Кіріспе
Өзін-өзі сілтеу парадоксы. Берри парадоксы – "алпыс әріптен кем түсіндірілмейтін ең кішкентай оң бүтін сан" сияқты өрнектен туындайтын өзін-өзі сілтеу парадоксы (елу жеті әріптен тұратын тіркес). Бертран Рассел бұл парадокс туралы алғаш рет баспа бетінде талқылап, оны Оксфорд университетінің Бодлей кітапханасының кіші кітапханашысы Г. Г. Берриге (1867–1928) жатқызған. Рассел Берриді "Оксфордта математикалық логиканы түсінген жалғыз адам" деп атады. Жан Ив Жирар бұл парадоксқа "Ричард парадоксы" деген ат берді.
The Berry paradox is a self referential paradox arising from an expression like "The smallest positive integer not definable in under sixty letters" (a phrase with fifty seven letters). Bertrand Russell, the first to discuss the paradox in print, attributed it to G. G. Berry (1867–1928), a junior librarian at Oxford's Bodleian Library. Russell called Berry "the only person in Oxford who understood mathematical logic". The paradox was called "Richard's paradox" by Jean Yves Girard.
Қаулы
Жоғарыда келтірілген Берри парадоксы "анықтамалы" сөзіндегі жүйелі түсініксіздіктен туындайды. Берри парадоксының басқа формулировкаларында, мысалы, "атауға болмайтын" деген нұсқасында, "атауға болатын" термині де осы жүйелі екіұштылыққа ие. Мұндай терминдер айналма қателіктерге әкеледі. Осы типтегі екіұштылығы бар басқа терминдер: қанағаттандырылатын, шын, жалған, функция, қасиет, класс, қатынас, кардинал және ординал. Осы парадокстардың біреуін шешу – тілді қалай дұрыс қолданбағанын нақты анықтау және оларды болдырмау үшін тілді қолдануға шектеулер қою. Парадокстардың бұл тобын тілдің мағыналық қабаттануын енгізу арқылы шешуге болады. Жүйелі екіұштылығы бар терминдерді интерпретациясында бір мағына деңгейі екіншісінен жоғары басымдыққа ие екенін көрсететін төменгі индекстермен жазуға болады. Осы схема бойынша "он бір сөзден кем емес атауға болатын сан" он бір сөзден кем емес1 деп аталуы мүмкін. Дегенмен, Альфред Тарскидің "Өтірікші парадоксы" еңбегін оқып, осы шешімнің тілдерде қалай жеткіліксіз екенін білуге болады. Альфред Тарски парадокс тек "семантикалық жабық" тілдерде ғана пайда болады деп диагностикалады, ол бір сөйлемнің сол тілдегі басқа сөйлемнің (немесе тіпті өзінің) шындығын (немесе жалғандығын) бағалауы мүмкін тілді білдіреді. Өз-өзімен қайшылықтан сақтану үшін шындық мәнін талқылағанда тілдердің деңгейлерін қарастыру қажет, олардың әрқайсысы тек төменгі деңгейдегі тілдердің шындығын (немесе жалғандығын) бағалауы мүмкін. Сондықтан, бір сөйлем екінші сөйлемнің шындық мәніне сілтеме жасағанда, ол семантикалық тұрғыдан жоғары болады. Сілтеме жасалған сөйлем "объекті тілдің" бөлігі болып табылады, ал сілтеме жасаушы сөйлем объекті тілге қатысты "метатілдің" бөлігі болып саналады. Семантикалық иерархиядағы жоғары "тілдердегі" сөйлемдердің "тіл" иерархиясындағы төменгі сөйлемдерге сілтеме жасауы заңды, бірақ керісінше емес. Бұл жүйе өзін-өзі анықтамалық болудан сақтайды. Дегенмен, бұл жүйе толық емес. "Иерархияның α деңгейіндегі әрбір мәлімдеме үшін α+1 деңгейіндегі мәлімдеме бар, ол бірінші мәлімдеме жалған екенін көрсетеді" сияқты мәлімдемелер жасағымыз келеді. Бұл Тарски анықтаған иерархия туралы шын және мағыналы мәлімдеме, бірақ ол иерархияның барлық деңгейіндегі мәлімдемелерге сілтеме жасайды, сондықтан ол иерархияның барлық деңгейінен жоғары болуы керек, сондықтан иерархия ішінде мүмкін емес (дегенмен сөйлемнің шектеулі нұсқалары мүмкін). Саул Крипке Тарскинің иерархиясындағы осы толық еместікті өзінің көп сілтеме жасалған "Шындық теориясының сызбасы" еңбегінде анықтады және ол иерархиялық тілдердегі жалпы проблема ретінде танылды.
Формальды аналогтар
Бағдарламаларды немесе шектелген ұзындықтағы дәлелдемелерді қолдану арқылы, Грегори Чейтин жасағандай, ресми математикалық тілде Берри өрнегінің аналогын құру мүмкін. Формалды аналог логикалық қайшылыққа алып келмесе де, ол белгілі бір мүмкін емес нәтижелерді дәлелдейді. Бұл, Берри парадоксының формалдануына негізделген, Гёдельдің толық еместік теоремасын жаңа және әлдеқайда қарапайым тәсілмен дәлелдеуге мүмкіндік береді. Оның дәлелінің негізгі идеясы – егер және тек қана x = n, мұнда n – кез келген натурал сан болса, онда x туралы тұжырымды n үшін анықтама деп атауға болады, ал {(n, k): n анықтамасына k символ кіреді} жиынын (Гёдель сандарын пайдаланып) бейнелеуге болады. Содан кейін "m – k символдан кем анықтамасы жоқ алғашқы сан" деген тұжырымды формальды түрде және дәл айтылған мағынадағы анықтама ретінде көрсетуге болады.
Колмогоров күрделілігімен байланысы
Жалпы алғанда, берілген тізбекті сипаттау үшін қажетті символдардың ең аз санын (нақты сипаттау механизмін ескере отырып) анықты анықтау мүмкін емес. Осы контексте, "тізбек" және "сан" терминдерін бір-бірін алмастыра қолдануға болады, себебі сан – шын мәнінде символдар тізбегі, мысалы, ағылшын сөзі (парадокста қолданылған "он бір" сөзі сияқты). Ал, керісінше, кез келген сөзді сан арқылы білдіруге болады, мысалы, берілген сөздіктегі орнының нөмірімен немесе тиісті кодтау арқылы. Кейбір ұзын тізбектерді толық көрсету үшін қажетті символдардан кем символдарды қолдана отырып нақты сипаттауға болады, бұл көбінесе деректерді сығу арқылы қол жеткізіледі. Онда, берілген тізбектің күрделілігі – сол тізбектің толық көрсетіліміне (нақты) сілтеме жасау үшін сипаттамаға қажетті ең аз ұзындық ретінде анықталады. Колмогоров күрделілігі формальды тілдерді немесе Тьюринг машиналарын пайдалану арқылы анықталады, бұл берілген сипаттамадан қандай тізбек шығатыны туралы түсініксіздіктерді болдырмайды. Колмогоров күрделілігі есептеуге келмейтінін дәлелдеуге болады. Қарсылыққа қанағаттандыру арқылы көрсетілгендей, егер Колмогоров күрделілігін есептеу мүмкін болса, онда осыған ұқсас парадокстарды жүйелі түрде жасауға болады, яғни сипатталған тізбектің күрделілігі көрсететіннен қысқа сипаттамалар жасауға болады. Демек, Берри санының анықтамасы парадоксалды, себебі санды анықтау үшін қанша сөз қажет екенін есептеу мүмкін емес, және біз мұндай есептеудің парадоксқа байланысты мүмкін емес екенін білеміз.