BuK-Kreativaufgabe11 G1

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Gödelisierung und µ-rekursive Funktionen

Aufgabe

Sei eine Gödelisierung von , d.h. ist injektiv, total und berechenbar. ist entscheidbar und ist berechenbar.

Dann können die Wörter aus vermöge gödelgeordnet werden, so dass , für alle und .

Die folgende µ-rekursive Funktion liefert die Folge der Gödelnummern in aufsteigender Form.

Für gilt:

Die zur Definition von verwendete zahlentheoretische Funktion ist

Illustrieren Sie die folgenden Aussagen durch den Einsatz selbst entwickelter Scheme- Prozeduren. Wählen Sie exemplarisch und die Verschlüsselung im 3er-System, mit als Gödelisierung h mit mit . Das Wort aba erhält dann die Gödelnummer . Nicht jede natürliche Zahl ist Gödelnummer eines Wortes aus : Beispielsweise ist keine.

ist ein total berechenbares Prädikat. (Hinweis: Hierzu benötigen Sie eine Scheme-Prozedur für ein total berechenbares Prädikat, das feststellt, ob eine gegebene Zahl y Gödelnummer ist, d.h. y muss in der Form mit darstellbar sein.)

wächst streng monoton und ist total. (Hinweis: Verwenden Sie eine Scheme-Prozedur zur Berechnung der ersten 10 Gödelnummern.)

Mit Hilfe der Funktion kann man das -te Wort in der gödelgeordneten Folge der Wörter aus bestimmen. ist total und injektiv. Die zugehörige Umkehrfunktion liefert somit auch wieder die Gödelisierung mit .


Lösung

Die Lösung für die Funktion lautet:

Die Umkehrung der Funktion , also , lautet:

Um heruaszufinden ob eine Zahl eine gültige Gödelnummer zu dem gegebenen System ist, kann die Funktion verwendet werden:

Lösung für Funktion

die zahlentheoretische Funktion , ist nur eine Erweiterung von h? mit der zusätzlichen Bedingung, dass y größer gleich r sein muss:

Funktion muss nicht extra implementiert werden, da diese aus (also hinvers) und besteht:

In Scheme sieht die Funktion so aus:

Persönliche Werkzeuge