Lambda
演算 是由阿朗佐·丘奇在 20 世纪 30 年代开发的一个框架,用于研究函数计算。
- 函数创建 − 丘奇引入了符号
λx.E
表示一个函数,其中“x”是形式参数,“E”是函数体。这些函数可以没有名称和单个参数。 - 函数应用程序 − 丘奇使用符号
E1.E2
表示函数E1
对实际参数E2
的应用。所有函数都在单个参数上。
Lamdba
演算包括三种不同类型的表达式,即
- E :: = x (变量)
- | E1 E2(函数应用)
- λx.E (函数创建)
纯 lambda 演算 没有内置函数。让我们计算以下表达式 −
(+ (* 5 6) (* 8 3))
在这里,我们不能以“+”开头,因为它只对数字进行操作。有两个可约化表达式:(* 5 6) 和 (* 8 3)。
我们可以先减少任何一个。例如 -
(+ (* 5 6) (* 8 3))
(+ 30 (* 8 3))
(+ 30 24)
= 54
我们需要一个归约规则来处理 λs
(λx . * 2 x) 4
(* 2 4)
= 8
当有多个术语时,我们可以按如下方式处理它们 -
(λx . (λx . + (− x 1)) x 3) 9
内部 x 属于内部 λ,外部 x 属于外部 x。
(λx . + (− x 1)) 9 3
+ (− 9 1) 3
+ 8 3
= 11
在表达式中,变量的每次出现要么是“自由的”(到 λ),要么是“绑定的”(到 λ)。 (λx . E)y
的 β-
减少用 y
替换 E 中自由出现的每个 x。例如 -
阿尔法 规约 简非常简单,可以在不改变 lambda 表达式的含义的情况下完成。
λx . (λx . x) (+ 1 x) ↔ α λx . (λy . y) (+ 1 x)
例如
(λx . (λx . + (− x 1)) x 3) 9
(λx . (λy . + (− y 1)) x 3) 9
(λy . + (− y 1)) 9 3
+ (− 9 1) 3
+ 8 3
11
丘奇-罗瑟定理指出:
-
如果 E1 ↔ E2,则存在一个 E 使得 E1 → E 和 E2 → E。“任何方式的归约最终都会产生相同的结果。”
-
如果 E1 → E2,并且 E2 是正态形式,则 E1 到 E2 存在正阶规约。“正态阶规约总是会产生一个正态形式,如果存在的话。