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Título: Lidando com a legibilidade de provas em Isabelle
Autor(es): Rodrigues, Rafael Monteiro
Orientador(es): Nalon, Cláudia
Assunto: Software - desenvolvimento
Raciocínio automatizado
Data de apresentação: 25-Jul-2023
Data de publicação: 6-Out-2023
Referência: RODRIGUES, Rafael Monteiro. Lidando com a legibilidade de provas em Isabelle. 2023. 67 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Ciência da Computação) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Resumo: O raciocínio automatizado é a área de inteligência artificial que busca criar ferramentas capazes de simular o raciocínio humano. Estas ferramentas são bastante úteis no domínio da prova automática de teoremas. No entanto, um fator a ser considerado é a possí- vel dificuldade que provas automaticamente encontradas podem apresentar quanto à sua legibilidade. A legibilidade de provas é um tema de grande importância, pois está diretamente ligada com a divulgação de resultados científicos. Neste trabalho, o problema central abordado é o aprimoramento da legibilidade de provas produzidas por meio da interação com assistentes de provas, com um foco em provas produzidas com o auxílio de ferramentas de automação do raciocínio, utilizando técnicas de melhoria da legibilidade propostas por Zammit [1] e Lamport [2]. Como base teórica, este trabalho utiliza a lógica de predicados de ordem superior e a dedução natural. Este alicerce teórico é usado por meio da ferramenta Isabelle, um assistente de provas que utiliza a lógica de ordem superior, e que neste projeto serviu como ferramenta principal. Para ilustrar os conceitos abordados, este projeto apresenta um estudo de caso onde se faz a especificação e verificação formal de um sistema de comando e controle. Esta verificação é feita por meio da prova de alguns teoremas que demonstram propriedades da especificação. O central do trabalho consiste na reescrita dessas provas, inicialmente feitas com um alto grau de automação, para provas mais legíveis para humanos, utilizando técnicas de aprimoramento da legibilidade extraídas da literatura a respeito do tema.
Abstract: Automated reasoning is the area of artificial intelligence that seeks to create tools capable of simulating human reasoning. These tools are very useful in the domain of automated theorem proving. However, one factor to be considered is the possible difficulty that automatically produced proofs may present regarding their readability. The readability of proofs is a topic of great importance, as it is directly linked to the dissemination of scientific results. In this work, the central problem addressed is the improvement of the readability of proofs produced through the interaction with proof assistants, with a focus on proofs produced with the aid of automated reasoning tools using techniques for the improvement of proof legibility proposed by Zammit [1] and Lamport [2].. This work uses higher-order predicate logic and natural deduction as it’s theoretic foundation. These concepts are used in practice with Isabelle, a proof assistant that uses higher-order logic. To illustrate the concepts covered, this project presents a case study regarding the formal specification and verification of a command and control system. This verification is done through the proof of several theorems that demonstrate properties of the spec- ification. The central part of the work consists in rewriting these proofs, initially done with a high degree of of automation, to more human-readable proofs using techniques for improving the legibility of proofs taken from the literature available on this topic.
Informações adicionais: Trabalho de conclusão de curso (graduação) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2023.
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