Pomysł, żeby w filozofii matematyki i filozofii informatyki dyskutować o nieistnieniu liczb jest inspirujący. Pojawił się on we wpisie 25.XII.2018 pt. „O nieistnieniu liczb w informatyce” podpisanym „Jarek”: http://marciszewski.eu/?p=10032
Myślowym punktem wyjścia jest dla Jarka słynne zdanie Leopolda Kroneckera (1823-1891): Die ganzen Zahlen hat der liebe Gott gemacht, alles andere ist Menschenwerk (Miły Bóg stworzył liczby całkowite, wszystkie inne są dziełem ludzkim). Tę sentencję przytacza Jarek, zmieniając tylko zwrot „liczby całkowite” na „liczby naturalne”, z pożytkiem dla obecnych rozważań. Skupią się one bowiem na PA (Arytmetyce Peano), a więc na liczbach naturalnych (czyli całkowitych dodatnich z uwzględnieniem zera).
Z liczbami naturalnymi związany jest też fakt, że właśnie zaistniały Nowy Rok numerowany jest liczbą 2019, a taka numeracja bierze się z naszej potrzeby widzenia świata jako struktury dyskretnej. Kapitalnie ujął to Boy.
By uniknąć ambarasu
wzięto rok za miarę czasu,
dzieląc go bardzo wygodnie
ma miesiące i tygodnie.
Na pomysł udyskretnienia czasu wpadli ludzie. A co ma do tego dobry Bóg przywołany przez Kroneckera? Istotnie się do tego przyczynił, każąc ziemi okrążać bez przerwy słońce, co podsunęło ludziom dowcipny pomysł, żeby z jednego takiego okrążenia uczynić miarę czasu. A dalej poszło łatwo, bo za sprawą tegoż Astronomicznego Wynalazcy mamy noce i dnie, a dzięki Euklidesowi, Peano etc. mamy arytmetykę z dzieleniem (czego nie ma np.arytmetyka Presburgera), tak więc podzielono liczbę dni roku, żeby wyszły zgrabnie „miesiące i tygodnie”. Za dzielenie płacimy nierozstrzygalnością arytmetyki (czym nie musiał martwić się Presburger), ale to drobiazg w porównaniu z wygodą poruszania się w tak uładzonym czasie.
Dzięki refleksji nad kalendarzem i astronomią, możemy nadać sentencji Kroneckera uchwytne znaczenie: liczby naturalne istnieją przynajmniej w ten sposób, że są niezbędne do opisu świata, np. do mierzenia upływu czasu. Nie zmusza to nas do poglądu że istnieją w jeszcze innym sensie, np. na sposób platoński. Mogą krytycy Platona ubolewać nad fantastyką wiary w istnienie liczb, ale to nie zmieni faktu, że będziemy się nimi posługiwać, jak gdyby one w najlepsze istniały. Pragmatyście to wystarczy.
Zauważmy jednak, że segmentowanie czasu za pomocą liczb naturalnych jest pomysłem ludzkim, a tak naprawdę, to owe segmenty składają się z punktów. Wprawdzie ignoruje to sekundnik zegara (według niego sekunda jest odcinkiem czasu), ale nie wszystko w przyrodzie pozwala ignorować punktowość. Nie pozwala m.in. mechanika, gdzie przyspieszenie jest pochodną prędkości względem czasu rozumianego jako zbiór punktów, a te są reprezentowane arytmetycznie przez liczby rzeczywiste. Mamy więc dobry powód do zachowywania się w sposób analogiczny jak w przypadku liczb naturalnych. Według pragmatysty usprawiedliwia to praktykę stosowania kwantyfikatora egzystencjalnego do zmiennych, które się odnoszą do liczb rzeczywistych. Jeśli nominalista się z tym nie zgadza, to niech składa skargę do Trybunału Rzeczywistości.
*** 9 stycznia 2019 ***
W miejscu do gwiazdek przerwałem 1-go stycznia pisanie, zapowiadając, że ciąg dalszy nastąpi. Żeby to zrealizować, uznałem, że trzeba w poszukiwaniu argumentów staranniej niż dotąd wniknąć w opublikowane wpisy i komentarze. Zaczynam od wpisu rejestrującego wymianę zdań między SP i Harrym, która zainicjowała dalszą dyskusję. Otwiera ją głos Pawła Stacewicza.
[PS] „W mojej opinii, zarówno pojęcie liczby, jak i pokrewne mu pojęcie kodowania liczbowego (tj. zapisywania danych przetwarzanych przez komputery za pomocą liczb), jest w metodologii i filozofii informatyki niezbędne.”
Zdziwiło mnie trochę zastrzeżenie „w mojej opinii” dotyczące przecież poglądu wielce umiarkowanego („niezbędne”, a nie np. „fundamentalne”), którego oczywistość leży jak na dłoni. Skąd miałaby się brać różnica opinii? A jednak… Zabrał głos Harry, wyznając, że owa opinia „nie bardzo go przekonuje”. Posłuchajmy.
[H] „Ten sam problem pojawia się bowiem na poziomie metateoretycznym: czy na pewno reprezentacja matematyczna jest niezbędna w informatyce teoretycznej? Jeśli tak, to dlaczego?”
Mimo użycia słowa „bowiem”, passus ten , złożony tylko z pytań, nie daje jeszcze
uzasadnienia. Pojawia się ono po replice PS-a, która przywołuje takie oczywistości, jak nieodzowność w informatyce koncepcji maszyny Turinga, także nieodzowność arytmetycznego pojęcia funkcji rekurencyjnej, a także rola nieskończonych reprezentacji liczb nieobliczalnych. Harry odpowiada.
[H] „Nie do końca mnie zrozumiałeś. Chodzi mi o matematyczność w wąskim sensie, związanym z teorią liczb. W tym sensie maszyny Turinga i algorytmy nie są obiektami matematycznymi. Są właśnie obiektami typowo informatycznymi, w opisie których nie posługujemy się (lub ostrożniej: nie musimy posługiwać się) 'językiem liczb’.”
Nerw argumentacji jest w ostatnim zdaniu. Zdaje się zeń wynikać, że możliwy jest opis maszyny Turinga, w którym nie wystąpiłyby ani razu słowa „liczba” i funkcja”, ani jakieś konkretne liczby (a jest ich de facto mnóstwo, np. numery kodowe poszczególnych maszyn Turinga, nieskończone ciągi zer i jedynek w argumencie przekątniowym etc.). Takie dokonanie — pokazanie zbędności arytmetyki w informatyce — byłoby rewelacją na miarę osiągnięć samego Turinga.
Powyższa wypowiedź tym bardziej godna jest uwagi, że powołuje się na pewien wynik, który Harry zdaje się uważać za sukces porównywalny z tym, jakim byłoby owo sparafrazowanie wyników Turinga bez używania słowa „liczba” i nazw konkretnych liczb. Tym przywołanym przezeń wynikiem jest A.Grzegorczyka dowód nierozstrzygalności zainicjowanej przez Tarskiego teorii konkatenacji, mianowicie dowód, który się obywa bez aparatu pojęciowego arytmetyki („Undecidability without arithmetization” w „Studia Logica”, 1(79):163?230, 2005).
Ten punkt argumentacji stanowi istotny wkład do dyskusji. Wskazuje bowiem pewien wzorzec pomocny w szukaniu drogi, na jakiej należałoby bronić poglądu, że informatyka nie potrzebuje pojęcia liczby i, w ogólności, arytmetyki. Mianowicie, należałoby zastosować teorię konkatenacji, lub jakąś inną też nie posługującą się pojęciem liczby, żeby powtórzyć na innej drodze wynik Turinga, to jest: dać definicję funkcji obliczalnej i wykazać istnienie liczb nieobliczalnych, ale bez mówienia o liczbach.
Nim ktoś się podejmie takiego zadania, niechby jako zadatek dał krótką zapowiedź tego, jak zamierza oddać tytuł przełomowego studium Turinga (1936) „ON COMPUTABLE NUMBERS, WITH AN APPLICATION TO THE ENTSCHEIDUNGSPROBLEM” bez użycia słowa „number”.
Dzięki powyższej sugestii, mogę z czystym sumieniem zaprzestać udziału w tej żywej dyskusji (3 wpisy i 43 komentarze). To znaczy, mogę z pozycji aktywnej przejść do „spocznij”. I spokojnie czekać, aż Harry lub inny obrońca tezy o zbędności pojęcia liczby w informatyce opublikuje pracę, która (powtarzam): dostarczy definicji funkcji obliczalnej oraz dowodu istnienia liczb nieobliczalnych, bez posługiwania się aparatem pojęciowym arytmetyki.
O ile to się komuś uda, wrócę do obecnej dyskusji. Ale już po to tylko, żeby samokrytycznie wyznać, że błądziłem, uważając takie przedsięwzięcie za nierealne.

