数理逻辑(证明论、递归论、模型论和公理集合论) 联系客服

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调的;2、可构成性公理蕴涵连续统假设和选择公理;3、如果可测基数存在,则不可构成集合存在,这是斯科特1961年证明的。随后,罗巴通在他1964年的博土论文中证明可测基数的存在,蕴涵整数不可构成集合的存在性,后来他又证明可测基数的存在蕴涵只有可数无穷多个整数的可构成集合。

4.4 马丁公理

马丁公理是1970年由马丁等人提出来的,它与ZFC的其他公理完全不同,不象一个“真”的公理,但是由它可以推出数学上重要的结果。马丁公理是连续统假设的推论,因此可以看成是弱连续统假设。

马丁公理在数学上有一系列的重要应用。特别重要的是,舍拉在1974年证明怀特海猜想在ZFC下是不可判定的。同样,许多拓扑学问题也有类似情况。

4.6 大基数公理

连续统假设及广义连续统假设反映了最理想的大基数产生的方法,也就是一个接一个由幂集的基数产生出来。但是,这种理想的情况现在还无法证明,而与它不同或矛盾的情形也不可能得到否定。因此,这种种特殊大基数的存在性能得到更加特殊的结果,而且对数学本身产生了不可忽视的影响。 虽然这些大基数极为玄乎,可是由它们可以推出许多重要的数学结果。因此我们不得不重视它,而它们的存在性作为公理就是大基数公理。可以料到这些大基数公理同原来的一些公理是矛盾的。比如,可构造公理就蕴涵可测基数不存在。 大基数公理对数学问题的重要性可以由下面问题的解决看出:拓扑学中一个著名的几十年末解决的正规莫尔空间猜想归结为可测基数的存在问题,而象过去局限于ZFC系统的证明是没有希望的。

4.6决定性公理

决定性公理是与描述集合论密切相关的公理,它涉及到自然数列的集合是否能够通过某种方法决定。

决定性公里的基本问题是:什么集合是可决定的?经过许多人的努力,马丁在1975年证明,数学中最常用的保莱尔集合是可决定的。下一个猜想是证明所有解析集合(即二维保莱尔集合的射影集合)是可决定的,但这个猜想与哥德尔的可构成性公理相矛盾。上面讲过,可构成性公理是与ZFC是相容的,因此这个猜想无法在集合论中证明。这样一来,它本身可以成为一个新公理。

比这个公理更加激进的公理是:R的所有子集合都是决定的。这个公理太过激烈了,以致很难为“真”,因为它首先同选择公理有矛盾。不过,由这个决定性公理却能推出一系列有趣的数学事实;其中最突出的是,由它可推出所有实数集合都是勒贝格可测的。这样一来,许多数学成为没有意思的了。因此,数学家还是不太想要这个太强的公理。可是,它带来的一系列问题仍有待解决。

◆ 数学基础:逻辑主义,形式主义,直觉主义。

◆ 数理逻辑

* 逻辑演算:命题、一阶、高阶、无穷、多值-模糊、模态、构造逻辑等。 * 模型论:模态模型论,非标准模型等。

* 公理集合论:集合论公理系统,力迫方法,选择公理,连续统假设等。

* 逆归论:算法,递归函数,递归可枚举集,不可解度,广义递归论,判断问题,分层理论等。

* 证明论:数学无矛盾性,哥德尔不完备性定理,构造性数学,希尔伯计划等。 ◆ 集合论:集合,映射,序数,基数,超限归纳法,悖论,数系(实数,虚数),组合数学,图论(四色问题)、算术等。

◆ 代数学

* 多项式:代数方程等。

* 线性代数:行列式,线性方程组,矩阵,自向量空间,欧几里得空间,线性变换,线性型,二次性,多重线性代数等。

* 群:有限群、多面群体、臵换群、群表示论、有限单群等。

* 无限群:交换群,典型群,线性代数群,拓扑群,李群,变换群,算术群,半群等。

* 环:交换环,交换代数,结合代数,非结合代数-李代数,模,格-布尔代数等。 * 乏代数 * 范畴 * 同调代数-代数理论

* 域:代数扩张,超越扩张,伽罗瓦理论-代数基本定理,序域,赋值,代数函数域,有限域,p进数域等。

◆ 数论

* 初等数论:整除,同余,二次剩余,连分数,完全数,费马数,梅森数,伯努利数,数论函数,抽屉原理等。 * 不定方程:费马大定理等。

* 解析数论:筛法,素分布法,黎曼ζ函数,狄利克雷特征,狄利克雷L函数,堆垒数论-整数分拆,格点问题,欧拉常数等。 * 代数数论:库默尔扩张,分圆域,类域论等。

* 数的几何 * 丢番图逼近 * 一致分布 * 超越数论 * 概率数论 * 模型式论 * 二次型的算术理论 * 代数几何

◆ 几何学

* 欧几里得几何学-希尔伯特公理系统:欧里几得空间,坐标系,圆周率,多边形,多面体等。

* 解析几何学:直线,平面,二次曲线,二次曲面,二次曲线束,二次曲面束,初等几何变换,几何度量等。 * 三角学

* 综合几何学:尺规作图-希腊几何三大问题等。 * 仿射几何学:仿射变换等。

* 射影几何学:对偶原理,射影坐标,射影测度,绝对形,交比-圆点,直线几

何等。

* 埃尔朗根纲领 * 百欧几里得几何学

* 微分几何学:曲线,曲面-直纹面-可展曲面-极小曲面等。

* 微分流形:张量,张量分析,外微分形式,流形上的偏微分算子,复流形,辛流形,黎曼几何学,常曲率黎曼空间-齐性空间-黎曼流形的变换群-闵科夫斯基空间,广义相对论,联络论,杨-米尔斯理论,射影微分几何学,仿射微分几何学,一般空间微分几何学,线汇论,积分几何学等。

◆ 拓扑学

* 一般拓扑学(拓扑空间,度量空间,维数,多值映射

* 代数拓扑学(同调论,同伦论-CW复形,纤维丛-复叠空间,不动点理论-闭曲面的分类-庞加莱猜想

* 微分拓扑学(流形-横截性

* 纽结理论 * 可微映射的奇点理论 * 突变理论 * 莫尔斯理论

◆ 分析学 * 微积分学

** 函数:初等函数,隐函数等。 ** 极限:函数的连续性等。 ** 级数

** 微分学:导数,微分,中值定理,极值等。

** 积分学:积分,原函数,积分法,广义积分,含参变量积分等。

** 多元微积分学:偏导数,全微分,方向导数,雅可比矩阵,雅可比行列式,向量,向量分析,场论等。

* 复变函数论:复变函数(解析函数,柯西积分定理,解析函数项级数,幂级数,泰勒级数,洛朗级数,留数,调和函数,最大模原理,共形映射,特殊函数,整函数,亚纯函数,解析开拓,椭圆函数,代数函数,模函数,函数值分布论,黎曼曲线,单叶函数,正规族,拟共形映射,解析函数边值问题,狄利克雷级数,解析函数边界性质,拉普拉斯变换,积分变换,泰希米勒空间,广义解析几何等)。 * 多复变函数论

* 实变函数论:勒贝格积分,有界变差函数,测度论,黎曼-斯蒂尔杰斯积分,赫尔德不等式,施瓦兹不等式,闵科夫斯基不等式,延森不等式等。

* 泛函分析:泛函数,函数空间,索伯列夫空间,拓扑线性空间,巴拿赫空间,半序线性空间,希尔伯特空间,谱论,向量值积分,线性算子,全连续算子,谱算子,线性算子扰动理论,赋范代数,广义函数,非线性算子(泛函积分,算子半群,遍历理论,不变子空间问题)等。 * 变分法:变分法,大范围变分法等。

* 函数逼近论:函数构造论,复变函数逼近(外尔斯特拉斯-斯通定理,拉格朗日插值多项式逼近,埃尔米特插值多项式逼近,三角多项式,连续模,强迫逼近,有理函数逼近,正交多项式,帕德逼近,沃外尔什逼近,联合逼近,抽象逼近,宽度,熵,线性正算子逼近,傅里叶和)等

* 傅里叶分析:三角函数,傅里叶级数,傅里叶变换-积分(傅里叶积分算子,乘子,共轭函数,卢津问题,李特尔伍德-佩利理论,正交系,极大函数,面积积分,奇异积分,算子内插,BMO空间,Hp空间,奇异积分的变换子,佩利-维

纳定理,卷积,Ap权),概周期函数,群上调和分析(哈尔测度,正定函数,谱综合)等。

* 流形上的分析:霍奇理论,几何测度论,位势论等。 * 凸分析 * 非标准分析

◆ 微分方程

* 常微分方程(初等常数微分方程,线性常微分方程,常微分方程初值问题,常微分方程边值问题,常微分方程解析理论,常微分方程变换群理论,常微分方程定性理论,常微分方程运动稳定性理论,哈密顿系统,概周期微分方程,抽象空间微分方程,泛函数分方程-微分差分方程,常微分方程摄动方法,常微分方程近似解似解,动力系统-拓扑动力系统-微分动力系统 * 偏微分方程(数学物理方程,一阶偏微分方程,哈密顿-雅可比理论,偏微分方程特征理论,椭圆型偏微分方程-拉普拉斯方程,双曲型偏微分方程-波动方程,双曲守恒律的间断解,抛物型偏微分方程-热传导方程,混合型偏微分方程,孤立子,索伯列夫空间,偏微分方程的基本解,局部可解性,偏微分算子的特征值与特征函数,数学物理中的反问题,自由边界问题,分歧理论,发展方程,不适定问题

* 积分方程:弗雷德霍姆积分方程,沃尔泰拉积分方程,对称核积分方程,奇异积分方程,维纳-霍普夫方程,维纳-霍普夫方法等。

◆ 计算数学

* 数值分析:数值微分等。

* 数值逼近:插值,曲线拟合等。

* 计算几何:样条函数值积分-数论网格求积分法,有限差演算,有限差方程等。 * 常微分方程初值问题数值解法:单步法,多步法,龙格-库塔法,亚当斯法等。 * 常微分方程边值问题数值解法:打靶法等。 * 高次代数方程求根 * 超越方程数值解法

* 非线性方程组数值解法:迭代法,牛顿法等。 * 最优化

* 线性规划:单纯形方法等。

* 无约束优化方法 * 约束优化方法 * 概率统计计算 * 蒙特卡罗达:伪随机数等。

* 代数特征值问题数值解法:广义特征值问题数值解法等。 * 线性代数方程组数值解法:稀疏矩阵,广义逆矩阵,对角优势矩阵,病态矩阵,消元法-高斯消去法,松驰法,共轭梯度法等。 * 偏微分方程边值问题差分方法

* 偏微分方程初值问题差分方法:计算流体力学,特片线法,守恒格式,分步法(局部一维方法、交替方向隐式法、显式差分方法、隐式差分方法),有限差分方法,有限元方法,里茨-加廖金方法(里茨法、加廖金法),玻耳兹曼方程数值解法,算图-诺模图等。

* 数值软件:并行算法,误差,最小二乘法,外推极限法,快速傅里叶变换-快速数论变换,数值稳定性,区间分析,计算复杂性等。

◆ 概率论

* 概率分布(数学期望,方差,矩,正态分布,二项分布,泊松分布

* 随机过程(马尔可夫过程,平稳过程,鞅,独立增量过程,点过程,布朗运动,

泊松过程,分支过程,随机积分,随机微分方程,随机过程的极限定理,随机过程统计,滤波,无穷粒子随机系统等。

* 概率,随机变量 * 概率论中的收敛 * 大数律 * 中心极限定理 * 条件期望 ◆ 数理统计学

* 参数估计:点估计,区间估计等。 * 假设检验:列联表等。

* 线性统计模型:回归分析,方差分析等。 * 多元统计分析:相关分析等。

* 统计质量管理:控制图,抽样检验,寿命数据统计分析,概率纸等。

* 总体 * 样本 * 统计量 * 实验设计法 * 抽样调查 * 统计推断 * 大样本统计 * 统计决策理论 * 序贯分析

* 非参数统计 * 稳健统计 * 贝叶斯统计 * 时间序列分析 * 随机逼近 * 数据分析

◆ 运筹学

* 数学规则:线性规划,非线性规划,无约束优化方法,约束优化方法,几何规划,整数规划,多目标规划,动态规划-策略迭代法,不动点算法,组合最优化-网络流,投入产出分析等。

* 军事运筹学:彻斯特方程,对抗模拟,对策论,最优化等。

* 马尔可夫决策过程 * 搜索论 * 排队论 * 库存论 * 决策分析 * 可靠性数学理论 * 计算机模拟 * 统筹学 * 优选学 ◆ 数学物理 ◆ 控制理论 ◆ 信息论

◆ 理论计算机科学 ◆ 模糊性数学