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Higher Observational Type Theory

Projektbeschreibung

Eine leicht verständliche Sprache für die formale Verifikation

Mathematik und Informatik sind auf die formale Verifikation angewiesen, um die Genauigkeit logischer Überlegungen und die Sicherheit kritischer Software zu gewährleisten. Jüngste Fortschritte, wie die Formalisierung des Vier-Farben-Satzes und verifizierte Komponenten in Googles Chrome-Browser, haben die Leistungsfähigkeit von Beweisassistenten demonstriert. Diese Instrumente basieren auf der Sprache der Typentheorie. Trotz ihres Erfolgs in der akademischen Welt fand die Homotopietypentheorie (HoTT) aufgrund ihrer komplexen Syntax und ihrer konzeptionellen Schwierigkeiten keine weite Verbreitung. Vor diesem Hintergrund zielt das ERC-finanzierte Projekt HOTT darauf ab, eine neue Typentheorie zu entwickeln, bei der homotopische Inhalte auf natürliche Weise entstehen und so den Prozess vereinfachen. Durch die rechnerische Definition von Gleichheitstypen wird dieses Projekt die Formalisierung zugänglicher machen und Fortschritte in der Mathematik und der Software-Verifikation beschleunigen.

Ziel

Recent advancements have enabled proof asistants to formally verify world-class mathematics: the liquid tensor experiment, the four colour theorem and the odd order theorem were formalised. Computer checked arguments are important for mathematicians who want to be certain their reasoning is sound, and for computer scientists to prevent bugs in safety critical software. Examples are formally verified parts of Google's Chrome web browser and verified implementations of the C and ML programming languages.

At the core of these formalisations lies type theory, upon which proof assistants are built. Type theory is both a functional programming language and a foundation of mathematics. Recently, models of type theory built on higher dimensional spaces emerged, where elements of a type are points in the space, and elements of an equality type are paths in the space. Based one these, type theory was extended to homotopy type theory (HoTT), featuring the principle that isomorphic types are equal. This moves formalisation close to actual mathematical practice where isomorphic structures are being treated as the same.

While HoTT is successful among academics, it hasn't been widely adopted. This is because type theories implementing HoTT rely on an explicit syntax for higher dimensional geometry, which is conceptually difficult and hard to use in practice. This creates a substantial barrier for formalisation, which is treated as a low-level, bureaucractic process.

Our project will develop a radically new type theory where homotopical content is emergent, rather than built-in. The idea is to define the equality type via computation. This makes HoTT explainable and conceptually simple. It also improves pragmatic aspects: with more computation, proofs become less tedious. Our theory will contribute to a new era in formalisation of mathematics and verification of software, where developing proofs in abstract, reusable ways becomes standard, accelerating progress in both areas.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

EOTVOS LORAND TUDOMANYEGYETEM
Netto-EU-Beitrag
€ 1 897 375,00
Adresse
EGYETEM TER 1-3
1053 Budapest
Ungarn
Region
Közép-Magyarország Budapest Budapest
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 897 375,00

Begünstigte (1)