Oxford Univ. Press.