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D1-1: 自指完备性

定义

定义 D1-1(自指完备性):给定系统 SS,称 SS 具有自指完备性,当且仅当满足以下四个条件:

  1. 自指性:存在函数 f:SSf: S \to S 使得 S=f(S)S = f(S)
  2. 完备性:对于任意 xSx \in S,存在 ySy \in S 使得 x=g(y)x = g(y),其中 g:SSg: S \to S 是由系统内部定义的函数
  3. 一致性:不存在 xSx \in S 使得 xx¬x\neg x 同时成立
  4. 非平凡性S>1|S| > 1

符号记法

  • SRC(S)SRC(S) 表示系统 SS 具有自指完备性
  • S:=SS := S 表示系统的自指定义
  • C(S)\mathcal{C}(S) 表示系统 SS 的完备性条件
  • R(S)\mathcal{R}(S) 表示系统 SS 的自指性条件

关键性质

自指完备系统具有以下基本性质:

  1. 不可约性:不能分解为更简单的非自指部分
  2. 封闭性:所有运算都在系统内部定义
  3. 递归性:系统定义本身包含对系统的引用
  4. 动态性:系统状态随时间演化

形式化表示

SRC(S)f:SS s.t. S=f(S)C(S)R(S)S>1SRC(S) \equiv \exists f: S \to S \text{ s.t. } S = f(S) \land \mathcal{C}(S) \land \mathcal{R}(S) \land |S| > 1

其中:

  • C(S):=xS,yS,g:SS s.t. x=g(y)\mathcal{C}(S) := \forall x \in S, \exists y \in S, \exists g: S \to S \text{ s.t. } x = g(y)
  • R(S):=¬xS s.t. (xS¬xS)\mathcal{R}(S) := \neg \exists x \in S \text{ s.t. } (x \in S \land \neg x \in S)

备注

此定义是整个二进制宇宙理论的基础,所有后续定义都基于自指完备性的概念。