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La jerarquía aritmética, o jerarquía de Kleene clasifica ciertos conjuntos basándose en la complejidad de las fórmulas que los definen. Todo conjunto que recibe una clasificación es llamado aritmético. La jerarquía aritmética es importante en la teoría de recursión, teoría de conjunto descriptivos eficientes, y el estudio de teorías formales tales como aritmética de Peano.
El algoritmo de Tarski-Kuratowski da una forma fácil de obtener un límite superior sobre las clasificaciones que se asignan a una fórmula y al conjunto que la misma define.
La jerarquía hiperaritmética y la jerarquía analítica extienden la jerarquía aritmética clasificando fórmulas y conjuntos adicionales.