Кіріспе
Математикалық логикада формальды есептеу немесе формальды амал – жүйелі, бірақ қатаң негіздемесі жоқ есептеу. Ол, қажетті шарттар орындалғанын дәлелдемей, өрнектегі символдарды жалпылама алмастыру арқылы манипуляциялауды қамтиды. Қорыта айтқанда, бұл өрнектің мағынасын ескермей, тек формасын ғана қамтиды. Мұндай ойлау, дәлелдеу қиын немесе қажетсіз жағдайларда, кейбір тұжырымның дұрыс екенін көрсететін дәлел ретінде немесе жаңа (толыққанды қатаң) анықтамалар жасауға ықпал етуі мүмкін. Дегенмен, "формальды" терминінің осы түсіндірмесі баршаға қабылданбағандықтан, кейбіреулер оны керісінше, яғни формальды математикалық логикадағыдай толыққанды қатаң аргумент деп қарастырады.
Мысалдар
Ресми есептеулер бір жағдайда қате, бірақ басқа жағдайда дұрыс нәтижелерге әкелуі мүмкін. Егер q-ның абсолюттік мәні 1-ден кем болса, теңдеу орындалады. Бұл шектеуді ескермей, q = 2 қойса, соңғы теңдеуді шығаратын ресми есептеуге келіп тіреледі. Бірақ бұл нақты сандар жиығында дұрыс емес, себебі қатар жиналмайды. Дегенмен, басқа жағдайларда (мысалы, 2-адик сандармен жұмыс істеуде немесе 2-нің дәрежесіне дейінгі бүтін сандар бойынша амалдар жасауда) қатар жиналады. Ресми есептеу соңғы теңдеу осы жағдайларда жарамды болуы керек екенін көрсетеді. Тағы бір мысал – q = 1 қою арқылы алынады. Соның нәтижесінде 1 + 1 + 1 + ... қатары алынады, ол нақты және p-адик сандар жиығында жиналмайды, бірақ Цезаро қосындысы сияқты балама әдіспен оған мән беруге болады. Нәтижесінде алынған мән, яғни 1/2, ресми есептеу арқылы алынған мәнмен сәйкес келеді.
holds if q has an absolute value less than 1. Ignoring this restriction, and substituting q = 2 to leads to
Substituting q=2 into the proof of the first equation, yields a formal calculation that produces the last equation. But it is wrong over the real numbers, since the series does not converge. However, in other contexts (e. g. working with 2 adic numbers, or with integers modulo a power of 2), the series does converge. The formal calculation implies that the last equation must be valid in those contexts. Another example is obtained by substituting q= 1. The resulting series 1 1+1 1+ is divergent (over the real and the p adic numbers) but a value can be assigned to it with an alternative method of summation, such as Cesàro summation. The resulting value, 1/2, is the same as that obtained by the formal computation.
Формалды қуаттар сериясы
Формалды қуат қатарлары — нақты талдаудан қуат қатарларының түрін қабылдайтын ұғым. «Формалды» деген сөз қатардың міндетті түрде жинақталуы қажет емес екенін көрсетеді. Математикада, әсіресе алгебрада, формалды қатар — бұл кез келген жинақталу түсінігінен тәуелсіз қарастырылатын және қатарлар бойынша алгебралық амалдармен (қосу, алу, көбейту, бөлу, ішінара қосындылар және т.б.) манипуляцияланатын шексіз қосынды. Формалды қуат қатары — формалды қатардың ерекше түрі, оны полиномның жалпылауы ретінде қарастыруға болады, онда мүшелер саны шексіз болуы мүмкін, ал жинақталу талаптары жоқ. Осылайша, қатар енді айнымалысының функциясын емес, тек коэффициенттердің формалды тізбегін білдіруі мүмкін, қуат қатарынан айырмашылығы, ол айнымалының жинақталу радиусы шегіндегі сандық мәндерін алып функцияны анықтайды. Формалды қуат қатарында айнымалының дәрежелері тек коэффициенттер үшін орын сақтағыштар ретінде қолданылады, сондықтан коэффициент — тізбектегі бесінші мүше. Комбинаторикада, туынды функциялар әдісі сандық тізбектерді және көп жиынтықтарды бейнелеу үшін формалды қуат қатарларын қолданады, мысалы, рекурсияны нақты шешуге бола алмаса да, рекурсиялық түрде анықталған тізбектер үшін ықшам өрнектерді жасауға мүмкіндік береді. Жалпы алғанда, формалды қуат қатарына кез келген шекті (немесе санаулы) санындағы айнымалылар және кез келген сақинадағы коэффициенттері кіре алады. Формалды қуат қатарларының сақиналары толық жергілікті сақиналар болып табылады, бұл алгебралық геометрия мен коммутативтік алгебраның таза алгебралық аясында есептеу сияқты әдістерді қолдайды. Олар p-ади сандарға ұқсас, оларды p-нің дәрежелерінің формалды қатары ретінде анықтауға болады.