2026-08-28·by Sijie Wang#idea#math

decidability

可判定、半可判定、不可判定

上级:logic

这套词汇回答的是一个问题:"一个算法能不能把这件事解决掉?"

三个层级

一个集合/谓词 S(比如自然数集,或字符串集)可以是:

  • 可判定(递归的)——存在一个算法,对每一个输入都会停机,并回答"x ∈ S?"是或否;
  • 半可判定(递归可枚举,r.e.)——存在一个算法,恰好在成员上停机并给出"是",而在非成员上可能永远运行下去
  • 不可判定——即不是可判定的。
那座桥

S 可判定 ⟺ S 及其补集都半可判定。 (把两个半判定算法并行跑起来,必有一个会停机;反过来,一个判定算法自然对两边都能半判定。)

所以不可判定性是一种单边性halting-problem 是半可判定的(等着看它停机就行),但不是余半可判定的(你没法确认它不停机)——因而不可判定。几乎所有"程序 P 是否具有某个语义性质 Q"这类问题,都会被Rice 定理判为不可判定;而新的不可判定问题,则不断地靠归约从停机问题这里铸造出来(generalized-collatzFOL validity、Post 对应问题……)。

这正是 the r.e. tier 背后的那个性质,也是 you relax 才能换来可用答案的原因,更是"这个 agent/循环到底会不会终止?"这个问题的天花板(recursion-is-a-phase-transition)。

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