当存在一个以φ结尾的有限数论函数序列 $\varnothing _ { 1 }$ $\varnothing _ { 2 }$ ,$\scriptstyle \varnothing _ { \mathfrak { n } }$ ,且每个函数 $\rho _ { \mathrm { k } }$ 都递归地由前面两个函数定义,或可通过替换从前面的任意函数中得出,或是一个常数,或是后继函数x+1,则称这个数论函数φ是递归的。①
我们或许可以把这种说法简化为F(x)=kF(x—1)的形式,这个函数返回到它自身和前一个函数的结果上。正因此,我们可以把它与哥德尔对冈瑟提出的反思逻辑的兴趣联系起来。1934年哥德尔在他的论文《论形式数学的不可判定命题》中提出了一般递归函数。他(通过与法国逻辑学家雅克·埃尔布朗[Jacques Herbrand]的通信)注意到,他[112]早先的递归函数不能包括所有有效的可运算函数。在第9节“一般递归函数”中,哥德尔对递归函数做了类似定义:
我们或许可以把这个概念定义如下:如果φ表示某一未知函数,而ψ,…ψ是已知的函数,若ψ和φ能以最一般的方式相互替代,且替换后的某些表达式不变,且如果结果函数方程组对于φ有唯一解,则ψ是递归函数。②
这第二个定义更抽象,因为它涉及两个函数,复杂性程度更高,但它也突出了递归理论的三个主要观点:1.可以用递归函数表示的东西是递归可枚举的,即可计算的;2.它从一个简单函数开始,以达到一个复杂函数,这通常可以用涌现现象说明;3.为了得出已知函数,它首先假定了未知函数,也就是说虽然黑箱不能明确地被知晓,却可以被其他已知函数替代,后者的递归运算能得出与未知函数相同的结果。①哥德尔给出的这个例子可能有助于我们的理解:
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递归与偶然
① 哥德尔,《全集》,第1卷,所罗门·费弗曼等人编,牛津:Claren-don,2001年,第159页。
② 同上,第268页。