本文来自ncatlab词条:inhabited set
什么是有元素的集合?
概念
一个集合或类型如果包含一个元素或术语,则称为有元素。
定义
在集合论中
在集合论中,一个有元素的集合是一个包含元素的集合,即一个集合 X 使得 ∃x, x ∈ X 是真 的。
至少在假设经典逻辑的情况下,这与一个非空的集合是相同的。通常有元素的集合被简单地称为“非空”,但积极的词“有元素”提醒我们,有元素是更简单的概念,而空集是其否定的定义。
“有元素”一词来自构造数学。在构造数学中(如某些拓扑斯的内部逻辑或一般的类型论中),一个非空的集合/类型不一定是有元素的。这是因为在直觉主义逻辑中,双重否定是非平凡的。同样,许多构造数学家使用旧词“非空”,理解为它实际上意味着有元素,并写作
A ≠ ∅ 表示 A 是有元素的。如果我们将 ≠ 保留用于否定不等式,那么我们可以写作 # 表示这种更强的不等式(尽管它不是一个分离关系),因此
A#∅ 表示 A 是有元素的。
在类型论中
在类型论中,有两种可能的有元素类型的概念:一个类型
X 其命题截断
‖X‖ 有一个元素(或术语),或一个类型 X 本身有一个元素(或术语)。前者对应于集合论中的有元素概念,因为
‖X‖ 是 ∃x : X 的命题即类型解释。后者更像是带点集合的概念。
断言 ∀X, (‖X‖ → X)
是一个温和的非构造性逻辑原则,称为命题选择公理。它从排中律中得出,但在某些拓扑斯的内部逻辑中,它可能会失败,因此这两种“有元素类型”的概念确实是不同的。
有元素对象
一个有元素的集合是拓扑斯Set中的一个内部有元素对象的特例。这两种有元素类型的概念对应于内部和外部有元素对象(分别是那些
X → 1 是一个满射的对象,以及那些允许一个全局元素 1 → X 的对象)。
相关概念
在抽象石双性中,“有元素”和“占据空间”空间之间存在区别(这可能对应于地方的某些内容,应在此解释)。
相关概念
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