Кіріспе

Сыныптастырудың қандай да бір бейімділіксіз мүмкін еместігі туралы дәлел Жарамсыз қаз тежегіш теоремасы - бұл сыныптастырудың қандай да бір бейімділіксіз мүмкін еместігін көрсететін дәлел. Әсіресе, ол логикалық байланыстырушылармен біріктірілетін шекті көптеген қасиеттерді және шекті көптеген объектілерді қабылдайды; ол кез келген екі түрлі объектінің бірдей (экстенсионды) қасиеттер саны бар екенін айтады. Теорема Ханс Кристиан Андерсеннің 1843 жылғы "Қырық қаз" әңгімесінен алынған, өйткені ол қаздың екі қарлығаштың бір-біріне ұқсағаны сияқты қарлығаштың да қарлығасқа ұқсайтынын көрсетеді. Оны 1969 жылы Сатоси Ватанабе шығарған.

Математикалық формула

Ғаламда n нәрсе бар деп ойлайық, және оларды сыныптарға немесе санаттарға жатқызғымыз келеді. Адамда қандай категориялар "табиғи" немесе "нормальды" және қандай емес екендігі туралы алдын ала ойлар немесе бейімділіктер жоқ. Сонымен, барлық мүмкін кластарды қарастыру керек, n нысаннан жиынтықты құрудың барлық мүмкін жолдарын. Бұл жолдар бар, n нысанның күштер жиынтығының көлемі. Оны екі нысанның ұқсастығын өлшеу үшін қолдануға болады, және олардың ортақ сандарының санын көруге болады. Алайда, олай болмайды. Кез келген екі объектінің ортақ кластары бірдей, егер біз кез келген мүмкін класты құрасақ, атап айтқанда (бар кластардың жалпы санының жартысы). Мұны көру үшін әр сыныпты n битті тізбекпен (немесе бинарлық кодталған бүтін санмен) бейнелейтінін елестету керек, әр элемент үшін нөл бар, ал класта емес және кластағы әрбір элемент үшін бір. Осыған байланысты, мұндай тізбектер бар. Барлық нөлдер мен бірліктер бар, кез келген екі бит позициясы жартысын дәл сәйкес келеді. Бір адам екі элементті таңдап алып, биттерді бірінші екі элемент ретінде қайта реттеп, сандарды лексикографиялық түрде сұрыптағанын елестетуі мүмкін. Бірінші санның 1-биті 0-ге, ал екіншісі 1-ге тең болады. Бұл блоктардың әрқайсысында жоғарғы жағында # 2 биті нөлге қойылады, ал екіншісі бірге қойылады, сондықтан олар екі блокқа немесе барлық жағдайлардың жартысына келіседі, қай екі элементті таңдағаныңыз маңызды емес. Егер бізде қай топ жақсырақ деген алдын ала ойлау болмаса, онда бәрі бірдей ұқсас (немесе бірдей ұқсамайтын) болады. Екі бірдей емес элемент бір мезгілде қанағаттандыратын предикаттардың саны барлық осындай жұптарда тұрақты. Осылайша, белгілі бір санаттарды басқаларға қарағанда артық көру үшін қандай да бір индукциялық бейімділік қажет.

Буль функциялары

Бұл бульдік векторлардың жиынтығы болсын. Жарамсыз қаз бала - бұл басқаларға ұқсамайтын вектор. Бульдіктерді ескере отырып, оны Хамминг қашықтығын пайдалана отырып есептеуге болады. Алайда, Бульдік сипаттамаларды таңдау біршама ерікті болуы мүмкін. Мүмкін, бастапқы белгілерден алынған ерекшеліктер болған шығар, олар сұмдықты анықтау үшін маңызды болды. Вектордағы бульдіктердің жиынтығын бастапқы сипаттамалардың бульдік функциялары ретінде есептелген жаңа сипаттамалармен кеңейтуге болады. Мұны істеудің жалғыз каноникалық жолы - оны барлық мүмкін Буль функцияларымен кеңейту. Нәтижесінде алынған векторлардың ерекшеліктері болады. Жарас қаз бала теоремасы бойынша, жағымсыз қаз бала болмайды, өйткені кез келген екі вектор тең болады немесе ерекшеліктерінің жартысында әртүрлі болады. Дәлел. x және y екі вектор болсын. Егер олар бірдей болса, онда олардың толық векторлары да бірдей болуы керек, өйткені x-тің кез келген Буль функциясы y-дің Буль функциясымен сәйкес келеді. Егер x және y әр түрлі болса, онда th координаты th координатынан ерекшеленетін координаты бар. Енді толыққанды сипаттамаларда Бульдік айнымалылардағы әрбір Бульдік функция бар, әрқайсысы дәл бір рет. Бұл Буль функцияларын GF ((2) бойынша айнымалыларда полиномиал ретінде қарастыра отырып, функцияны th координатын сызықтық термин ретінде қамтитын және сол сызықтық терминсіз болатын жұптарға бөліңіз. Енді, әр осындай жұп үшін , және екі функцияның дәл біреуіне келіседі. Егер олар бір нәрседе келіссе, екіншісінде келіспеуші болуы керек және керісінше. (Бұл дәлел Ватанабеге байланысты деп есептеледі.)