Descripción del proyecto
Algoritmos para las teorías aritméticas existenciales no lineales
En informática, las teorías aritméticas son cruciales para abordar problemas complejos, sobre todo en la teoría de satisfacibilidad módulo (SMT, por sus siglas en inglés) y el análisis estático. Sin embargo, estas teorías suelen implicar algoritmos basados en principios matemáticos. Cuestiones como la indecidibilidad en problemas que implican multiplicación complican el desarrollo de soluciones eficaces. En consecuencia, existe una necesidad acuciante de mejorar los algoritmos que pueden manejar las operaciones aritméticas no lineales. Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto NEAT se centrará en los operadores no lineales de exponenciación y divisibilidad. Aprovechando un método multidisciplinar que incluye la teoría de autómatas, la combinatoria y la teoría de números, en NEAT se intenta desarrollar algoritmos robustos que puedan ampliar las capacidades de los solucionadores SMT y las herramientas de optimización.
Objetivo
Arithmetic theories are logical theories about systems of numbers that found important applications in several areas of computer science. For instance, those theories have a fundamental role in Satisfiability Modulo Theory (SMT), abstract interpretation and symbolic execution, the three most prominent algorithmic techniques to type check or bug test programs against rich specification languages. In optimisation, Integer Linear Programming offers a general framework to model many scheduling, planning and network problems using linear integer arithmetic. In Theoretical Computer Science, several computational problems stemming from formal logic and automata theory require arithmetic theories procedures to be solved.
Arithmetic theories are simple to describe, but their algorithms are based on profound mathematical theories. The goal of this proposal is to achieve a major advance in algorithms for decision and optimisation problems of existential arithmetic theories featuring the non-linear operators of exponentiation and divisibility. We choose to focus on these two operators for both theoretical and practical reasons. On the theory side, whereas multiplication often causes decidability issues (see e.g. the undecidability of Hilberts 10th problem), exponentiation and divisibility are much more algorithmically robust. On the practical side, these two non-linear operators have recently found several applications in the aforementioned areas of computer science.
To achieve our goal, our methodology combines several areas of mathematics and theoretical computer science: automata theory, combinatorics, non-convex geometry, model theory and number theory. While the content of the proposal is foundational in nature, the long-term goal is for algorithms developed during the project to serve as a basis to expand the capabilities of SMT solvers, static analysers and optimization tools, making them able to handle very expressive languages of arithmetic.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias naturalesmatemáticasmatemáticas purasaritmética
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
28223 Pozuelo De Alarcon
España