最小完备集存在条件
——可组合性、公理化语义、可判定性(WAO 形式化页)
下面给出一个“最小完备语义原子集”存在的必要条件 + 近似充分条件(工程可落地),并指出为什么表音体系的自然演化很难满足这些条件。
0. 目标定义
我们要找一个有限集合 AAA(语义原子集),使得:
- 完备性(Completeness):目标语义域 MMM 中任意意义 mmm,都可由 AAA 通过组合生成∀m∈M, ∃e∈Expr(A) s.t. ⟦e⟧=m\forall m\in M,\ \exists e\in Expr(A)\ \text{s.t.}\ \llbracket e\rrbracket = m∀m∈M, ∃e∈Expr(A) s.t. [[e]]=m
- 最小性(Minimality):移除任一原子都会破坏完备性∀a∈A, A∖{a} is not complete\forall a\in A,\ A\setminus\{a\}\ \text{is not complete}∀a∈A, A∖{a} is not complete
- 可判定性(Decidability):组合表达的语义等价/可满足/类型合法等关键判断是可判定或至少可约束到可判定子域 (工程上通常用:可判定核心 + 受控扩展)
1. 条件一:可组合性(Compositionality)
C1|有明确的语法生成系统(Grammar)
必须存在一个有限的生成规则集合 GGG,使表达式集合 Expr(A,G)Expr(A,G)Expr(A,G) 可递归生成,且组合规则闭包:
- 闭包(Closure):组合结果仍属于表达式系统
- 类型约束(Typing):组合不产生“无类型”垃圾结构
工程化表述:
- 需要 类型系统 TTT:每个原子带类型,每个组合算子带输入/输出类型
- 需要 组合代数:如单子、范畴式组合、或受限一阶/二阶逻辑片段
如果没有 C1,会发生:
- 原子“能拼但不可控”
- 表达式爆炸与歧义无限增殖
- 无法收敛为稳定 IR
2. 条件二:公理化语义(Axiomatized Semantics)
C2|存在可审计的语义解释函数(Semantics)
必须定义一个语义域 SSS(可以是:
- 逻辑模型空间
- 图结构语义
- 状态变换语义
- 约束满足语义 ),并给出解释函数:⟦⋅⟧:Expr(A,G)→S\llbracket\cdot\rrbracket: Expr(A,G)\rightarrow S[[⋅]]:Expr(A,G)→S
并且满足:
- 同态性(Homomorphism):组合的语义可由部件语义按规则推出⟦f(e1,…,ek)⟧=F(⟦e1⟧,…,⟦ek⟧)\llbracket f(e_1,\dots,e_k)\rrbracket = F(\llbracket e_1\rrbracket,\dots,\llbracket e_k\rrbracket)[[f(e1,…,ek)]]=F([[e1]],…,[[ek]])
- 公理集合 Γ\GammaΓ:对“等价、蕴含、冲突、优先级、守恒”等核心关系有明文约束 例如:交换律/结合律是否成立、冲突的优先裁决、时间衰减语义等
如果没有 C2,会发生:
- 语义只能靠“统计相似度”
- 无法证明最小性、无法审计、无法版本兼容
- 原子集合无法稳定(不断加补丁)
3. 条件三:可判定性(Decidability / Controlled Decidability)
C3|核心判定问题必须可判定或可控
至少要保证以下核心判定在“核心子语言”中可判定:
- 合法性判定:表达式是否类型正确 / 结构合法
- 等价或近似等价判定:两表达式是否语义等价(或在约束下等价)
- 可满足性判定:约束是否可同时满足(SAT/SMT 片段)
- 冲突检测:是否产生规范冲突 / 义理冲突
形式化地说:存在一个核心子集 Expr0⊂ExprExpr_0\subset ExprExpr0⊂Expr,使关键判定问题 PPP:Decidable(P,Expr0)=TrueDecidable(P, Expr_0)=TrueDecidable(P,Expr0)=True
并允许在外围扩展 Expr1Expr_1Expr1 用“证据/评分/近似”承接,但不得污染核心(这是版本治理的关键)。
如果没有 C3,会发生:
- “任何东西都能表达”,但无法验证
- 系统退化为不可审计的黑箱自然语言
4. 条件四:最小性存在的结构前提(Minimality Preconditions)
要谈“最小”,还需要一个可定义的“冗余”概念。常用前提:
C4|原子可区分(Distinguishability)
对任意 a≠b∈Aa\neq b\in Aa=b∈A,存在某些上下文 C[ ]C[\ ]C[ ] 使得语义可区分:∃C, ⟦C[a]⟧≠⟦C[b]⟧\exists C,\ \llbracket C[a]\rrbracket \neq \llbracket C[b]\rrbracket∃C, [[C[a]]]=[[C[b]]]
否则集合里有不可区分原子,最小性无从成立。
C5|原子不可由其他原子生成(Irreducibility)
对每个 a∈Aa\in Aa∈A,不存在仅用 A∖{a}A\setminus\{a\}A∖{a} 生成与 aaa 在所有上下文中等价的表达式。
这等价于:AAA 是某种意义上的“基(basis)”。
5. 一个工程可落地的“近似充分条件”(WAO 版本)
把上面条件压成 WAO 可执行的存在性要求:
(Sufficient-ish for WAO Engineering)
若存在:
- 有限原子集 AAA(目标 4096)
- 受类型系统约束的组合语法 GTG_TGT
- 明确的语义解释域 SSS(建议:带时间与证据权重的语义图/状态空间)
- 核心判定器 VVV(类型检查 + 冲突检测 + 约束可满足性)
- 版本兼容规则(旧表达式语义在新版本中保持或可证明变更范围)
则可构造一个稳定可演化的最小完备集候选,并通过迭代(删冗余、补缺口)逼近最小性。
这就是“WAO-4096 不是凭空定数”,而是满足 C1–C5 的工程目标规模。
6. 为什么表音体系很难自然满足这些条件(对照落点)
- 表音单位(字母/音素)不携带稳定语义 ⇒ 违背 C2/C4(难以公理化与可区分意义原子)
- 新概念更倾向造新词而非组合固定原子 ⇒ 难维持有限稳定 AAA(破坏完备集固定性)
- 语言演化导致语义—拼写—语音三者长期漂移 ⇒ 污染可判定核心(C3)
- 结果是:词表无限扩张 + 规则例外堆积,难出现“文明级 IR”
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