Study of Arithmetical Structures and Theories with Regard to Representative and Descriptive Analysis

Abstract

of doctoral thesis Study of Arithmetical Structures and Theories with Regard to Representative and Descriptive Analysis Petr Glivický We are motivated by a problem of understanding relations between local and global properties of an operation o in a structure of the form B, o , with regard to an application for the study of models B, · of Peano arithmetic, where B is a model of Presburger arithmetic. We are particularly interested in a dependency problem, which we formulate as the problem of describing the dependency closure iclO (E) = {d ∈ Bn ; (∀o, o ∈ O)(o E = o E ⇒ o(d) = o (d))}, where B is a structure, O a set of n-ary operations on B, and E ⊆ Bn. We show, that this problem can be reduced to a definability question in certain expansion of B. In particular, if B is a saturated model of Presburger arithmetic, and O is the set of all (saturated) Peano products on B, we prove that, for a ∈ B, iclO ({a}×B) is the smallest possible, i.e. it contains just those pairs (d0, d1) ∈ B2 for which at least one of di equals p(a), for some polynomial p ∈ Q[x]. We show that the presented problematics is closely connected to the descriptive analysis of linear theories. That are theories, models of which are - up to a change of the language - certain discretely ordered modules over specific discretely ordered...

disertační práce Studium aritmetických struktur a teorií s ohledem na reprezentační a deskriptivní analýzu Petr Glivický Jsme motivováni otázkou vztahu lokálních a globálních vlastností operace o ve struktuře tvaru B, o s ohledem na aplikaci pro studium modelů B, · Peanovy aritmetiky, kde B je model aritmetiky Presburgerovy. Zajímá nás zejména problém závislosti, který formulujeme jako otázku určení uzávěru závislosti iclO (E) = {d ∈ Bn ; (∀o, o ∈ O)(o E = o E ⇒ o(d) = o (d))}, kde B je struktura, O množina n-árních operací na B a E ⊆ Bn. Ukážeme, že tento problém lze převést na otázku definovatelnosti v jisté expanzi B. Speciálně, je-li B saturovaný model Presburgerovy aritmetiky a O množina všech (saturovaných) peanovských součinů na B, dokážeme, že pro a ∈ B je iclO ({a} × B) nejmenší možný, tj. obsahující právě ty dvojice (d0, d1) ∈ B2, kde jedno z di je tvaru p(a) pro nějaký polynom p ∈ Q[x]. Uvedená problematika úzce souvisí s deskriptivní analýzou lineárních teorií, což jsou (až na změnu jazyka) teorie jistých diskrétně uspořádaných modulů nad určitými diskrétně uspořádanými obory integrity. Dokážeme tvrzení o eliminaci kvantifikátorů v lineárních teoriích a nalezneme prvomodely jejich...