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aeroplane32
楼主
吧里不少人想方设法创造出超越葛立恒数的数,却在构造时陷入了误区,总是离不开乘方、阶乘这类运算,于是楼主就把这些年来研究大数构造的一些心得发表出来,希望能帮助大家成功构造出超越葛立恒数的数。
这篇帖子的内容主要是:
1.构造大数的几个思考方向
2.介绍楼主自己创造的一种大数表示法
3.看看这个表示法能表示比葛立恒数大多少的数字
一、想构造大数,应该往什么方向去想?
核心:提高表示法表示数字的能力,用更简短的式子表示更大的数
1.使用更高级别的“计数器”
高德纳箭号能表示出巨大的数,就在于它把运算级别扩展到了3以上,而运算级别中蕴含着计数的思想,首先来看一看加法、乘法和乘方:
a×b=a+a+a+…+a,式子的右边进行了b-1次加法的操作,而左边仅用一个×b就把它表达出来了,这个b可以看做是一个计数器,表示一共有多少个a相加,因此乘法能把一串很长的和式缩在一起,用更少的符号表达出更大的数字,这便是乘法比加法表示数字的能力更大的原因.
类似的,a^b= a×a×…×a×a,这里的b又是一个计数器,表示乘数的数量,因此乘方又比乘法表示数字的能力大
因此,在高德纳箭号中,a↑↑↑b=a↑↑a↑↑a↑↑⋯↑↑a,式子的左边是第五级运算,右边是第四级运算,左边的b作为第四级中a的计数器,起到把式子缩短的作用.
综上我们可以看出,运算级别的增加,可以让我们利用更短的式子表达出更大的数,表示数字的能力便提升了.
2.充分地迭代
假如你成功地构造出了一个增长得很快的函数,姑且记作g(x),那么你该怎样做才能构造出增长得更快的函数呢?如果这个函数增长得比加法、乘法、乘方……更快,那么最有效的让数字增大的办法办法是利用这个g(x),让它自己迭代多次(可以设一个计数器来统计迭代的次数,从而缩短式子). 自然数阶段的FGH正是靠着不停地迭代,才拥有与高德纳箭号相媲美的增长率.
3.对角化(以小换大,以静换动)
对角化这个概念定义在矩阵上,后来Bachmann把它引入了大数表达中,不过意思好像变了不少。通俗的说,对角化就是把某些符号和数相互替换的操作。在FGH中,把ω换成自变量就是对角化;在超阶乘数阵中,“[1]”替换成感叹号之前的数,也是对角化。对角化也是缩短式子的一种好方法,不论数有多么大,写起来多么长,都可以用一个固定的、简短的记号来替换。
二、楼主自己创造的大数表示法:简单迭代数阵
一个完整的结构大概像这样:n | [A,B,C,D,…] 或 n | k(n和k为非负整数)
其中n姑且称为基数,[A,B,C,D…]称为数阵,数阵中每一个用逗号隔开的东西称为项
项可以是一个数,也可以是一个数阵,
例如“6 | 8”,“3 | [3,5,6,9]”,“15 | [12,17,[6,3,1],[2]]”都是合法的表达.
先说几个记号:
固定用n表示基数;上标表示迭代次数,而不是指数;
符号"@"可以表示任何东西,也可以什么都不表示,给"@"带下标只是为了区分不同的“任意部分”;
符号"#"只能表示若干个0组成的序列,例如“0,0,0”,也可以什么都不表示,下标的作用同"@".
规则如下,一共6条规则(贴吧里打不出上下标,便以图代文):

这个表示法怎样用上了上面那三种构造大数的方法呢?
看规则2,k每增1,就相当于把原来的式子作为一个函数迭代了n次,在这里n既是参与迭代的初始数字,也是迭代次数的计数器,这就省去了一个计数器。
规则3体现了对角化的方法,基数再大,到了“|”符号右边也只变成一对方括号。
规则4是化简式子的规则。
规则5是专门用来折叠式子的,基数是“有多少个式子被折叠”的计数器,每一个数阵中的最右边一项是“这个式子被折叠了多少次”的计数器。
规则6决定整个表示法表示数字能力的大小。这条规则是数阵内部的嵌套折叠,迭代位左边一项,是一个折叠次数的计数器
PS. 关于规则6,楼主想了很久。其实楼主想过一个更强的规则,可以让这个表示法的极限增长率超过TREE函数、SCG函数、鸟之记号乃至超阶乘数阵。然而它需要几个子规则的辅助才能发挥效用,所以楼主干脆采用一个较弱但简洁一些的规则。
三、楼主这个表示法的分析
(全程借用FGH)
n|0的增长率是0;
n|1 = ((…((n|0)|0)|0…)|0)|0=2n,增长率为1;
n|2相当于把n|1迭代n遍,增长率为2;
n|k增长率恰好为k;
n|n=n|[0],增长率为ω,达到了高德纳箭号的极限;
n|[0]1相当于把n|[0]迭代n次,增长率为ω+1,同葛立恒函数G(n)相当;
因此葛立恒数G64小于64|[0]1,更严格地说,介于5|[0]1和6|[0]1之间。
这个表示法还可以表示更大的数:
n|[0][0]=n|[0]n,增长率为ω×2;
n|[0][0][0]=n|[0][0]n,增长率为ω×3;
n|[1]=n|[0][0]…[0],增长率为ω^2,达到了不带下标的康威链式箭号的极限;
n|[2]=n|[1][1]…[1],增长率为ω^3,达到了带下标的康威链式箭号的极限;
n|[n]=n|[[0]],增长率为ω^ω,达到了BEAF和鸟之记号线性数阵的极限。
好啦,接下来逗号就可以用上了
逆用规则4,n|[[…[0]…]](嵌套n层)=n|[0,[0,[0,[…[0,0]…]]](嵌套n层)
再逆用规则6,原式=n|[1,0],这个式子增长率为ε(0),和古德斯坦数列、长蛇函数相当;
继续往下,n|[2,0]=n|[1,[1,[1,[…[1,0]…]]],增长率是ε(1)
n|[3,0]=n|[2,[2,[2,[…[2,0]…]]],增长率是ε(2)
n|[n,0]=n|[[1],0]增长率是ε(ω)
《大数入门》里,E#系统最大已命名的数字是Great and Terrible Tethrathoth,也不过相当于(100 | [[0],0] ) | [[0],0]而已
n|[1,0,0]增长率是ζ(0),n|[1,0,0,0]增长率是η(0),
最终,表示法的极限增长率是ϕ(ω,0),很可惜,还是没碰到TREE(3)
2019年02月01日 14点02分
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这篇帖子的内容主要是:
1.构造大数的几个思考方向
2.介绍楼主自己创造的一种大数表示法
3.看看这个表示法能表示比葛立恒数大多少的数字
一、想构造大数,应该往什么方向去想?
核心:提高表示法表示数字的能力,用更简短的式子表示更大的数
1.使用更高级别的“计数器”
高德纳箭号能表示出巨大的数,就在于它把运算级别扩展到了3以上,而运算级别中蕴含着计数的思想,首先来看一看加法、乘法和乘方:
a×b=a+a+a+…+a,式子的右边进行了b-1次加法的操作,而左边仅用一个×b就把它表达出来了,这个b可以看做是一个计数器,表示一共有多少个a相加,因此乘法能把一串很长的和式缩在一起,用更少的符号表达出更大的数字,这便是乘法比加法表示数字的能力更大的原因.
类似的,a^b= a×a×…×a×a,这里的b又是一个计数器,表示乘数的数量,因此乘方又比乘法表示数字的能力大
因此,在高德纳箭号中,a↑↑↑b=a↑↑a↑↑a↑↑⋯↑↑a,式子的左边是第五级运算,右边是第四级运算,左边的b作为第四级中a的计数器,起到把式子缩短的作用.
综上我们可以看出,运算级别的增加,可以让我们利用更短的式子表达出更大的数,表示数字的能力便提升了.
2.充分地迭代
假如你成功地构造出了一个增长得很快的函数,姑且记作g(x),那么你该怎样做才能构造出增长得更快的函数呢?如果这个函数增长得比加法、乘法、乘方……更快,那么最有效的让数字增大的办法办法是利用这个g(x),让它自己迭代多次(可以设一个计数器来统计迭代的次数,从而缩短式子). 自然数阶段的FGH正是靠着不停地迭代,才拥有与高德纳箭号相媲美的增长率.
3.对角化(以小换大,以静换动)
对角化这个概念定义在矩阵上,后来Bachmann把它引入了大数表达中,不过意思好像变了不少。通俗的说,对角化就是把某些符号和数相互替换的操作。在FGH中,把ω换成自变量就是对角化;在超阶乘数阵中,“[1]”替换成感叹号之前的数,也是对角化。对角化也是缩短式子的一种好方法,不论数有多么大,写起来多么长,都可以用一个固定的、简短的记号来替换。
二、楼主自己创造的大数表示法:简单迭代数阵
一个完整的结构大概像这样:n | [A,B,C,D,…] 或 n | k(n和k为非负整数)
其中n姑且称为基数,[A,B,C,D…]称为数阵,数阵中每一个用逗号隔开的东西称为项
项可以是一个数,也可以是一个数阵,
例如“6 | 8”,“3 | [3,5,6,9]”,“15 | [12,17,[6,3,1],[2]]”都是合法的表达.
先说几个记号:
固定用n表示基数;上标表示迭代次数,而不是指数;
符号"@"可以表示任何东西,也可以什么都不表示,给"@"带下标只是为了区分不同的“任意部分”;
符号"#"只能表示若干个0组成的序列,例如“0,0,0”,也可以什么都不表示,下标的作用同"@".
规则如下,一共6条规则(贴吧里打不出上下标,便以图代文):


看规则2,k每增1,就相当于把原来的式子作为一个函数迭代了n次,在这里n既是参与迭代的初始数字,也是迭代次数的计数器,这就省去了一个计数器。
规则3体现了对角化的方法,基数再大,到了“|”符号右边也只变成一对方括号。
规则4是化简式子的规则。
规则5是专门用来折叠式子的,基数是“有多少个式子被折叠”的计数器,每一个数阵中的最右边一项是“这个式子被折叠了多少次”的计数器。
规则6决定整个表示法表示数字能力的大小。这条规则是数阵内部的嵌套折叠,迭代位左边一项,是一个折叠次数的计数器
PS. 关于规则6,楼主想了很久。其实楼主想过一个更强的规则,可以让这个表示法的极限增长率超过TREE函数、SCG函数、鸟之记号乃至超阶乘数阵。然而它需要几个子规则的辅助才能发挥效用,所以楼主干脆采用一个较弱但简洁一些的规则。
三、楼主这个表示法的分析
(全程借用FGH)
n|0的增长率是0;
n|1 = ((…((n|0)|0)|0…)|0)|0=2n,增长率为1;
n|2相当于把n|1迭代n遍,增长率为2;
n|k增长率恰好为k;
n|n=n|[0],增长率为ω,达到了高德纳箭号的极限;
n|[0]1相当于把n|[0]迭代n次,增长率为ω+1,同葛立恒函数G(n)相当;
因此葛立恒数G64小于64|[0]1,更严格地说,介于5|[0]1和6|[0]1之间。
这个表示法还可以表示更大的数:
n|[0][0]=n|[0]n,增长率为ω×2;
n|[0][0][0]=n|[0][0]n,增长率为ω×3;
n|[1]=n|[0][0]…[0],增长率为ω^2,达到了不带下标的康威链式箭号的极限;
n|[2]=n|[1][1]…[1],增长率为ω^3,达到了带下标的康威链式箭号的极限;
n|[n]=n|[[0]],增长率为ω^ω,达到了BEAF和鸟之记号线性数阵的极限。
好啦,接下来逗号就可以用上了
逆用规则4,n|[[…[0]…]](嵌套n层)=n|[0,[0,[0,[…[0,0]…]]](嵌套n层)
再逆用规则6,原式=n|[1,0],这个式子增长率为ε(0),和古德斯坦数列、长蛇函数相当;
继续往下,n|[2,0]=n|[1,[1,[1,[…[1,0]…]]],增长率是ε(1)
n|[3,0]=n|[2,[2,[2,[…[2,0]…]]],增长率是ε(2)
n|[n,0]=n|[[1],0]增长率是ε(ω)
《大数入门》里,E#系统最大已命名的数字是Great and Terrible Tethrathoth,也不过相当于(100 | [[0],0] ) | [[0],0]而已
n|[1,0,0]增长率是ζ(0),n|[1,0,0,0]增长率是η(0),
最终,表示法的极限增长率是ϕ(ω,0),很可惜,还是没碰到TREE(3)