Userinterfaces für Computer Theorem Prover, Machbarkeits-Studie im ISAC-Projekt

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1 Userinterfaces für Computer Theorem Prover, Machbarkeits-Studie im ISAC-Projekt Bachelorarbeit Telematik Institut für Software Technologie Technische Universität Graz

2 Outline 1 Ausgangssituation: das künftige Front-end Der Theoremprover Die Konzeption des s s Filestruktur im Übergangsstadium Das : und plugins 2 Projekt: Vorarbeiten für structured derivations (SD) Definition der Konfiguration des Projektes in der IDE Komponenten zur von SD 3 Zusammenfassung

4 Der Theoremprover Anwendungen von Mechanisieren von Mathematik Theorien natürliche, reelle, komplexe Zahlen, Listen, Lattices,... Gröbner Basen, Integral/Differential, Taylorreihen,... High Order Logics, Logic of Computable Functions,... Math.Grundlagen für Softwaretechnologie Hoare Logic, Temporal Logic of Actions, Hoare for Java Theory for Unix file-system security, for state spaces,... Archive of Formal Proofs von in Entwicklungstools Boogie Verification Condition Generator πd.e Projekt: Unterstützung Domain-spezifischen CTPs Test Case Generators (TUG)? Isar, die Beweissprache von Demo Allgemeine Dreiecke Beweisteile asynchron interpretiert

10 JVM Isar GUI Die Konzeption des s Isar API Scala internal protocol SML API structured Derivations (SD) Interpreter for SD

11 Kommunikationsprotokoll Scala SML Das Protokoll ist asynchron: verschiedene Teile eines Beweises werden in verschiedenen Threads interpretiert Die Threads werden von Scala- Actors verwaltet ( Actors von der Programmsprache Erlang übernommen) Das Protokoll hat kein API nach aussen: Der zielt auf konsistente Verwaltung großer, verteilter Theorie-Bibliotheken Anwendungsprogrammierer sollen nicht hier eingreifen, sondern Theorien erweitern! Grundsätzliches Problem für das Projekt SD!

18 $ find -name *.scala./src/pure/general/xml.scala./src/pure/general/linear_set.scala./src/pure/general/symbol.scala./src/pure/general/exn.scala./src/pure/general/position.scala./src/pure/general/scan.scala./src/pure/general/xml_data.scala./src/pure/general/yxml.scala./src/pure/general/markup.scala :./src/pure/general/sha1.scala./src/pure/general/timing.scala./src/pure/general/pretty.scala../src/pure/concurrent/volatile.scala./src/pure/concurrent/future.scala./src/pure/concurrent/simple_thread.scala../src/pure/thy/html.scala./src/pure/thy/completion.scala./src/pure/thy/thy_header.scala./src/pure/thy/thy_syntax.scala./src/pure/isac/isac.scala./src/pure/library.scala../src/pure/isar/keyword.scala./src/pure/isar/outer_syntax.scala./src/pure/isar/token.scala./src/pure/isar/parse.scala../src/pure/system/gui_setup.scala./src/pure/system/isabelle_system.scala./src/pure/general/timing.scala Files: *.scala

20 Das : und plugins is a mature programmer s text editor with hundreds (counting the time developing plugins) of person-years of development behind it. Also: Die Funktionalität von wird über plugins bestimmt verwendet eine Reihe davon der Parser Sidekick Console für -Komponenten + Scala + Ml etc ist open source mit großer Community Anfragen an Mailinglisten von (ohne Scala-plugin!) und

26 Definition der : Feasibility-Study zur Implementierung von structured derivations (SD) in. Die Implementierung soweit vorantreiben wie im gegebenen Studenausmaß möglich! Milestones: 1 Relevante Komponenten identifizieren und studieren 2 Installation der Standard-Komponenten 3 Entwicklungsumgebung vom -Team kopieren 4 Relevante Komponenten implementieren Plugin für SD zugehörigen Parser nicht vorgesehen: SD-Interpreter in Isar (SML)

27 Beispiel structured derivation (SD) Simplify (1 x) (x 2 + 1) + x 3 x 2 (1 x) (x 2 + 1) + x 3 x 2 {RewriteSet purify} (1 + 1 x) (x 2 + 1) + x x 2 {RewriteSet simplify_pure} (1 + 1 x) (x 2 + 1) + x x 2 {RewriteSet expand_poly_} 1 x ( 1 x x x 1) + x x x + 0 x x x {RewriteSet reduce_012_} x {RewriteSet beautify} 1 x

29 Konfiguration in Mehrere Run-Konfigurationen sind praktisch: Start von + Plug-ins aus Exekution der fertig kompilierten.jar Exkution der eingebundenen Sources: zum Debuggen! Start von aus der Konsole Dementsprechend komplex sind die Konfigurations-Files: build.xml 102 LOCs project.xml 25 LOCs project.properties 85 LOCs build-impl.xml 708 LOCs (teilw. automatisch generiert)

30 Konfiguration in Mehrere Run-Konfigurationen sind praktisch: Start von + Plug-ins aus Exekution der fertig kompilierten.jar Exkution der eingebundenen Sources: zum Debuggen! Start von aus der Konsole Dementsprechend komplex sind die Konfigurations-Files: build.xml 102 LOCs project.xml 25 LOCs project.properties 85 LOCs build-impl.xml 708 LOCs (teilw. automatisch generiert)

32 Die Konzeption des s JVM Main Buffer plugins.jar Sidekick Scalacons. Hyperlink... Pure.jar + SD Scala internal protocol SD.jar (test) (isac.jar)

33 -Plugin Aufbau: Ein Plugin besteht aus: Source-Files: Scala Property file XML-Files: glue code zwischen Java (Editor) und Scala (Plugin)

37 src/tools/c$ ls -l * build.xml build/* contrib/* dist/* plugin/build.xml plugin/changes40.txt plugin/changes42.txt plugin/description.html plugin/isacactions.java plugin/isac.iml plugin/isac.java plugin/isacoptionpane.java plugin/isacplugin.java plugin/isactextarea.java plugin/isactoolpanel.java plugin/plugin plugin/readme.txt nbproject/* src/actions.xml src/changes40.txt src/changes42.txt src/description.html src/dockables.xml src/isacactions.scala src/isac.iml src/isacoptionpane.scala src/isacplugin.scala src/isac.props src/isac.scala src/isactextarea.scala src/isactoolpanel.scala src/manifest.mf src/readme.txt Sources des Plugins

38 Anforderungen an das Versuchs-Plugin Folgende Funktionalität wurde zu Testzwecken umgesetzt: Grundsätzlicher Aufbau eines GUIs Kopieren von Text zwischen den einzelnen Buffers Somit auch Zugriff auf andere Plugins! Ansatz für die Einbindung des SD-Parsers Zugriff auf -Pure: parsen von SD parallel zu /Isar DEMO

45 Zusammenfassung Folgende Milestones wurden erfolgreich abgeschlossen: 1 Relevante Komponenten dokumentiert 2 Installation der Standard-Komponenten: Mercurial Versioncontrol IDE Standard Bundle 3 Entwicklungsumgebung vom -Team kopieren -Sources vom Repository München (Java, Scala, ML) als Projekt definiert 4 Relevante Komponenten implementieren Plugin für SD Verbindung des Plugins zu zugehörigen Parser: nur ein Test in SML

49 Zusammenfassung Aus Zeitgründen nicht möglich: ein komplettes SD-Plugin; dazu wäre auch ein Interpreter auf der ML-Seite nötig Voraussetzungen für künftige Entwicklung geschaffen: 1 für die von structured derivations in als Vorarbeit für als künftiges ISAC- 3 für Mitarbeit an künftiger von in Entwicklungswerkzeuge (Testcase-Generation etc).

52 Danke für die Aufmerksamkeit!