m(m,n)変換

m(m,n)変換
基本関数	\(f^x(x)\)
急増加関数	\(f_{\zeta_0}(n)\)

m(m,n)変換は、ふぃっしゅ数バージョン6の定義に使われた、m(n)変換を2変数に拡張した写像である。増加速度は急増加関数で \(f_{\zeta_0}(n)\) 程度である。

集合\(M[m,n]\) (\(m=0,1,\ldots; n=1,2,\ldots \) ) を以下のように定める。

• \(M[0,1]\) = 自然数から自然数への関数全体の集合
• \(M[m+1,1] = M[m,n] \ (n=1,2,...)\) の元1個ずつを要素に持つ集合
  • すなわち \(M[m+1,1] = M[m,1] \times M[m,2] \times M[m,3] \times ...\)
  • \(M[m,1]\)の元は、その要素の要素の…要素である \(M[0,1]\) の元と同じ関数の働きを持つ。
• \(M[m,n+1]\) = 写像 \(M[m,n] \rightarrow M[m,n]\) 全体の集合 \((n=1,2,...)\)

\(M[m,n]\) の元 \(m(m,n)\) を以下のように定める。ただし、\(a_i\), \(b_i\), \(f_i\) は \(M(m,i)\)の元とし、厳密な定義の構造はm(n)変換と同じである。

\(m(m,n+1) f_n f_{n-1} ... f_1 \in M[m,1] = M[0,1] \times \Pi_{0 \le k<m, 1<l} M[k,l]\)を、\(M[0,1]-\)成分は与えられた式の通りに、その他の成分は\(f_1 \in M[m,1]\)を参照して定義する。\(m(m+1,2)\) の式についても同様に定義する。

\(b_1\)の\(M[0,1]\)成分以外の成分は\(a_1\)を参照して定義する。

\begin{eqnarray*} m(0,1) (x) & := & x+1 \\ m(m,n+1) f_n f_{n-1} ...f_1 (x) & := & {f_n}^x f_{n-1}... f_1 (x) \\ & & (m=0; n=1,2,... \text{ or } m=1,2,...; n=2,3,…) \\ m(m+1,1) & := & [m(m,1),m(m,2),m(m,3),…] \\ m(m+1,2)[a_1,a_2,...] & := & [b_1,b_2,…] \text{ の \(b_n\) を以下で定める。} \\ b_n f_{n-1}...f_1(x) & := & a_y a_{y-1}...a_n f_{n-1}…f_1(x) \ (y=\max(x,n)) \end{eqnarray*}

以下のように計算される。 \begin{eqnarray*} m(1,1)(x) & = & [m(0,1),m(0,2),m(0,3),…](x) \\ & = & m(0,1)(x) = x+1 \\ \end{eqnarray*} \(m(1,2) m(1,1) = [a_1,a_2,a_3,…]\) とすると \begin{eqnarray*} a_1(x) & = & m(0,x) m(0,x-1) … m(0,1) (x) \\ & \approx & f_{\varepsilon_0}(x) \\ \therefore m(1,2) m(1,1)(x) & \approx & f_{\varepsilon_0}(x) \\ m(0,2) a_1(x) & \approx & f_{\varepsilon_0 + 1}(x) \\ m(0,3) m(0,2) a_1 (x) & \approx & f_{\varepsilon_0 + \omega}(x) \\ m(0,4) m(0,3) m(0,2) a_1 (x) & \approx & f_{\varepsilon_0 + \omega^{\omega}}(x) \\ m(0,5) m(0,4) m(0,3) m(0,2) a_1 (x) & \approx & f_{\varepsilon_0 + \omega^{\omega^{\omega}}}(x) \\ a_2 a_1(x) & = & m(0,y) m(0,y-1) …m(0,2) a_1(x) \ (y=\max(x,2)) \\ & \approx & f_{\varepsilon_0 \times 2}(x) \\ \end{eqnarray*} となる。そして、 \begin{eqnarray*} m(0,3) a_2 a_1 (x) & \approx & f_{\varepsilon_0 \times \omega}(x) \\ m(0,4) m(0,3) a_2 a_1 (x) & \approx & f_{\varepsilon_0 \times \omega^{\omega}}(x) \\ m(0,5) m(0,4) m(0,3) a_2 a_1 (x) &\approx & f_{\varepsilon_0 \times \omega^{\omega^{\omega}}}(x) \\ a_3 a_2 a_1(x) & = & m(0,y) m(0,y-1) ... m(0,3) a_2 a_1 (x) \ (y=\max(x,3)) \\ & \approx & f_{\varepsilon_0 ^2}(x) \end{eqnarray*} 次に、\(a_4\)については、 \begin{eqnarray*} m(0,4) a_3 a_2 a_1 (x) & \approx & f_{\varepsilon_0 ^\omega}(x) \\ m(0,5) m(0,4) a_3 a_2 a_1 (x) & \approx & f_{\varepsilon_0 ^{\omega \times 2}}(x) \\ m(0,6) m(0,5) m(0,4) a_3 a_2 a_1 (x) & \approx & f_{\varepsilon_0 ^{\omega ^ 2}}(x) \\ m(0,7) m(0,6) m(0,5) m(0,4) a_3 a_2 a_1 (x) & \approx & f_{\varepsilon_0 ^{\omega^{\omega}}}(x) \\ a_4 a_3 a_2 a_1(x) & = & m(0,y) m(0,y-1)...m(0,4) a_3 a_2 a_1(x) \ (y=\max(x,4)) \\ & \approx & f_{\varepsilon_0 ^{\varepsilon_0}}(x) \end{eqnarray*} と計算され、以下同様に \begin{eqnarray*} a_5 a_4 a_3 a_2 a_1(x) & \approx & f_{\varepsilon_0 ^{\varepsilon_0^{\varepsilon_0}}}(x) \\ a_6 a_5 a_4 a_3 a_2 a_1(x) & \approx & f_{\varepsilon_0 ^{\varepsilon_0^{\varepsilon_0^{\varepsilon_0}}}}(x) \\ \end{eqnarray*} と計算され、 \begin{eqnarray*} m(1,2)^2 m(1,1) (x) &=& m(1,2)[a_1,a_2,...](x) \\ & \approx & f_{\varepsilon_0^{{\wedge}{\wedge}}\omega}(x) \\ &=& f_{\varepsilon_1}(x) \end{eqnarray*}

\begin{eqnarray*} m(1,2)^3 m(1,1)(x) = [b_1,b_2,b_3,...](x) \end{eqnarray*} とすると、\(b_i\) は上記 \(a_i\) の \(\varepsilon_0\) を \(\varepsilon_1\) に変えた式となる。したがって、 \begin{eqnarray*} m(1,2)^3 m(1,1)(x) & \approx & f_{\varepsilon_2}(x) \\ m(1,2)^4 m(1,1)(x) & \approx & f_{\varepsilon_3}(x) \\ m(1,2)^n m(1,1)(x) & \approx & f_{\varepsilon_{n-1}}(x) \\ \end{eqnarray*} 以下は、\(m(n)\)変換の計算と同様の構造で、 \begin{eqnarray*} m(1,3) m(1,2) m(1,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_\omega} \\ m(1,4) m(1,3) m(1,2) m(1,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_{\omega^\omega}} \\ m(1,5) m(1,4) m(1,3) m(1,2) m(1,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_{\omega^{\omega^\omega}}} \\ m(2,2) m(2,1) (x) &=& m(1,x) m(1,x-1) ... m(1,2) m(1,1) (x) \\ & \approx & f_{\varepsilon_{\varepsilon_0}} \\ \end{eqnarray*} となる。そして、 \begin{eqnarray*} m(2,2)^2 m(2,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_{\varepsilon_1}}(x) \\ m(2,2)^3 m(2,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_{\varepsilon_2}}(x) \\ m(2,2)^4 m(2,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_{\varepsilon_3}}(x) \\ m(2,3) m(2,2) m(2,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_{\varepsilon_\omega}}(x) \\ m(3,2) m(3,1) (x) &=& m(2,x) m(2,x-1) ... m(2,2) m(2,1) (x) \\ & \approx & f_{\varepsilon_{\varepsilon_{\varepsilon_0}}}(x) \end{eqnarray*} となる。すなわち、 \begin{eqnarray*} m(1,2) m(1,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_0} (x) \\ m(2,2) m(2,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_{\varepsilon_0}} (x) \\ m(3,2) m(3,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_{\varepsilon_{\varepsilon_0}}} (x) \\ m(4,2) m(4,1) (x) & \approx & f_{\varepsilon_{\varepsilon_{\varepsilon_{\varepsilon_0}}}} (x) \\ \end{eqnarray*} と計算が続き、

\[m(x,2)m(x,1)(x) \approx f_{\zeta_0}(x)\]

となる。ここで、\(\zeta_0\) はヴェブレン階層で \(\phi(2,0)\) である。

関連項目

日本の巨大数論

Aeton: おこじょ数・N成長階層
mrna: 段階配列表記・降下段階配列表記・多変数段階配列表記・横ネスト段階配列表記
Kanrokoti: くまくまψ関数・亜原始ψ関数・ハイパー原始ψ関数・TSS-ψ関数
クロちゃん: クロちゃん数（第一・第ニ・第三・第四）
じぇいそん: ふにゃふにゃぜぇたかんすう・\(\zeta\)関数
たろう: 多変数アッカーマン関数・2重リストアッカーマン関数・多重リストアッカーマン関数
Nayuta Ito: フラン数（第一形態・第二形態・第四形態改三）・N原始・東方巨大数4の規則の境界を突いた巨大数
バシク: 原始数列数・大数列数・ペア数列数・バシク行列システム
長谷川由紀路: 紅魔館のメイドナンバー・恋符マスタースパーク数・みくみく順序数
108Hassium: E2:B-01-Hs・L-階差数列類・E3:B-02-Hs
公太郎: 弱亜ペア数列・肉ヒドラ数列・弱ハイパーペア数列
p進大好きbot: 超限急増加関数表記・拡張ブーフホルツのψ関数に伴う順序数表記・四関数・三関数・巨大数庭園数
ふぃっしゅ: ふぃっしゅ数（バージョン1・バージョン2・バージョン3・バージョン4・バージョン5・バージョン6・バージョン7）・ マシモ関数・マシモスケール・TR関数（I0関数）
ゆきと: 亜原始数列･ハイパー原始数列・Y数列
本: 巨大数論・寿司虚空編
大会: 東方巨大数・幻想巨大数・即席巨大数・式神巨大数・お料理巨大数
掲示板: 巨大数探索スレッド
外部リンク: 日本語の巨大数関連サイト