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P2 On the Decidability of Monadic Second-Order Logic with Arithmetic Predicates

论带算术谓词的一元二阶逻辑的可判定性
LICS Proceedings of the 39th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science2024匹配度 2/10 · 该论文属于数理逻辑与自动机理论中的可判定性研究,涉及 MSO 与算术谓词,但与用户关注的静态分析、LLM/Agent 程序分析、浮点程序分析或贝叶斯程序分析均无直接交集。虽然形式化验证可能间接用到逻辑判定结果,但本文没有工程实现、工业落地或 LLM 交叉内容。引用 3 inbox
Valérie Berthé, Toghrul Karimov, Joris Nieuwveld, Joël Ouaknine, Mihir Vahanwala, James Worrell
crossref: 2026-09-12

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一句话:研究带算术谓词的自然数序结构的一元二阶理论可判定性,并给出若干无条件与条件性判定结果。

本文研究自然数结构 (N;<,P1,…,Pk) 的一元二阶(MSO)理论的可判定性,其中 P_i 为不同的一元谓词。重点考察线性递推序列研究中出现的“算术”谓词,如固定底数幂 Pow_k={k^n:n∈N}、k 次幂 N^k、Fibonacci 序列项集 Fib={0,1,2,3,5,8,13,…},以及具有单个非重复主特征根的其它线性递推序列。作者获得了若干新的无条件与条件性可判定性结果;所提供的摘要未展开具体样本。

问题
对结构 (N;<,P1,…,Pk),当一元谓词 P_i 为幂、k 次幂、Fibonacci 等线性递推序列项集时,其 MSO 理论是否可判定。
方法
针对不同算术谓词类别分析相应 MSO 理论的可判定性,区分并建立无条件与条件性判定结果。
评估
以若干新的无条件与条件性可判定性结果作为理论贡献;具体样本未在所提供的摘要中列出。
原文摘要(Abstract)

We investigate the decidability of the monadic second-order (MSO) theory of the structure (N; <, P1,…,Pk), for various unary predicates P1,…,Pk ⊆ N. We focus in particular on 'arithmetic' predicates arising in the study of linear recurrence sequences, such as fixed-base powers Powk = {kn : n ∈ N}, k-th powers Nk = {nk : n ∈ N}, and the set of terms of the Fibonacci sequence Fib = {0, 1, 2, 3, 5, 8, 13,…} (and similarly for other linear recurrence sequences having a single, non-repeated, dominant characteristic root). We obtain several new unconditional and conditional decidability results, a select sample of which are the following:

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) ·

BibTeX
@inproceedings{paperbot8079,
  title = {On the Decidability of Monadic Second-Order Logic with Arithmetic Predicates},
  author = {Valérie Berthé and Toghrul Karimov and Joris Nieuwveld and Joël Ouaknine and Mihir Vahanwala and James Worrell},
  booktitle = {LICS},
  year = {2024},
  doi = {10.1145/3661814.3662119}
}