Halteproblem

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Beowulf

Re: Halteproblem

Beitrag von Beowulf »

Reden kann jeder Jan, Machen ist etwas anderes. Ich bleibe auf meinem Standpunkt, dass der von Cantor zitierte Beweis lediglich die Widersprüchlichkeit der naiven Mengenlehre beweist, nicht die Überabzählbarkeit der Potenzmengen.
Nö.
Willst du also behaupten, dass aus x Element von y Element von z nicht folgt, dass x ein Element von einem Element von z ist?

Oder möchtest du vielleicht behaupten, dass bei der Beweisführung die Komplementbildung unzulässig ist?
Es gibt keine "widerspruchsfreie Mengenlehre", in der jeder wahre Satz beweisbar ist.
Wie verlässlich sind deiner Meinung nach die Aussagen eines widersprüchlichen Systems? :roll:
Beowulf

Re: Halteproblem

Beitrag von Beowulf »

Hier übrigens noch zwei nette Links:
http://de.wikipedia.org/wiki/Klasse_(Mengenlehre)
http://de.wikipedia.org/wiki/Klassenlogik

Interessant finde ich die Stellen bezüglich des Klassenbausteins (und Virtuellen Klassen) bzw. des Abstraktionsprinzips.
Gottlob Frege versuchte 1893 ebenfalls, die Arithmetik in einer Logik mit Klassenbaustein zu begründen; in ihr entdeckte Bertrand Russell 1902 aber einen Widerspruch, der als Russellsche Antinomie bekannt wurde. Dadurch wurde allgemein bewusst, dass man den Klassenbaustein nicht bedenkenlos verwenden kann.
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Floyd
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Re: Halteproblem

Beitrag von Floyd »

Beowulf hat geschrieben:Willst du also behaupten, dass aus x Element von y Element von z nicht folgt, dass x ein Element von einem Element von z ist?
Transitivität heißt: für alle x,y,z gilt: xRy und yRz => xRz.
R = "ist Element von". Dann muss gelten:
x ist Element von y und y ist Element von z => x ist Element von z. Was du hingegen postulierst ist "x ist ein Element von einem Element von z". Das ist aber nicht deine ursprüngliche Relation R, sondern eine gänzlich andere. Das ist kein marginaler Formfehler.

Und dein "Komplementbeweis" ist schlicht kein Beweis. Jan hat eigentlich eine wunderbar verständliche Analogie gebracht, wieso bist du darauf nicht eingegangen?
Beowulf hat geschrieben:Angenommen, f sei eine surjektive Abbildung f(x) -> P(X);
Das (und nur das) ist die Aussage, die im Rahmen des Widerspruchsbeweis auf Wikipedia widerlegt wurde, und hier offensichtlich wiederum eine Prämisse, die du einführst.
Beowulf hat geschrieben: ...
Da wir annehmen, f sei surjektiv, gibt es ein x0 Element von X mit f(x0)´ = A´.
Hier verwendest du deine Prämisse. Das kannst du natürlich machen, es ist aber nur im Zusammenhang mit einem Widerspruchsbeweis sinnvoll, denn...
Beowulf hat geschrieben: Versuchen wir, x0 zu lokalisieren:
1) x0 Element von A´ => x0 Element von f(x)´ => x0 Element von A´
2) x0 Element von X / A´ => x0 kein Element von f(x)´ => x0 kein Element von A´
...die Aussagen, die du jetzt erhältst, haben keinen Wert, da du sie unter Verwendung deiner Prämisse generierst. Ist diese falsch (was du nicht ausgeschlossen hast), dann basieren deine Schlüsse auf einer falschen Annahme.
Wie gesagt, ein direkter Beweis, wie du ihn führen willst, darf das, was gezeigt werden soll, nicht verwenden. Damit meine ich, dass es nicht zielführend ist, auf der zu beweisenden Annahme Schlussfolgerungen aufzubauen; vielmehr muss sich die Annahme nur aus bestehenden Axiomen oder richtigen Sätzen herleiten lassen.
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DasJan
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Re: Halteproblem

Beitrag von DasJan »

Beowulf hat geschrieben:Willst du also behaupten, dass aus x Element von y Element von z nicht folgt, dass x ein Element von einem Element von z ist?
Richtig. Wie oben schon gesagt: {1} ist Element von {{1}}, aber 1 ist kein Element von {{1}}.

Übrigens: Wenn ich Möchtegern-Wissenschaftler bin, der alles nur blind glaubt, was in Scripten steht, ohne selbst darüber nachzudenken, dann gilt das für meine ganzen Kollegen auch, die mich gestern irritiert gefragt haben, wie ich auf die Idee käme, "Element von" wäre transitiv. Und für die Professoren, die mir dafür Punkte gegeben haben. Gibt dir das wirklich nicht zu denken?
Beowulf hat geschrieben:Wie verlässlich sind deiner Meinung nach die Aussagen eines widersprüchlichen Systems? :roll:
Ich habe nicht gesagt, dass ZF widersprüchlich ist. Es ist kein Widerspruch in ZF bekannt, man kann nur innerhalb von ZF die eigene Widerspruchsfreiheit nicht beweisen. Das kann man aber in keinem hinreichend mächtigen System (Unvollständigkeitssatz).

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stundenglas
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Re: Halteproblem

Beitrag von stundenglas »

Boewolf,

um dein Halteproblem-Startpunkt nochmal aufzugreifen. (Ich weiß nicht ob ihr das auf den 3 Seiten schon einmal hattet.) Bei diesem Problem ist ja auch der Fall gerade der Interessante ob das Programm in einer Endlosschleife landet/ob es Überhaupt eine Endlich Lösung gibt.

Stelle dir auch einfach vor du müsstest ein Programm schreiben das dir "Vorher berechnen soll wie lange ein anderes Programm läuft.". Es mündet förmlich in dem Unvollständigkeitsatz von Kurt Gödel.

Wenn du ein Programm hast das alle Primzahlen berechnen soll läuft dies Unendlich, weil man die Aufgabe nicht lösen kann. Ob die Mengen jetzt erfassbar sind oder nicht ist eine andere Frage. Selbst wenn du den Speicher begrenzt gibt es immer Probleme mit ähnlichem Problem wo man einfach nicht wissen kann ob eine Lösung jemals Eintritt. Und das ist mit dem Halteproblem gemein. Also nicht direkt die Frage nach einer "Lösung" sondern die indirekte Frage auf die potenzielle Antwort einer Lösung. Die eigentliche Problemstellung spielt dabei gar keine direkte Rolle. Es ist ein bissen wie das zurückrechnen zum Urknall.
Beowulf

Re: Halteproblem

Beitrag von Beowulf »

@Floyd:
Floyd hat geschrieben:Jan hat eigentlich eine wunderbar verständliche Analogie gebracht, wieso bist du darauf nicht eingegangen?
Welche Analogie?
Floyd hat geschrieben:Das (und nur das) ist die Aussage, die im Rahmen des Widerspruchsbeweis auf Wikipedia widerlegt wurde, und hier offensichtlich wiederum eine Prämisse, die du einführst.
Jeder mathematisch korrekte und hinreichende Beweis führt bei einer falschen Prämisse zu einem Widerspruch. Selbst wenn du schon auf 100 verschiedene Arten bewiesen hast, dass z.B. eins plus eins ungleich drei ist, dann muss der 101. Beweis ebenfalls einen Widerspruch generieren.
Der Beweis auf Wikipedia und mein Komplementbeweis sind aber derart analog, aber in ihrer Aussage widersprüchlich, dass man daraus folgern muss, dass beide Beweise keine Aussage über die Prämisse treffen.

@DasJan:
DasJan hat geschrieben:Richtig. Wie oben schon gesagt: {1} ist Element von {{1}}, aber 1 ist kein Element von {{1}}.
Du hast meine Frage nicht richtig gelesen. Ich stelle sie extra für dich nochmal: Willst du also behaupten, dass aus x Element von y Element von z nicht folgt, dass x ein Element von einem Element von z ist?

Vielleicht hättest du noch ein paar Semester an dein Studium dranhängen sollen. :roll: Dann würdest du verstehen, dass der Ausdruck A := {x | x kein Element von f(x)} keine Menge, sondern eine Klasse ist. Und bei dieser speziellen Klasse haben die Relationen "Element von" und "nicht Element von" keine Aussagekraft mehr. Das meinte ich mit der Intransitivität der "nicht Element von"-Relation.

Wenn man der Funktion f die Klasse A vorlegt, überfordert man diese einfach prinzipiell. f bildet in die Potenzmenge ab, nicht in Klassenräume. Die selbe Art der Überforderung findet auch durch das schon vorher genannte Knilch-Programm statt: Anstatt sich überhaupt erstmal die Mühe zu machen, ein Programm zu schreiben welches das Halteproblem löst, wird durch einen speziellen rekursiven Aufruf ein Programm erzeugt, für welches das Halteproblem nicht lösbar ist. Dies ist aber nicht schlimm, da der Knilch kein Programm im eigentlichen Sinne ist, da es ein Halteprogramm voraussetzt, welches ja noch gar nicht vorhanden ist.

Genau so verhält sich das mit dem mathematischen Beweis: A ist keine Menge, sondern eine Klasse, daher also eigentlich nicht Teil der Ergebnismenge von f. Die Klasse A ist auch noch derart speziell, dass eine "Lokalisation" eines x0 nicht Möglich ist, da die Element-Relationen bei dieser Klasse keine Aussagekraft haben und ein Paradoxon erzeugen. Bei meinem Komplementbeweis habe ich jedoch ein Klasse A´ definiert, für die die Element-Relationen wieder aussagekräftig sind und deshalb keinen Widerspruch erzeugen.

@stundenglas:
stundenglas hat geschrieben:Es mündet förmlich in dem Unvollständigkeitsatz von Kurt Gödel.
Der Unvollständigkeitssatz besagt, dass man nicht alle Sätze beweisen kann.
stundenglas hat geschrieben:Wenn du ein Programm hast das alle Primzahlen berechnen soll läuft dies Unendlich, weil man die Aufgabe nicht lösen kann.
Aber man kann durchaus beurteilen, ob dieses Programm unendlich lange durchläuft oder nicht. Ein Programm diesbezüglich zu testen bedeutet nicht, dieses in einer Art Simulationsmodus durchlaufen zu lassen. Denn es gibt durchaus Kriterien, mit denen man Endlosschleifen von endlichen Schleifen unterscheiden kann.
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Re: Halteproblem

Beitrag von stundenglas »

Beowulf hat geschrieben: @stundenglas:
stundenglas hat geschrieben:Es mündet förmlich in dem Unvollständigkeitsatz von Kurt Gödel.
Der Unvollständigkeitssatz besagt, dass man nicht alle Sätze beweisen kann.
Jein, er sagt aus das man um die Vollständigkeit ein Systemes zu beweisen ihm ein übergeordnetes System überstülpen müsste, das aber nicht funktioniert weil man genau so weit kommt wie zuvor und wieder aus einem übergeordneten System heraus den Beweis antreten müsste und um das zu lösen wieder ein übergeordnetes System.. (was sich endlos so Fortsetzen lässt.). Bin kein Mathematiker, aber so hab ich das Verstanden.

A'''=(A''(A'=(A(x || nicht x))))

Es wird nur nie Enden (das mit dem A' und A'') weil das System nie Vollständig sein kann. Denn immer wenn du versuchst eine neue "übergeordnete Menge zu erzeugen die alles Beinhaltet" ist die neue Definition die hinzukommt (Definition von A'' ist A' plus A (x || nicht x) nicht in der Menge zuvor enthalten.
Beowulf hat geschrieben:
stundenglas hat geschrieben:Wenn du ein Programm hast das alle Primzahlen berechnen soll läuft dies Unendlich, weil man die Aufgabe nicht lösen kann.
Aber man kann durchaus beurteilen, ob dieses Programm unendlich lange durchläuft oder nicht.
Nein. Denn zum Zeitpunkt wo das Programm läuft ist ja nicht absehbar ob es anhält oder nicht. Wenn ich in einem Programm einen Zähler Verstecke der bei 100 abbrechen soll. Kannst du vorher nicht erkennen wenn das System erst bei 78 ist. Ob es bei 79 abbricht oder nicht. Beendest du es findest du nicht mal heraus wo es Abbricht. Bei Primzahlen ist das schlimmer. Da gibt es ja immer grössere. Der Computer spuckt dir auch Zahlen aus aber er wird wahrscheinlich nie damit Aufhören. Trotzdem kann man nicht belegen ob nach 230293057 Vielleicht keine Priemzahl mehr kommt ohne es zu Berechnen. Aber selbst wenn man bis da berechnet hat gibt es
vielleicht nur ein Fenster von 1000.000.000 Folgen wo keine Primzahl vorhanden ist. Dies schliesst aber nicht aus das die 1000.000.001 vielleicht nicht doch wieder eine Priemzahl ist. Um das (Fenster) zu bestimmen muss man es berechnen.
Ein Programm diesbezüglich zu testen bedeutet nicht, dieses in einer Art Simulationsmodus durchlaufen zu lassen. Denn es gibt durchaus Kriterien, mit denen man Endlosschleifen von endlichen Schleifen unterscheiden kann.
Schon klar, aber nur durch ausprobieren oder einer Analyse des Quellcodes. Anderes Beispiel: Teilt man 10 durch 3 merkt jeder Grundschüler nach einigen Momenten wie Sinnlos das ist. Jetzt stelle dir aber einen Bruch vor der erst nach (weiteren) 102.000.230.340 Ziffern anfängt sich in dem Bruch zu wiederholen. Selbst wenn wir davon Ausgehen das du unendlich Speicherplatz hast. Wird das Programm nie anhalten.

Jetzt könntest du sagen: "Ja aber wenn ich ein System Einbaue das diese Wiederholung prüft und dann abbricht?" Du oder ein Computer kann das aber vorher nicht wissen. Denn dafür müsstest du mind. So viele Ziffern berechnen aber im schwersten Fall unendlich. Bei unendlich hört er aber nie auf. Halteproblem.

Zur Antiniomie, ich hoffe ich kann das ein bisschen verdeutlichen:
Sofern ich das verstanden hab beschreibt die Antiniomie das sowohl A als auch seine negation (nicht A) gleichzeitig gültig sind.

Anhand dieses Abschnitts...
das Komplement der leeren Menge ist die Menge aller Zahlen. Bei einer dreielementigen Menge {1, 2, 3} wäre das Komplement von {1} die Menge {2, 3}. Und wenn z.B. f(2) = {1}, und damit 2 nicht Element von {1}, so wäre aber 2 auf jeden Fall im Komplement enthalten, und zwar in {2, 3}.
Vermute ich das deine Definition von ist nicht, nicht Vollständig ist. Es ist nicht nur der Rest, sondern auch die anderen Mengen du vorher nicht Definiert hast. Mal angenommen wir Bewegen uns nur in deiner Annahme, alles säuberlich zurechtgelegt. Dann impliziert die Surjektivität aber trotzdem noch das verschiedene Elemente Doppelt zugewiesen sein können.

Also die Abbildung von
x -> y
1 -> 1
2 -> 2
3 -> 3
4 -> 1

ist Surjektiv. Wenn du jetzt sagst es ist "nicht x =1" bedeutet das noch nicht automatisch das das ungleich (also "nicht x = 1") automatisch 2 oder 3 sein muss. Aber ich Fasse den Mengen Begriff da auch "anders auf" für mich sind die Mengen:

A = {1, 2, 3, 4}
B = {2, 3, 1, 4}
C = {3, 1, 2, 4}
D = {1, 1, 1, 1}

z.B. alle unterschiedlich. Aber ich weiss das hat direkt nichts mit deinem Beispiel zu tun.

Hast du dir schon mal die Nichtstandardanalysis angesehen? Wenn dich das so sehr interessiert dann rate ich dir einfach mal in einer Bücherei nach Büchern über die Zeitgeschichte der Mathematik zu suchen und zu lesen. Es ist sehr interessant und die Verschiedenen Ideen + Ansätze verschärfen das Bild/Vorstellung der Mathematik und helfen sich zu Orientieren.
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elevar
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Re: Halteproblem

Beitrag von elevar »

Beowulf hat geschrieben:
Floyd hat geschrieben:Jan hat eigentlich eine wunderbar verständliche Analogie gebracht, wieso bist du darauf nicht eingegangen?
Welche Analogie?
Ich denke es ging um diese hier.
DasJan hat geschrieben:Betrachten wir die Behauptung 0 = 2. Jetzt ziehe ich von beiden Seiten 1 ab (-1 = 1) und quadriere beide Seiten. Dann steht da 1 = 1, was offenbar richtig ist. Die Praemisse 0 = 2 ist damit aber noch laengst nicht bewiesen. Sie ist sogar falsch.
Beowulf hat geschrieben:Jeder mathematisch korrekte und hinreichende Beweis führt bei einer falschen Prämisse zu einem Widerspruch.
Du behauptest ja sogar mehr. Du behauptest, dass jede beliebige Schlussfolgerung einer falschen Annahme zu einem Widerspruch führt, und genau das hat Jan bereits widerlegt. Mir ist allerdings nicht klar, was du mit "hinreichend" in diesem Zusammenhang meinst.
Beowulf hat geschrieben:Der Beweis auf Wikipedia und mein Komplementbeweis sind aber derart analog, aber in ihrer Aussage widersprüchlich, dass man daraus folgern muss, dass beide Beweise keine Aussage über die Prämisse treffen.
Das ist schlicht falsch und offenbart ein grundlegendes Unverständnis für das, worüber wir hier reden.
Beowulf hat geschrieben:Dann würdest du verstehen, dass der Ausdruck A := {x | x kein Element von f(x)} keine Menge, sondern eine Klasse ist. Und bei dieser speziellen Klasse haben die Relationen "Element von" und "nicht Element von" keine Aussagekraft mehr.
Noch ein neues Fass? Vielleicht kriegen wir wenigstens das schnell wieder zu: A ist tatsächlich eine Menge.

Wir sind hier übrigens in der Mathematik. Aussagen werden hier nicht dadurch richtiger, indem man sie rhetorisch oder polemisch besonders hervorhebt. Sie sind insbesondere richtig, wenn man sie bewiesen und falsch wenn man sie widerlegt hat. Das anzuerkennen ist für einen Mathematiker Grundlage jeder Diskussion.
Well, it all started on Scabb Island. Some of my admiring fans had pressured me into telling my LeChuck evaporating story once again...
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Floyd
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Re: Halteproblem

Beitrag von Floyd »

Douglas Adams hat geschrieben:The storm had now definitely abated, and what thunder there was now grumbled over more distant hills, like a man saying "And another thing…" twenty minutes after admitting he's lost the argument.
Beowulf hat geschrieben:Der Beweis auf Wikipedia und mein Komplementbeweis sind aber derart analog, aber in ihrer Aussage widersprüchlich, dass man daraus folgern muss, dass beide Beweise keine Aussage über die Prämisse treffen.
Liest du eigentlich, was andere schreiben? Dass deine analoge Konstruktion keine widersprüchlichen Aussagen generiert, beweist nichts, wie DasJans Analogie zeigt. Denk' doch bitte mal darüber nach, ob an dieser Aussage nicht doch etwas dran sein könnte - es ist ja nicht so, dass du hier das erste Mal darauf hingewiesen wirst.
Beowulf hat geschrieben:Du hast meine Frage nicht richtig gelesen. Ich stelle sie extra für dich nochmal: Willst du also behaupten, dass aus x Element von y Element von z nicht folgt, dass x ein Element von einem Element von z ist?
Jan hat deine Frage nicht richtig gelesen, das stimmt. Er hat die Frage beantwortet, die du eigentlich hättest stellen müssen. Wie ich oben schon ausgeführt habe, führst du einfach eine neue Relation ein, was keinen Sinn macht. Wieso gehst du darauf nicht erstmal ein, bevor du mit Mengen und Klassen argumentierst? Sonst macht es in meinen Augen keinen Sinn, weiterzudiskutieren.
Beowulf

Re: Halteproblem

Beitrag von Beowulf »

Floyd hat geschrieben:Liest du eigentlich, was andere schreiben?
Nein, wozu sollte ich? :roll:
Floyd hat geschrieben: Dass deine analoge Konstruktion keine widersprüchlichen Aussagen generiert, beweist nichts, wie DasJans Analogie zeigt.
Jans Analogie taugt nichts, da sie mathematisch nicht korrekt ist. Aus a²=b² folgt eben nicht zwangsläufig, dass a=b ist. Diese Schlussfolgerung darf nicht gezogen werden.
(Sorry Jan, aber wer eine solche Analogie bringt, der ist in meinen Augen nicht mehr ganz dicht.)
Bei meinen Beweis habe ich mit Komplementen argumentiert. Wenn du meinst, dass die Komplementbildung in irgendeiner Weise die Abzählbarkeit einer Menge beeinflusst (und somit die Surjektivität der Abbildung), lass es mich wissen. Aber bis dahin muss ich davon ausgehen, dass dieser Vorgang lediglich eine "Umsortierung" der Zuordnung von x zu f(x) darstellt. Sei f(0) = leere Menge und f(1) = die Menge aller Elemente, dann werden durch die Komplementbildung f(0) und f(1) lediglich vertauscht.
Mein Komplementbeweis zeigt nur, dass durch diese "Umordnung" die Lokalisation des x0 gelingt. Nicht mehr, aber auch nicht weniger. Er sagt nichts über die Surjektivität von f aus, aber das war ja auch nicht mein Ziel.
Floyd hat geschrieben:Jan hat deine Frage nicht richtig gelesen, das stimmt. Er hat die Frage beantwortet, die du eigentlich hättest stellen müssen. Wie ich oben schon ausgeführt habe, führst du einfach eine neue Relation ein, was keinen Sinn macht.
Welche Fragen ich stelle, das bestimme ich immer noch selber! :P Auch auf die Gefahr hin dass dies für gewisse Leute ab und zu mal unbequem werden sollte.
Ich führe keine neue Relation ein, sondern ich habe lediglich die Definition von Transitivität etwas "gelockert", in der Hoffnung gewisse Dinge anschaulicher gestalten zu können. A ist eine Klasse, bei der die Lokalisation des x0 zwangsläufig fehlschlagen muss. Dies hat aber nicht mit der fehlenden Surjektivität von f zu tun, sondern mehr mit der Definition von A, weil auf diese Klasse die Element-Relationen nicht mehr angewendet werden können. Daraus folgt aber auch, dass A keine Menge ist, also daher prinzipiell kein Ergebnis von f sein darf.

elevar hat geschrieben:Vielleicht kriegen wir wenigstens das schnell wieder zu: A ist tatsächlich eine Menge.
Nein, ist sie nicht. Nicht jede Klasse ist eine Menge. Für eine Menge bedarf es schon ein paar Voraussetzungen mehr. Informiere dich da bitte etwas besser.

stundenglas hat geschrieben:Es wird nur nie Enden (das mit dem A' und A'') weil das System nie Vollständig sein kann. Denn immer wenn du versuchst eine neue "übergeordnete Menge zu erzeugen die alles Beinhaltet" ist die neue Definition die hinzukommt (Definition von A'' ist A' plus A (x || nicht x) nicht in der Menge zuvor enthalten.
Dass dies so sein muss, wird aber erst durch den "Beweis" suggeriert. Aber prinzipiell besteht keine Notwendigkeit darin, überhaupt erst auf solche Klassen zurückgreifen zu müssen. Denn dass ein System nicht vollständig sein kann, das ist ja erst einmal nicht sonderlich tragisch. Du rennst da bei mir offene Türen ein: Ich will nicht behaupten dass es eine surjektive Abbildung gibt (es spricht einfach zu viel dagegen), sondern lediglich die Schwächen des einen speziellen Beweises aufzeigen.
Soweit mir bekannt ist, werden alle Beweise bezüglich des Halteproblems immer rekursiv geführt. Es wurde aber bisher nicht gezeigt, dass ein Haltetestprogramm derartige Rekursionen nicht erkennen und somit entsprechend reagieren kann. Denn ein Haltetestprogramm, welches (fast) immer "ja" und "nein" zurückliefert und nur bei gewissen Paradoxien ein "geht nicht", wäre ja schon ein gewaltiger Fortschritt. Denn dann hätte man endlich der Widersprüchlichkeit des Systems Rechnung getragen. Aber aus der Widersprüchlichkeit direkt die Überabzählbarkeit zu fordern, das ist mir dann doch etwas zu weit hergeholt.
stundenglas hat geschrieben:Nein. Denn zum Zeitpunkt wo das Programm läuft ist ja nicht absehbar ob es anhält oder nicht. Wenn ich in einem Programm einen Zähler Verstecke der bei 100 abbrechen soll. Kannst du vorher nicht erkennen wenn das System erst bei 78 ist. Ob es bei 79 abbricht oder nicht. Beendest du es findest du nicht mal heraus wo es Abbricht. Bei Primzahlen ist das schlimmer. Da gibt es ja immer grössere.
Das Programm "läuft" aber nicht. Ein einfaches Beispiel:

Code: Alles auswählen

int i := 1;
while (i != 0) {
  i := i + 1;
}
Man kann durchaus beurteilen, ob diese Schleife eine gültige Abbruchbedingung enthält oder nicht. Obiges Beispiel hat keine, da i nie gleich 0 wird. (den zwangsläufigen Zählerüberlauf lassen wir mal außen vor ;)) Folgendes Beispiel hat zwar eine gültige Abbruchbedingung, aber diese ist von der Eingabe abhängig:

Code: Alles auswählen

int i := 0;
readln (x);
while (i != x) {
  i := i + 1;
}
Es ist durchaus einsichtig, dass bei der Eingabe eines negativen Wertes (oder Null) die Schleife nicht abbricht. Aber da ein Haltetestprogramm Informationen über die Eingabe bekommt, ist hier bestimmbar, ob das Programm anhält oder nicht. Und zwar ohne dass man das Programm erst ausführen muss!
Es ist nicht möglich irgendetwas zu "verstecken", da sowohl das Programm als auch die Eingabe für das Halteproblem bekannt sein müssen.
Man kann natürlich die Komplexität immer höher treiben und versuchen "rekursive Tricks" einzuführen. Aber ob das wirklich im Sinne des Erfinders ist, das wage ich zu bezweifeln. So spucken schon jetzt Compiler Warnungen aus, wenn z.B. zwei Klassen sich gegenseitig benötigen und somit eine endlose Rekursion auslösen würden. Auch für fragwürdige Schleifenkonstruktionen gibt es sowas.
stundenglas hat geschrieben:Hast du dir schon mal die Nichtstandardanalysis angesehen? Wenn dich das so sehr interessiert dann rate ich dir einfach mal in einer Bücherei nach Büchern über die Zeitgeschichte der Mathematik zu suchen und zu lesen. Es ist sehr interessant und die Verschiedenen Ideen + Ansätze verschärfen das Bild/Vorstellung der Mathematik und helfen sich zu Orientieren.
Nein, diese Art der Analysis war mir bisher nicht geläufig. Danke für den Hinweis! :)
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Floyd
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Re: Halteproblem

Beitrag von Floyd »

Beowulf hat geschrieben:Jans Analogie taugt nichts, da sie mathematisch nicht korrekt ist. Aus a²=b² folgt eben nicht zwangsläufig, dass a=b ist. Diese Schlussfolgerung darf nicht gezogen werden.
Sorry, aber du hast offensichtlich überhaupt nicht verstanden, worum es in der Analogie geht.
Fakt ist: In deiner Beweisführung verwendest du eine falsche Annahme (die surjektive Abbildung f existiert) und erhältst dann zwei Aussagen, die sich nicht widersprechen. Die Analogie hierzu ist, dass Jan eine falsche Aussage (2 = 0) nimmt und sie zu einer wahren Aussage (1 = 1) umformt. Dass (wie bei dir) am Ende etwas Wahres steht, beweist also nicht, dass oben nichts Falsches behauptet wurde. Genau genommen hast du gar keine neue Erkenntnis.

Diesen Denkfehler zu machen, ist kein Problem. Ausfallend und beleidigend zu werden, wenn man dir richtigerweise widerspricht und versucht, den Fehler aufzuzeigen, finde ich hingegen sehr unglücklich.
Beowulf hat geschrieben:Mein Komplementbeweis zeigt nur, dass durch diese "Umordnung" die Lokalisation des x0 gelingt. Nicht mehr, aber auch nicht weniger. Er sagt nichts über die Surjektivität von f aus, aber das war ja auch nicht mein Ziel.
Die Lokalisierung gelingt unter der Prämisse, dass die surjektive Funktion f existiert. Das hast du aber nicht gezeigt, du setzt es einfach voraus. Zeig' erstmal, dass es diese Abbildung gibt.
Beowulf hat geschrieben:Welche Fragen ich stelle, das bestimme ich immer noch selber! :P Auch auf die Gefahr hin dass dies für gewisse Leute ab und zu mal unbequem werden sollte.
Ich führe keine neue Relation ein, sondern ich habe lediglich die Definition von Transitivität etwas "gelockert", in der Hoffnung gewisse Dinge anschaulicher gestalten zu können.
Beowulf, der Revoluzzer der Mathematik ;).
Doch, du führst eine neue Relation ein.
"Ist Element von" und "Ist Element von einem Element von" sind unterschiedliche Relationen. Bitte erkenne diesen Fakt an. Dass diese "Lockerung" zulässig ist, musst du erstmal zeigen. Es lediglich mit einem abschwächenden Wort wie "gelockert" abzutun, ist jedenfalls nicht hinreichend.
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Re: Halteproblem

Beitrag von stundenglas »

Man kann durchaus beurteilen, ob diese Schleife eine gültige Abbruchbedingung enthält oder nicht. Obiges Beispiel hat keine, da i nie gleich 0 wird.
Genau, deswegen ist das eben kein Beispiel für ein Halteproblem.

Ich denke du hast dir die Gödel-Nummerierung auch schon angesehen. Weil du davon gesprochen hast das ein Programm eine Riesige Nummer ist. Aber dann müsstet du doch auch verstehen wo das Problem liegt?

Was soll deiner Meinung nach denn der Sinn des Halteproblems sein?

Oder welchen Schwindel befürchtest du hier, vielleicht ein Formverstoß in dem Beispiel der Wikipedia?

Kannst du dir nicht Vorstellen das es unmöglich ist eine Aussage darüber zu Treffen ob etwas Berechenbar ist oder nicht?
Denn ein Haltetestprogramm, welches (fast) immer "ja" und "nein" zurückliefert und nur bei gewissen Paradoxien ein "geht nicht", wäre ja schon ein gewaltiger Fortschritt.
Ein "geht nicht" wäre eben kein Fortschritt, da es keinen Informationsgewinn darstellt. Ein geht nicht Klingt wie ein nein, aber das ist nicht der Fall. Es wäre eher ein "Vielleicht" oder "unbekannt". Aber das verbessert die Lage nicht.
Es ist nicht möglich irgendetwas zu "verstecken", da sowohl das Programm als auch die Eingabe für das Halteproblem bekannt sein müssen.
Aber man kann eben nicht vorhersagen in welche Zustände das System fällt. Bezw. wenn man es kann ist es kein Halteproblem.

Das ist eben die Signifikante Eigenschaft die für das Halteproblem typisch ist. Ein Arithmetisches Programm kann nur Addieren, Subtrahieren und Vergleichen. Gödel hat gezeigt das diese Stärke nicht ausreicht um "Alles" zu Berechnen. In dem er etwas Erschaffen hat das dieser Eigenschaft widerspricht. Geht es dir jetzt um den Beweis oder um das Halteproblem an sich?

Was stört dich?
Das Gödel nur etwas gezeigt hat das (wegen rekursiver Tricks) nicht berechnet werden kann?
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Re: Halteproblem

Beitrag von DasJan »

Beowulf hat geschrieben:Du hast meine Frage nicht richtig gelesen. Ich stelle sie extra für dich nochmal: Willst du also behaupten, dass aus x Element von y Element von z nicht folgt, dass x ein Element von einem Element von z ist?
Nein, das will ich nicht behaupten. Aus "x ist ein Element von einem Element von y" folgt aber nicht "x ist ein Element von y".
Beowulf hat geschrieben:Vielleicht hättest du noch ein paar Semester an dein Studium dranhängen sollen. :roll: Dann würdest du verstehen, dass der Ausdruck A := {x | x kein Element von f(x)} keine Menge, sondern eine Klasse ist.
Offenbar haben meine paar Semester ausgereicht, denn den Unterschied kenne ich. Ich wollte nur nicht anfangen, dir den Unterschied zwischen Menge und Klasse zu erklären, bevor du verstanden hast, was "Element von" bedeutet.
Beowulf hat geschrieben:Und bei dieser speziellen Klasse haben die Relationen "Element von" und "nicht Element von" keine Aussagekraft mehr.
"x Element von K" für eine Klasse K ist aber schon definiert.
Beowulf hat geschrieben:Das meinte ich mit der Intransitivität der "nicht Element von"-Relation.
Wenn eine Relation "keine Aussagekraft hat", wie kann sie dann intransitiv sein?
Beowulf hat geschrieben:Wenn man der Funktion f die Klasse A vorlegt, überfordert man diese einfach prinzipiell.
Es ist nicht hilfreich, Funktionen zu personifizieren. Funktionen sind nicht überfordert von irgendwas. f(A) ist schlicht nicht definiert.

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Re: Halteproblem

Beitrag von Beowulf »

Floyd hat geschrieben:Fakt ist: In deiner Beweisführung verwendest du eine falsche Annahme (die surjektive Abbildung f existiert) und erhältst dann zwei Aussagen, die sich nicht widersprechen. Die Analogie hierzu ist, dass Jan eine falsche Aussage (2 = 0) nimmt und sie zu einer wahren Aussage (1 = 1) umformt. Dass (wie bei dir) am Ende etwas Wahres steht, beweist also nicht, dass oben nichts Falsches behauptet wurde. Genau genommen hast du gar keine neue Erkenntnis.
Floyd, du vermischst da etwas: Man kann nicht mit mathematisch gültigen Umformungen eine falsche Aussage in eine wahre umwandeln. Jedes mal, wenn ich eine falsche Prämisse in einem Beweis verwende (egal ob diese schon in einer anderen Form widerlegt wurde), muss ein korrekter und hinreichender Beweis zu einem Widerspruch führen. Die Prämisse "2 = 0" wird deshalb bei jedem korrekten und hinreichenden Beweis zu einem Widerspruch führen!
Mein Anliegen war jedoch zu zeigen, dass der Beweis auf Wikipedia nicht hinreichend ist. Deshalb habe ich den analogen Komplementbeweis konstruiert, der zu keinen Widersprüchen führt. Meine "neue Erkenntnis" ist also, dass beide Beweise nicht hinreichend bezüglich der Prämisse sind, also keine Aussage über die Surjektivität von f treffen können.
Floyd hat geschrieben:Die Lokalisierung gelingt unter der Prämisse, dass die surjektive Funktion f existiert. Das hast du aber nicht gezeigt, du setzt es einfach voraus. Zeig' erstmal, dass es diese Abbildung gibt.
Nein, die Lokalisierung gelingt unter der Prämisse, dass A eine Klasse ist, für die die Element-Relationen zulässig sind... A sich also diesbezüglich wie eine Menge verhält. Der Beweis zeigt aber lediglich, dass A keine Menge ist... und genau dies ist das Problem.

@Stundenglas und Jan: Auf euch gehe ich später ein, habe momentan leider nicht so viel Zeit.
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Re: Halteproblem

Beitrag von Floyd »

Der Beweis auf Wikipedia zeigt (für dich: will zeigen), dass es keine surjektive Abbildung f gibt. Wie du mittlerweile ausgeführt hast, sagt deine analoge Konstruktion "nichts über die Surjektivität von f aus". Damit ist sie schonmal nicht analog. Siehst du darin kein Problem?
Ich breche es noch ein letztes mal herunter:
Du verwendest bei deiner Beweisführung eine Aussage A = "die surjektive Abbildung f existiert".
Auf dieser Basis gelingt es dir, x0 zu lokalisieren.
Problem: Die Lokalisierung von x0 gelingt eventuell nur deshalb, weil A falsch ist (siehe auch weiter unten, bevor du hierauf antwortest).
Du musst also erst zeigen, dass A wahr ist.
Beowulf hat geschrieben:Floyd, du vermischst da etwas: Man kann nicht mit mathematisch gültigen Umformungen eine falsche Aussage in eine wahre umwandeln.
Dann erkläre bitte, welche der Umformungen, mit denen man von 2 = 0 zu 1 = 1 kommt, mathematisch ungültig ist.
Noch nie etwas von Ex falso quodlibet gehört? Aus falschen Aussagen kann man sehr wohl wahre Aussagen ableiten. Mir ist allerdings - wie elevar - auch nicht ganz klar, was du als hinreichenden Beweis in diesem Kontext bezeichnest.
Beowulf hat geschrieben:Nein, die Lokalisierung gelingt unter der Prämisse, dass A eine Klasse ist, für die die Element-Relationen zulässig sind... A sich also diesbezüglich wie eine Menge verhält. Der Beweis zeigt aber lediglich, dass A keine Menge ist... und genau dies ist das Problem.
Beowulf, selbst wenn du Recht hättest, müsstest du trotzdem erst einmal zeigen, dass die Abbildung f existiert. Diese Bedingung verschwindet nicht dadurch, dass du deinen Fokus auf ein vermeintlich anderes Problem verlagerst. Solange du eine nicht verifizierte Prämisse verwendest, brauchen wir nicht über Mengen und Klassen zu diskutieren. Das ist wiederum das Problem deiner analogen Konstruktion - sie ist in Analogie zu einem Widerspruchsbeweis konstruiert, ohne selbst einer zu sein.

Bezüglich der Transitivität hast du dich leider nicht geäußert, aber vielleicht folgt das noch.
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