ラムダ・キューブ

ラムダ・キューブの図。上向き軸はパラメトリック多相、奥向き軸は型オペレータ、右向き軸は依存型。

型理論において、ラムダ・キューブ (Lambda cube) とは、8つの異なる型付きラムダ計算の関係を表した図である。これらの計算体系がそれぞれ型(type)と項(term)の間にどのような依存関係を認めるかを整理したもので、単純型付きラムダ計算から、Calculus of Constructions (CoC)(英語版)を導くフレームワークになっている。数学者ヘンク・バレンドレフトによって1991年に提唱された。

(右図参照)ラムダキューブの原点は、単純型付きラムダ計算に相当する。三つの座標軸は、Y軸=パラメトリック多相、Z軸=型オペレータ、X軸=依存型に対応している。X, Y, Zの三軸線を融合した終点の λ Π ω {\displaystyle \lambda \Pi \omega } は、Calculus of Constructionsに相当する。

各頂点は、以下の通りである:

λ→
項に依存した項(単純型付きラムダ計算
一階命題論理
(これを以下全てが含む。)
λ2
型に依存した項(System F
パラメトリック多相
二階命題論理
λω
型に依存した型(System Fω
型オペレータ
弱性高階命題論理
λω
型に依存した型、型に依存した項(System Fω)
型構築子
高階命題論理
λ2とλωの融合
λP
項に依存した型( λ Π {\displaystyle \lambda \Pi }
依存型
一階述語論理
λP2
型に依存した項、項に依存した型( λ Π 2 {\displaystyle \lambda \Pi 2}
依存型
二階述語論理
λPとλ2の融合
λPω
項に依存した型、型に依存した型( λ Π ω _ {\displaystyle \lambda \Pi {\underline {\omega }}}
依存型
弱性高階述語論理
λPとλωの融合
λC
型に依存した型、型に依存した項、項に依存した型( λ Π ω {\displaystyle \lambda \Pi \omega }
CoC
高階述語論理
λP2とλPωの融合

参考文献

  • Barendregt, Henk, “Lambda Calculi with Types”, Handbook of Logic in Computer Science, Volume II, Oxford University Press, ISBN 0-19-853761-1, ftp://ftp.cs.ru.nl/pub/CompMath.Found/HBK.ps