En ciencias de la computación, el uso indiscutiblemente más destacado de los puntos fijos es en la teoría de redes ¹. Un enrejado es un conjunto parcialmente ordenado con la propiedad adicional de que dados dos elementos x , y ∈ S , el conjunto { x , y } tiene tanto un supremum como un infimum (en S ).( S, ≤ )x , y∈ S{ x , y}S
Ahora a menudo considera las funciones monótonas en esta red que "convergen", es decir, para algunos x ∈ S tiene f ( x ) = x . Resultados importantes en esta área son el teorema de punto fijo de Kleene y elFx ∈ SF( x ) = x teorema de Knaster-Tarski .
Un ejemplo destacado es la red para un conjunto de A y f inducida por una definición inductiva. Por ejemplo, dejemos A = { a , b } ∗ y definimos un lenguaje L ∈ 2 { a , b } ∗ por( 2UN, ⊆ )UNFA = { a , b }∗L∈2{a,b}∗
w∈Law∈Lbw∈L⟹ε,a∈L⟹baw∈L⟹abw,bbw∈L
Esta definición inductiva corresponde a la función monótona.
f(A)={ε,a}∪A∪{baw∣aw∈L}∪{abw,bbw∣bw∈L}
By Knaster-Tarski theorem, we know f has a smallest fixpoint which is a supremum of all smaller "intermediate results" (which correspond to finitely often applying the constructors of the inductive definition), and that smallest fixpoint is indeed L.
By the way, the largest fixpoint also has uses; see here for an example.
In recursion theory, there is another fixed-point theorem, also due to Kleene. It says²,
Let φ a Gödel numbering³ and r:N→N a total, computable function (intuition: a compiler). Then there is i∈N such that φr(i)=φi.
In fact, there are even infinitely many such i; if there where only finitely many, we could patch r (by table-lookup) to not have fixed-points, contradicting the theorem.
- Everybody uses it every day, even if you don't realise it.
- I don't like that Wikipedia article; you are probably better off checking a genre book.
- A special kind of function numbering. For intuition, think of it as a (Turing-complete) programming language.