Opis projektu
Niezawodna i skuteczna optymalizacja kombinatoryczna
W optymalizacji kombinatorycznej wyzwaniem jest opracowanie skutecznych metod znajdowania rozwiązań złożonych problemów. Problemy te często obejmują skomplikowane procesy decyzyjne i mogą być tak zwane NP-trudne lub jeszcze trudniejsze, co czyni je wymagającymi obliczeniowo. Chociaż istniejące narzędzia poczyniły znaczne postępy w rozwiązywaniu takich problemów, kluczowe jest zapewnienie ich niezawodności. Odpowiedzią może być finansowany przez ERBN projekt CertiFOX, który ma na celu zagwarantowanie 100% pewności w prawidłowym rozwiązywaniu problemów. Wykorzystując przełomowe rozwiązania w zakresie rejestrowania dowodów, koncentruje się na zapewnieniu kompleksowych gwarancji poprawności w odniesieniu do problemów określonych przez użytkownika. Osiągnięte postępy stanowią obietnicę istotnych efektów, które ułatwią debugowanie, audytowalność i rygorystyczną ocenę usprawnień algorytmów. Ogólnie rzecz biorąc, CertiFOX ma na celu utorowanie drogi do przyszłości rozwoju oprogramowania do optymalizacji kombinatorycznej, które byłoby niezawodne i skuteczne.
Cel
The field of combinatorial optimization is concerned with developing generic tools that take a declarative problem description and automatically compute an optimal solution to it. Often, users specify their problem in a high-level, human-understandable formal language. This specification is first translated into a low-level specification a solver understands and subsequently solved. Thanks to tremendous progress in solving technology, we can now solve a wide variety of NP-hard (or worse) problems in practice. Moreover, these tools are increasingly used in real-life applications, including high-value and life-affecting decisions. Therefore, it is of utmost importance that they be completely reliable. The central objective of this proposal is to develop methodologies and tools with which we can guarantee with 100% certainty that the right problem has been solved correctly.
To achieve this ambitious objective, I will build on recent breakthroughs in proof logging, where solvers do not just output an answer, but also a proof (or certificate) of correctness. However, a major limitation of current techniques is that correctness is not proven relative to the human-understandable specification written by the user, but relative to the low-level translation that the solver receives, meaning that there is no guarantee that the solver is solving the original problem. In this project, I will investigate end-to-end guarantees of correctness. When successful, this will have a major impact on the way combinatorial optimization software is developed, evaluated, and used: the proofs produced will enable (1) debugging, since proofs contain detailed information about where bugs occurred, (2) auditability, since proofs can be stored and checked by an independent third party, and even (3) rigorous evaluation of algorithmic improvements (I, for instance, have first-hand experience of winning a solver competition due to a bug that would have been caught easily using proof logging).
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
1050 Bruxelles / Brussel
Belgia