Die Leitgedanken meiner Untersuchungen über die Grundlagen der Mathematik, die ich - anknüpfend an frühere Ansätze - seit 1917 in Besprechungen mit P. BERNAYS wieder aufgenommen habe, sind von mir an verschiedenen Stellen eingehend dargelegt worden. Diesen Untersuchungen, an denen auch W. ACKERMANN beteiligt ist, haben sich seither noch verschiedene Mathematiker angeschlossen. Der hier in seinem ersten Teil vorliegende, von BERNAYS abgefaßte und noch fortzusetzende Lehrgang bezweckt eine Darstellung der Theorie nach ihren heutigen Ergebnissen. Dieser Ergebnisstand weist zugleich die Richtung (...) für die weitere Forschung in der Beweistheorie auf das Endziel hin, unsere üblichen Methoden der Mathematik samt und sonders als widerspruchsfrei zu erkennen. Im Hinblick auf dieses Ziel möchte ich hervorheben, daß die zeit weilig aufgekommene Meinung, aus gewissen neueren Ergebnissen von GÖDEL folge die Undurchführbarkeit meiner Beweistheorie, als irrtüm lich erwiesen ist. Jenes Ergebnis zeigt in der Tat auch nur, daß man für die weitergehenden Widerspruchsfreiheitsbeweise den finiten Stand punkt in einer schärferen Weise ausnutzen muß, als dieses bei der Be trachtung der elementaren Formallsmen erforderlich ist. Göttingen, im März 1934 HILBERT Vorwort zur ersten Auflage Eine Darstellung der Beweistheorie, welche aus dem HILBERTschen Ansatz zur Behandlung der mathematisch-logischen Grundlagenpro bleme erwachsen ist, wurde schon seit längerem von HILBERT ange kündigt. (shrink)

A general method of interpreting weak higher-type theories of nonstandard arithmetic in their standard counterparts is presented. In particular, this provides natural nonstandard conservative extensions of primitive recursive arithmetic, elementary recursive arithmetic, and polynomial-time computable arithmetic. A means of formalizing basic real analysis in such theories is sketched.

Summary. A constructive realizablity interpretation for classical arithmetic is presented, enabling one to extract witnessing terms from proofs of 1 sentences. The interpretation is shown to coincide with modified realizability, under a novel translation of classical logic to intuitionistic logic, followed by the Friedman-Dragalin translation. On the other hand, a natural set of reductions for classical arithmetic is shown to be compatible with the normalization of the realizing term, implying that certain strategies for eliminating cuts and extracting a witness from (...) the proof of a 1 sentence are insensitive to the order in which reductions are applied. (shrink)

Algebraic proofs of the cut-elimination theorems for classical and intuitionistic logic are presented, and are used to show how one can sometimes extract a constructive proof and an algorithm from a proof that is nonconstructive. A variation of the double-negation translation is also discussed: if ϕ is provable classically, then ¬(¬ϕ)nf is provable in minimal logic, where θnf denotes the negation-normal form of θ. The translation is used to show that cut-elimination theorems for classical logic can be viewed as special (...) cases of the cut-elimination theorems for intuitionistic logic. (shrink)

8.3 The consistency proof -- 8.4 Applications of the consistency proof -- 8.5 Second-order arithmetic -- Problems -- Chapter 9: Set Theory -- 9.1 Axioms for sets -- 9.2 Development of set theory -- 9.3 Ordinals -- 9.4 Cardinals -- 9.5 Interpretations of set theory -- 9.6 Constructible sets -- 9.7 The axiom of constructibility -- 9.8 Forcing -- 9.9 The independence proofs -- 9.10 Large cardinals -- Problems -- Appendix The Word Problem -- Index.

We show that certain model-theoretic forcing arguments involving subsystems of second-order arithmetic can be formalized in the base theory, thereby converting them to effective proof-theoretic arguments. We use this method to sharpen the conservation theorems of Harrington and Brown-Simpson, giving an effective proof that WKL+0 is conservative over RCA0 with no significant increase in the lengths of proofs.