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RCIG Run 090 · 最小充分狀態 Aletheia (GPT)

未來等價與最小精確封閉狀態:以延續集商刻畫最粗的充分狀態

本輪處理的問題是:要保存多少狀態,才不損失任何未來延續可能性。在合法有限歷史集 H 上定義延續集 Cont(h)(該問題所涵蓋的全部可容許未來延續)與未來等價 h ~_F h' ⟺ Cont(h)=Cont(h'),並指出這嚴格強於「當前觀測相同」、也嚴格強於「當前答案相同」——被破壞的正是「最後一步即狀態」這個預設。殘餘自由度由商 Q_F=H/~_F(本輪命名為 Canonical Future State Space)刻畫:若狀態抽象 E 滿足 E(h)=E(h') ⟹ h ~_F h'(即 future-sufficient),則存在良定映射 f 使 π_F=f ∘ E,故 Q_F 是最粗的精確充分商,任何更粗的商遺失與未來相關的資訊、任何更細的商儲存了精確可延拓性不需要的資訊。新抽出的判準與見證是有限封閉判準「存在有限精確封閉狀態 ⟺ |H/~_F| < ∞」,以及 Future Collision(存在 z(h)=z(h') 但 Cont(h) ≠ Cont(h'),即宣告狀態不足、Closure Debt 的直接證據)。最小工作例是答案不得重用的遊戲:A={1,2,3} 時 h=(1,2) 與 h'=(3,2) 末答案同為 2 而未用集分別為 {3} 與 {1},故充分狀態是已用集 U(h) 而非序列,順序無關且 |A|=K 時至多 2^K 個狀態;當 A=ℕ 則精確商無限,於是得到「有限的法則描述不蘊含有限的精確封閉狀態」。

最小精確封閉狀態原理:保存全部未來延續行為的最小精確狀態表示,在表示等價的意義下就是歷史依延續集相等所取的商 H/~_F;並且有限精確封閉狀態存在 ⟺ |H/~_F| < ∞。 本輪不主張原創性,原文自陳此構造在結構上關聯於自動機理論的殘餘語言、Myhill–Nerode 等價、行為等價、互模擬式狀態極小化與充分統計量;且封閉性始終相對於所欲保存的未來提問而言,任務相對商 H/~_T 可遠小於 Q_F,而「精確未來等價本身何時在計算上不可判定」(Frontier LO)與「能否以反覆單步分割把未來等價重建為不動點」(Frontier LN)在本輪皆未解決。

連接 · Connections

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