Сложная функция задается с помощью суперпозиции некоторого набора "простых". Простые функции принадлежат исходно задаваемому конечному множеству F. Формально они выделены только принадлежностью к множеству F - никаких обязательных иных отличий этих функций от всех прочих в общем случае не предполагается.
В этом разделе мы изучим способы задания сложных функций, то есть формулы и соответствующие им графы. Свойства самих функций нас сейчас не интересуют (будем рассматривать ноты, а не слушать музыку).
Теория выражений, определяющих сложные функции, является простейшим разделом математической логики, в которой сами эти выражения называются термами [3.4].
Термы - это правильно построенные выражения в некотором формальном языке. Чтобы задать такой язык, необходимо определить его алфавит. Он состоит из трех множеств символов:
Вводя различные множества символов, мы постоянно обращаемся к их интерпретации ("... символы, обозначающие..."). Строго говоря, это не нужно - можно (а с чисто формальной точки зрения - и должно) описать все правила действия с символами, не прибегая к их интерпретации, однако ее использование позволяет сократить изложение формальных правил за счет обращения к имеющемуся содержательному опыту.
Термы определяются индуктивно:
Множество термов T представляет собой объединение:
где
Удобно разбить T на непересекающиеся множества - слои
Для оперирования с термами очень полезны две теоремы [3.4].
Теорема 1 (о построении термов). Каждый терм t единственным образом представляется в виде