Projektbeschreibung
Bessere Algorithmen für Entscheidungsverfahren in der Informatik
Arithmetische Theorien sind in Bereichen der Informatik, in denen es darauf ankommt, Schlussfolgerungen in Bezug auf numerische Größen zu ziehen, beispielsweise bei der künstlichen Intelligenz und algorithmischen Verifikation, der Dreh- und Angelpunkt. Sie kommen häufig bei der quantitativen Analyse von Systemen zu Einsatz, um Rückschlüsse über Eigenschaften wie das Zeitverhalten oder den Ressourcenverbrauch ziehen zu können. Die existierenden Algorithmen und Instrumente zur Beweisführung in arithmetischen Theorien erfüllen nicht die Anforderungen, die sich aus einer Vielzahl von Anwendungen in der Programmanalyse, algorithmischen Fairness oder Planung ergeben, bei denen zum Beispiel Schlussfolgerungen über existenzielle Fragmente oder Volumenberechnungen hinaus von entscheidender Bedeutung sind. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts ARiAT lautet, diese kritische Lücke zu schließen. Im Endeffekt wird das Projekt algorithmische Grundlagen legen, auf denen die Entscheidungsverfahren der nächsten Generation und das logische Denken in Hinsicht auf arithmetische Theorien aufbauen werden.
Ziel
Arithmetic theories are logical theories for reasoning about number
systems, such as the integers and reals. Such theories find a
plethora of applications across computer science, including in
algorithmic verification, artificial intelligence, and compiler
optimisation. The appeal of arithmetic theories is their generality:
once a problem has been formalised in a decidable such theory, a
dedicated solver can in principle be used in a push-button fashion
to obtain a solution. Arithmetic theories are also of great
importance for showing decidability and complexity results in a
variety of domains.
Decision procedures for quantifier-free and linear fragments of
arithmetic theories have been among the most intensively studied and
impactful topics in theoretical computer science. However, emerging
applications require more expressive theories, including support for
quantifiers, counting, and non-linear functions. Unfortunately, the
lack of understanding of the computational properties of such
extensions means that existing decision procedures are not
applicable or do not scale.
The overall goal of this proposal is to advance the state-of-the-art
in decision procedures for expressive arithmetic theories. To this
end, starting with a recent breakthrough made by the PI, we will
develop novel and optimal quantifier-elimination procedures for
linear arithmetic theories, which we plan to eventually integrate
into mainstream SMT solvers. Furthermore, we aim to improve
complexity bounds and push the decidability frontier of extensions
of arithmetic theories with counting and non-linear operations. The
proposed research requires to tackle long-standing open
problems---some of them being decades old. In short, the project
will lay algorithmic foundations on which next-generation decision
procedures and reasoners for arithmetic theories will be built.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.