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/ NetNews Usenet Archive 1992 #30 / NN_1992_30.iso / spool / sci / logic / 2455 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-14  |  3.6 KB  |  83 lines

  1. Newsgroups: sci.logic
  2. Path: sparky!uunet!stanford.edu!CSD-NewsHost.Stanford.EDU!Sunburn.Stanford.EDU!pratt
  3. From: pratt@Sunburn.Stanford.EDU (Vaughan R. Pratt)
  4. Subject: Re: decidable group theory
  5. Message-ID: <1992Dec14.165836.13583@CSD-NewsHost.Stanford.EDU>
  6. Sender: news@CSD-NewsHost.Stanford.EDU
  7. Organization: Computer Science Department,  Stanford University.
  8. References: <19921208.075322039663.NETNEWS@ALIJKU11> <1g282rINN5ja@eagle.dfki.uni-sb.de> <ALTI.92Dec14145206@campay.dcs.ed.ac.uk>
  9. Date: Mon, 14 Dec 1992 16:58:36 GMT
  10. Lines: 71
  11.  
  12. In article <ALTI.92Dec14145206@campay.dcs.ed.ac.uk> alti@dcs.ed.ac.uk (Thorsten Altenkirch) writes:
  13. >In article <1g282rINN5ja@eagle.dfki.uni-sb.de> treinen@dfki.uni-sb.de (Ralf Treinen) writes:
  14. >
  15. >   In article <19921208.075322039663.NETNEWS@ALIJKU11>, groda@risc.uni-linz.ac.at (Giovanna Roda) writes:
  16. >   |> Suppose we are given an axiomatization for the theory of groups consisting
  17. >   |> of the following three axioms:
  18. >   |> (x*y)*z=x*(y*z)
  19. >   |> Vy x=y*z
  20. >   |> Vz x=y*z
  21. >   |> (where V is the existential quantifier).
  22. >   |> Is this theory decidable?
  23. >
  24. >   No. This has been proven in
  25. >
  26. >   @InCollection{Tar:groups53,
  27. >   author    = "Alfred Tarski",
  28. >   title    = "Undecidability in the Elementary Theory of Groups",
  29. >   pages    = "75--87",
  30. >   crossref= "TMR:Undecidable53"
  31. >   }
  32. >
  33. >No I am slightly confused. Am I wrong remembering that the followoing
  34. >presentation of groups
  35. >
  36. >    (x*y)*z=x*(y*z)
  37. >    x*e = x
  38. >    e*x = x
  39. >    i(x)*x = e
  40. >    x*i(x) = e
  41. >
  42. >could be completed using the Knuth-Bendix algorithm & therefore is
  43. >decidable. How does this relate to the above mentioned result?
  44.  
  45. Both are correct.  The former refers to the undecidability of the
  46. universal Horn theory of groups (the "uniform word problem"), the
  47. latter to the decidability of their equational theory.
  48.  
  49. Background: Given any set G of formulas, consider the theory T(G)
  50. consisting of all first order consequences of G.  For example when G is
  51. the above set of equations, T(G) is the elementary theory of groups.
  52.  
  53. Now select from T(G) its universal Horn formulas, universally
  54. quantified implications from a conjunction of atomic formulas to a
  55. single atomic formula.  If all members of G are of this form then these
  56. form the universal Horn theory of G, groups in the above example.
  57.  
  58. Lastly select just the single equations.  If all members of G are
  59. equations then these form the equational theory of G.
  60.  
  61. Each restriction on the language results in a reduction (not
  62. necessarily strict) in the complexity of the associated decision
  63. problem, since by construction the associated extensions are
  64. conservative, whether or not any axioms of G were discarded.  (This is
  65. in contrast to the more general situation of taking an arbitrary
  66. subtheory; a decidable theory T may well have an undecidable subtheory
  67. T', but in that case T necessarily does not conservatively extend T'.)
  68.  
  69. Irrelevant to the above, but worth mentioning now that we've come this
  70. far, is that the respective kinds of classes definable by these logical
  71. frameworks are the elementary classes, the quasivarieties (in the case
  72. where the atomic formulas are all equations, as here), and the
  73. varieties.  Each of these classes has an independent characterization
  74. in terms of its closure properties.  An elementary class is one that is
  75. closed under isomorphisms, elementary substructures, and
  76. ultraproducts.  A quasivariety is an pseudoelementary class (one that
  77. is the result of contracting the language of an elementary class) that
  78. is closed under isomorphisms, subalgebras and direct products.  A
  79. variety is a class that is closed under subalgebras, direct products,
  80. and formation of homomorphic images.
  81. -- 
  82. Vaughan Pratt                There's safety in certain numbers.
  83.