Data la funzione calcolabile, quali sono le condizioni per la calcolabilità della funzione inversa?


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Se f:NN è calcolabile e ha un inverso, in quali condizioni f1anche calcolabile? Non riuscivo a trovarlo in un libro di testo e googling riceve alcuni vaghi suggerimenti sul biiettivo, ma non sono riuscito a trovare un teorema chiaramente dichiarato in tal senso. Di mano, il biettivo sembra sufficiente ma non necessario, ad es.f(n)=2n non è suriettivo ma è invertibile calcolabile (per una funzione totale inversa, usa il dominio sollevato N e mappare i numeri dispari a ). Oltre a una risposta, un riferimento a un teorema / dimostrazione sarebbe ottimo, o semplicemente il nome di un teorema rilevante in modo da poterlo google con successo.

Questa domanda mi è venuta in mente per quanto riguarda il seguente pensiero (che non sono riuscito a trovare in un libro di testo o in Google su nulla). La distinzione traf calcolabile e f1non, contro entrambi calcolabili, sembra in qualche modo analogo a una distinzione re-contro ricorsiva. Può essere espresso rigorosamente?

Ad esempio, considera f:EE, con fD=[EE] il dominio dello spazio di funzioni (continuo Scott o Lawson) di alcuni domini E. PermettereKD essere Delementi compatti, f={gKDgf}, per cui f=f, tutto nel solito modo. Poif è calcolabile se un elenco di f Allo stesso modo, f1 è calcolabile se un elenco di f1 è quindi Se entrambi sono calcolabili, nel senso che entrambe le enumerazioni sono, allora questo (almeno per me) sembra analogo al ricorsivo.

Certo, non è esattamente la stessa cosa di ricorsivo, dal momento che se NfN è un elenco di fe allo stesso modo per Nf1, poi Nf1NNf(almeno non credo). Ma sembra esserci una sorta di idea analoga che cerca di esprimersi. Quindi, come hai potuto formulare questo tipo di cose rigorosamente? Tra i primi passi, penso che vorresti esprimereNf1 in termini di Nf, ma non vedo come procedere per l'impostazione (qualche suggerimento su come farlo?).

Quindi, questa idea è anche ben nota e discussa? Un manuale o un riferimento a Google (o termine di ricerca in grado di google) sarebbe fantastico. Grazie.

Risposte:


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Diciamo che una funzione calcolabile f è invertibile se esiste un'altra funzione calcolabile g quello su input y o trova x tale che f(x)=y o ritorna quando y non ha preimage.

Per questa definizione, si può dimostrare che una funzione calcolabile f è invertibile se e solo se il suo intervallo è decidibile, ovvero possiamo decidere se un determinato input ha una preimagine sotto f.


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Grazie mille, @YuvalFilmus, è esattamente quello che stavo cercando. Potresti anche darmi il nome di quel teorema (o un modo per trovarlo nell'indice di un libro di testo o cercarlo su Google)? Mi piacerebbe studiarlo un po 'più a fondo (ma non è necessario "tagliarlo e incollarlo" qui). (E lo prendo quandof è molti-a-uno, quindi g restituisce solo il primo x-preimage trova mentre attraversa il yè dentro fintervallo decidibile).
John Forkosh,

Ho appena escogitato questo teorema, quindi se ha un nome non ne sono consapevole. La prova è un semplice esercizio secondo le linee indicate nel tuo commento.
Yuval Filmus,

Grazie ancora, Yuval. Ok, ho capito. E il mio senso è che la tua condizione è davvero quella necessaria, anche se non sono sincero nel vedere come provarefgamma indecidibile f1non calcolabile. Inoltre, sto pensando che tutta questa roba debba essere ben nota e fatta a morte. Sembra una domanda così ovvia da porre, ma non riesco proprio a google una risposta concreta.
John Forkosh,

Prova a mostrare che se f1 è quindi calcolabile fLa gamma è decidibile.
Yuval Filmus,

Grazie ancora Sembra così ovvio --- ora che l'hai detto :)
John Forkosh,
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