旧バード数

http://www.geocities.co.jp/Technopolis/9946/maths2.txt
こちらに従って話を進めます。
計算の過程は色々省略してる部分があります。


回転矢印表記の頁で求めたように、

\uparrow e(a,b,c)\lesssim\{a,b,c-2,1,e\}と求めた。

オリジナルの表記では、a(\uparrow n)b(\uparrow n)c\lesssim\{a,b,c-2,1,4n\}となる。

定数Nとn(↑n)nn

Nは3(↑G)(↑G)(↑G)(↑G)3、ここでGはグラハム数を差す。
これはさらに、矢印回転表記の定義より、3(→G)3(→G)4と直すことができる。
ふぃっしゅ氏による表記でこれを表すと↑4G+1(3,3,4)となる。

つまり、Array表記に当てはめて≒{3,3,2,1,4G+1}となる。
しかし、Gは十分な巨大数なので、4を掛けたり1を足したりした所でびくともしない。
つまり、≒{3,3,2,1,G}と近似しても良い。
さらに、≒{3,3,3,3,G}または{10,10,10,10,G}、あるいは≒{G,G,G,G,G}={G,2,1,1,1,2}としても良い。
(上位の数字が巨大数であれば、下位の数字は(その数のオーダーを超えない範囲で)いかようにも近似できる)
さらに6変数Arrayに対して、次のような関係が成り立つ。

\{3,2,1,1,1,2\}<N\fallingdotseq\{G,2,1,1,1,2\}<\{3,3,1,1,1,2\}

次にこれを拡大させるために利用する関数n(\uparrow n)^n nについて。
これは <~{n,n,n-2,1,4n} と近似できる。
nが十分巨大であれば、≒{n,n,n,1,n}、あるいは≒{3,3,3,3,n}、≒{n,n,n,n,n}={n,2,1,1,1,2}などとできる。

X(n)関数

先ほどのn(\uparrow n)^n n\lesssim\{n,n,n-2,1,4n\}f(n)と置くと、
まずX(1)=f(N)、X(2)=f(X(1))=f(f(N))、X(3)=f(X(2))=f(f(f(N)))、・・・となる。

つまりX(n)=f^n(N)となる。

ここで、X(0)=Nとすると、上記は次のように計算できる。
X(0) = N ≒ {G,2,1,1,1,2} < {3,3,1,1,1,2}
X(1) ≒ {N,2,1,1,1,2} ≒ {G,3,1,1,1,2} < {3,4,1,1,1,2}
X(2) ≒ {N,3,1,1,1,2} ≒ {G,4,1,1,1,2} < {3,5,1,1,1,2}

X(n) ≒ {N,n+1,1,1,1,2} ≒ {G,n+2,1,1,1,2} < {3,n+3,1,1,1,2}

さらに、このX(n)をX_1(n)として、X_m(n)=X^n_{m-1}(N) とする。

これは次のように計算できる。

X_2(1)=X_1(N) ≒ {N,N,1,1,1,2} = {N,2,2,1,1,2} < {3,3,2,1,1,2}
X_2(2)=X^2_1(N) ≒ {N,3,2,1,1,2} < {3,4,2,1,1,2}
X_2(n)=X^n_1(N) ≒ {N,n+1,2,1,1,2} < {3,n+2,2,1,1,2}

X_3(1)=X_2(N) ≒ {N,N,2,1,1,2} = {N,2,3,1,1,2} < {3,3,3,1,1,2}
X_3(n)=X^n_2(N) ≒ {N,n+1,3,1,1,2} < {3,n+2,3,1,1,2}

X_4(n)=X^n_3(N) ≒ {N,n+1,4,1,1,2} < {3,n+2,4,1,1,2}

X_m(n) ≒ {N,n+1,m,1,1,2} < {3,n+2,m,1,1,2}

定数H

H=X_N(N)である。つまり ≒ {N,N,N,1,1,2} ≒ {N,2,1,2,1,2} < {3,3,1,2,1,2}となる。

次にX_H(N)を考える。これはつまりX_{X_N(N)}(N)に相当し、≒ {N,3,1,2,1,2} < {3,4,1,2,1,2} と求められる。

このような入れ子操作を進行させ、\underbrace{X_{X_{._{._{._{X_{X_H(N)}(N)}.}.}.}(N)}(N)}_{X_H(N)}これに達したものが、旧バード数となる。

ふぃっしゅ氏が『巨大数論』に書いた数式表現を借りれば、
F(n)=X_n(N)とした時のF^{F^2(N)+1}(N)が旧バード数となる。

この関数記号F(n)を用いて、再度入れ子の過程を追っていくと、
H=F(N) ≒ {N,2,1,2,1,2} < {3,3,1,2,1,2}
X_H(N)=F^2(N) ≒ {N,3,1,2,1,2} < {3,4,1,2,1,2}
F^3(N) ≒ {N,4,1,2,1,2} < {3,5,1,2,1,2}
F^4(N) ≒ {N,5,1,2,1,2} < {3,6,1,2,1,2}

となり、Arrayの2つ目の数字を増加させることに繋がっているため、この数は次のように計算される。

B\fallingdotseq F^{X_H(N)}(N)\fallingdotseq\{3,X_H(N),1,2,1,2\}
<\{3,\{3,4,1,2,1,2\},1,2,1,2\}\lesssim\{4,3,2,2,1,2\}

厳密な見積もりと大雑把な見積もり

これをArray表記で可能な限り厳密に見積もれば、
B ≒ {3,X_H(N),1,2,1,2}
≒ {3,{N,3,1,2,1,2},1,2,1,2}
≒ {3,{{3,3,2,1,4G+1},3,1,2,1,2},1,2,1,2}
\lesssim\{3,\{\{3,3,2,1,\{4,65,1,2\}\},3,1,2,1,2\},1,2,1,2\}

となり、大雑把には、次のようになる。

\{3,3,2,2,1,2\}<B<\{4,3,2,2,1,2\}

Fast-Growing Hierarchyだと…このレベルまでの計算が出来てないので正確には解りません。おそらくはf_{\omega^3+\omega+2}(3)ぐらい?

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最終更新:2014年01月04日 20:00