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Mathematical Foundation [email protected] 양양양

Mathematical Foundation

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[email protected] 양승호. Mathematical Foundation. 수학이란 무엇인가?. 논리와 추상화의 결정체 자연의 객체와 자연과의 관계 추상화 자연수(1,2,3....) 자연과학의 언어 생물학의 경우는 제외 몇몇 공학의 이론적 기반 전산학은 수학없이는 학문이라기보다는 기술 너그럽게 봐주세요^^;. 수학이란 완전한가,무모순인가?. 수학의 한계는? 곰곰히 생각해보세요!. 수학 기초론의 역사. 유클리드부터 중세까지 모든 진리는 기하학으로 표현 가능하다고 생각 - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Mathematical Foundation

Mathematical Foundation

[email protected]양승호

Page 2: Mathematical Foundation

수학이란 무엇인가 ?

논리와 추상화의 결정체 자연의 객체와 자연과의 관계 추상화 자연수 (1,2,3....)

자연과학의 언어 생물학의 경우는 제외

몇몇 공학의 이론적 기반 전산학은 수학없이는 학문이라기보다는 기술 너그럽게 봐주세요^^;

Page 3: Mathematical Foundation

수학이란 완전한가 ,무모순인가 ?

수학의 한계는 ? 곰곰히 생각해보세요 !

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수학 기초론의 역사

유클리드부터 중세까지 모든 진리는 기하학으로 표현 가능하다고 생각

Cantor 무한의 등장 집합론 탄생

Dedekind, Weierstrass 자연수로 수학의 기초를 쌓음

Dedekind, Peano 집합론으로 자연수 표현

Page 5: Mathematical Foundation

수학 기초론의 역사

집합론은 수학 기초의 핵심 Paradox 등장

Russell's paradox Berry's paradox

수학은 결국 모순적인 존재인가 ?

Page 6: Mathematical Foundation

수학 기초론의 역사

집합론에 대한 다양한 시각및 해결 방법 Axiomatic Approach Platonic Realism Intuitionist

Page 7: Mathematical Foundation

Axiomatic Approach

Axiom 이란 무엇인가 ? Euclid's 5th axiom 의 논쟁이후 , 전제로 이해

Axiomatic Structure 가 갖추어야 할 조건 완전성 , 무모순성 , 독립성

교황 = 러셀 ?

Axiom 을 어떻게 선택하나 ? Cantor's principle 은 유도 가능 Paradox 발생 않함 수학자는 모든 진리에 관심이 없음

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Axiomatic Approach

ZFC(Zermelo System) 현대의 표준 Not intuitive

BNG(Von Neumann System) intuitive set theory spirit Class 개념 사용 KAIST 논리 및 집합에서 변형이 사용

그외에 더 있음

Page 9: Mathematical Foundation

Other Approach

Platonic Realism 수학은 발명이 아니라 발견이다

Intuitionist 수학에 사용된 논리의 남용 지적 경험 중시 constructive mathematics 추구

Page 10: Mathematical Foundation

수학의 기초란 ?

집합론 + 논리

Page 11: Mathematical Foundation

논리란 무엇인가 ?

진리를 보존하는 논증의 학문 우리의 논리는 완벽한가 ? 믿을 수 있나 ? 귀납법 , 연역법

Page 12: Mathematical Foundation

Hilbert Program

수학에 등장한 패러독스 무의미한 형식체계 나중에 의미 부여 모든 수학 체계의 공리적 형식화 완전성 , 무모순성 , 독립성 3년후 , 불가능하다는 것이 밝혀짐

Page 13: Mathematical Foundation

Gödel's Completeness Theorem

1929 년에 증명됨 first-order logic

Every logically valid formula is provable Exist formal deduction of formula(provable) 술어 체계 완전함 논리 체계를 의심할 필요 없음

Page 14: Mathematical Foundation

Truth vs Provability

진리는 증명 이상의 것을 포함 즉 , 참이나 증명할 수 없는 것이 존재함

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Example

CCM(Chocolate Cake Machine)

Page 16: Mathematical Foundation

Gödel's Incompleteness Theorem

산술체계의 불완정성 참이지만 , 증명 못하는 명제의 존재 Hilbert program is impossible GCH( 매우 악명높은 문제 ) 결국 수학 체계는 불완정하다

Page 17: Mathematical Foundation

Decidability

Decidable Problem first-order logic Kurt Gödel, Alonso Church, Alan Turing

Page 18: Mathematical Foundation

Gödel Number

Correspond the natural number to symbol A:2, B:3, ->:5 A->B : 235

결정 불가능한 명제가 있음을 증명함

Page 19: Mathematical Foundation

Halting Problem

P, I 가 주어졌을때 멈추는지 판단 일반적인 알고리즘이 존재하지 않는다 결정불가능성 시사

Page 20: Mathematical Foundation

Turing Machine

무한한 긴 테이프 , 검사 헤드 현대 컴퓨터의 조상격 가상의 기계

Page 21: Mathematical Foundation

Church-Turing Thesis

인간이 생각할 수 있는 모든 것은 구현 가능

Page 22: Mathematical Foundation

진실의 바다

유한한 논리적인 체계로 모든 진실 파악 불가능 우리의 세계

유한한 프로그램이나 규칙들보다 무한하게 복잡 당신은 자유롭다 당신은 정말 살아있다 다음에 무엇을 생각할지 알 수 없다 언제든지 속박을 벗어나서 새로운 인생 시작 가능

수학자는 좌절했지만 , 당신은 즐겁지 않은가 ?