Кіріспе

Модель теориясындағы тұжырымдама. Математикалық логиканың бір саласы – модель теориясында, егер екі құрылым M және N бірдей қолтаңба σ-ға ие болса және бірдей бірінші реттік σ сөйлемдерін қанағаттандырса, олар элементарлық эквивалентті деп аталады. Егер N, M құрылымының кіші құрылымы болса, көбінесе күштірек шарт қажет болады. Осы жағдайда, N, егер a1, ..., an параметрлері бар кез келген бірінші реттік σ формуласы φ(a1, ..., an) N-де дұрыс болса және тек қана M-де дұрыс болса, M құрылымының элементарлық кіші құрылымы деп аталады. Егер N, M құрылымының элементарлық кіші құрылымы болса, онда M, N құрылымының элементарлық кеңейтімі деп аталады. h: N → M енгізуі, егер h(N), M құрылымының элементарлық кіші құрылымы болса, N құрылымының M құрылымына элементарлық енгізілуі деп аталады.

Кіші құрылым N, M құрылымының элементарлық кіші құрылымы болып табылады, және тек қана егер ол Тарски–Воут тестінен өтетін болса: N-де параметрлері бар және M-де шешімі бар кез келген бірінші реттік формула φ(x, b1, ..., bn) M-де бағаланғанда N-де де шешімге ие болады. Екі құрылымның элементарлық эквивалентті екенін Эренфейхт–Фрайссе ойындары арқылы дәлелдеуге болады. Элементарлық енгізілулер ірі кардиналдарды зерттеуде, соның ішінде қатардан қатарға дейінгі аралықта қолданылады.

Негізгі тең құрылымдар

Бірдей қолтаңбасы σ бар M және N екі құрылым элементарлық эквивалентті болады, егер σ үстіндегі кез келген бірінші реттік сөйлем (еркін айнымалылары жоқ формула) M-де дұрыс болса және тек қана N-де дұрыс болса, яғни M мен N-нің толық бірінші реттік теориясы бірдей болса. Егер M және N элементарлық эквивалентті болса, онда M ≡ N деп жазылады.

Бірінші реттік теория толық болады, егер және тек егер оның кез келген екі моделі элементарлық эквивалентті болса. Мысалы, бір бинарлық қатынас символы '<' бар тілді қарастырайық. Кәдімгі ретпен нақты сандардың R моделі және кәдімгі ретпен рационалды сандардың Q моделі элементарлық эквивалентті, өйткені екеуі де '<' символын шексіз тығыз сызықтық рет ретінде интерпретациялайды. Бұл элементарлық эквиваленттілікті қамтамасыз ету үшін жеткілікті, себебі Лось-Вау тестінде көрсетілгендей, шексіз тығыз сызықтық реттердің теориясы толық. Жалпы алғанда, шексіз модельге ие кез келген бірінші реттік теорияда изоморфты емес, бірақ элементарлық эквивалентті модельдер болады, оларды Лёвенхайм-Сколем теоремасы арқылы алуға болады. Мысалы, Пеано арифметикасының стандартты емес модельдері бар, олар 0, 1, 2 және т.б. сандардан басқа да объектілерді қамтиды, бірақ стандартты модельге элементарлық эквивалентті.

Тарски-Ваутт сынағы

Тарски–Вот сынағы (немесе Тарски–Вот критерийі) – M құрылымының N субструктурасының элементарлық субструктура болуы үшін қажетті және жеткілікті шарт. Ол үлкен құрылымның элементарлық субструктурасын құруға пайдалы болуы мүмкін. M – σ белгісі бар құрылым, ал N – M-нің субструктурасы болсын. N, M-нің элементарлық субструктурасы болады, егер және тек қана егер σ үстіндегі кез келген φ(x, y1, …, yn) бірінші реттік формуласы және N-ден алынған барлық b1, …, bn элементтері үшін, егер M ⊧ x φ(x, b1, …, bn) болса, онда N-де a элементі бар, яғни M ⊧ φ(a, b1, …, bn).