Спецкурс «Категориальные грамматики Ламбека»

(1 год, 2013—2014, читает С. Л. Кузнецов)
Занятия закончились 21 мая.

Задачки



Занятия возобновились 12 февраля.

Краткое содержание прошедших лекций

02.10.2013
Типовое λ-исчисление: типы, термы, α-конверсия, β- и η-редукции. Свойство Чёрча — Россера и теорема о сильной нормализуемости (без доказательства). Нормальная форма λ-терма. Эквивалентность λ-термов. Теоретико-множественная интерпретация λ-исчисления, теорема о корректности и полноте (без доказательства). Семантика Монтегю (пример: «Иван любит Марью»). [2]
09.10.2013
Более сложный пример: «Нарцисс любит себя». Исчисление Ламбека. Категориальные грамматики Ламбека. Семантическая разметка; восстановление целевого терма по семантической разметке и выводу секвенции в исчислении Ламбека (соответствие Карри – Говарда для исчисления Ламбека).
16.10.2013
Интуиционистское исчисление высказываний (импликативный фрагмент, Int) в гильбертовской форме и в формате естественного вывода, их эквивалентность (задача). Семантика Брауэра — Гейтинга — Колмогорова (BHK-интерпретация). Соответствие Карри — Говарда. Декартово произведение типов и конъюнкция. Каррирование. Генценовская система для исчисления Ламбека. Теорема об устранении сечения (без доказательства). Погружение исчисления Ламбека в Int→∧ (задача).
23.10.2013
Следствия из теоремы об устранении сечения: свойство подформульности, элементарные фрагменты, обратимость правил с одной посылкой, разрешимость.
Обзор результатов М. Р. Пентуса и Ю. В. Саватеева об алгоритмической сложности фрагментов исчисления Ламбека (без доказательств). [3]
Интерпретация исчисления Ламбека на полугруппе формальных языков (L-модели). Исчисление Ламбека в гильбертовской форме.
Теорема М. Р. Пентуса об L-полноте исчисления Ламбека (без доказательства).[4]
Теорема В. Бушковского о полноте для случая без операции умножения. [5]
30.10.2013
Гильбертовская форма исчисления Ламбека с одним делением (по Ю. В. Саватееву) — семантическое доказательство эквивалентности. Контекстно-свободные грамматики и семантика Монтегю для них.
06.11.2013
Схема доказательства теоремы об устранении сечения. Счётчики числа вхождений переменных. Интерполяционные леммы Крейга и Роорды.
20.11.2013
Тонкие секвенции. Интерпретация исчисления Ламбека в свободной полугруппе. Интерполяционная лемма для тонких секвенций. BR-лемма (формулировка). Исчисление Lcutm, его связь с ограниченным фрагментом исчисления Ламбека. Теорема Пентуса: всякий язык, задаваемый категориальной грамматикой Ламбека, контекстно-свободен. [6]
27.11.2013
BR-лемма (доказательство). Построение по контекстно-свободной грамматике эквивалентной ей грамматики Ламбека (начало).
04.12.2013
Форма Грейбах для контекстно-свободных грамматик (без доказательства). Построение по контекстно-свободной грамматике эквивалентной ей грамматики Ламбека.
11.12.2013
Разбор некоторых задач.
12.02.2014
Напоминание: исчисление Ламбека, категориальные грамматики Ламбека; контекстно-свободные грамматики и языки. Язык Дика (множество правильных скобочных последовательностей). Алгоритм Кока-Янгера-Касами (метод динамического программирования) для проверки принадлежности слова данному контекстно-свободному языку. Исчисление L(\). Сети доказательств Саватеева для исчисления L(\) (формулировка).
19.02.2014
Сети доказательств Саватеева — критерий выводимости в исчислении L(\). Читал Ю. В. Саватеев.
26.02.2014
Построение по L(\)-грамматике эквивалентной ей контекстно-свободной грамматики полиномиального размера. Полиномиальный по времени работы алгоритм проверки выводимости секвенции в исчислении L(\).
05.03.2014
Построение эквивалентной грамматики Ламбека по контекстно-свободной грамматике в форме Хомского (по В. Бушковскому в изложении М. Р. Пентуса).
12.03.2014
Построение эквивалентной грамматики Ламбека по контекстно-свободной грамматике в форме Хомского (по В. Бушковскому в изложении М. Р. Пентуса) — окончание.
Мультипликативная циклическая линейная логика (MCLL).
19.03.2014
Отношение эквивалентности типов. Теорема Болговой: два типа эквивалентны в исчислении L(\) только в том случае, когда они совпадают.
Перевод типов исчисления Ламбека в формулы MCLL. ♮-счётчик. Консервативность MCLL над L* (исчислением Ламбека, допускающим пустые левые части секвенций).
26.03.2014
Более сложные примеры из английского языка (The girl whom John loves hates John).
Сети вывода (proof nets) для MCLL (теоретико-графовый критерий выводимости в мультипликативной линейной логике).
02.04.2014
Теорема: всякий контекстно-свободный язык (возможно, содержащий пустое слово) порождается некоторой L*(\)-грамматикой.
09.04.2014
Исчисление Ламбека с единицей (L1). Теорема: все L1-языки контекстно-свободны. Полиномиальный алгоритм проверки выводимости в исчислении L1(\).
16.04.2014
Совместимые типы в исчислении Ламбека. Свойства отношения совместимости: рефлексивность, симметричность, свойство ромба, транзитивность; отношение совместимости — конгруэнция. Критерий совместимости в исчислениях L и L* (в терминах интерпретаций в свободной полугруппе). [7]
23.04.2014
Примеры неоднозначного присвоения типов. Грамматики с однозначным присвоением типов. Теорема Сафиуллина (начало).
30.04.2014
Теорема Сафиуллина (описание конструкции).
07.05.2014
Поднятие типа. Полиморфное присвоение типов/термов и поднятие для описания синтаксиса сочинительных союзов (and, or) в английском языке.
14.05.2014
Теорема Мининой: необходимое условие эквивалентности формул в MCLL.
21.05.2014
Заключительная лекция.

Литература

[1] М. Р. Пентус. Конспект «Синтаксическое исчисление Ламбека».
[2] B. Carpenter. Type-logical semantics. — Cambridge, Mass.: The MIT Press, 1997.
[3] M. Pentus. Complexity of the Lambek calculus and its fragments, Proc. AiML 2010, P. 310—329.
[4] М. Р. Пентус. Полнота синтаксического исчисления Ламбека. Фундаментальная и прикладная математика 1999, том 5, № 1, С. 193—219.
[5] W. Buszkowski. Compatibility of a categorial grammar with an associated category system. Zeitschrift für mathematische Logik und Grundlangen der Mathematik 1982, Bd. 28, S. 229–238.
[6] М. Р. Пентус. Исчисление Ламбека и формальные грамматики. Фундаментальная и прикладная математика 1995, том 1, № 3, С. 729—751.
[7] M. Pentus. Equivalent Types in Lambek Calculus and Linear Logic. (Препринт LCS-92-02, МИАН им. Стеклова, 1992).
[8] А. Н. Сафиуллин. Выводимость допустимых правил с простыми посылками в исчислении Ламбека. Вестн. МГУ. Мат. мех. 2007, № 4, С. 72—76.