มีข้อผิดพลาดของตัวตรวจสอบการพิสูจน์ที่ทำให้การพิสูจน์หลักฐานสำคัญหรือไม่


29

ผู้ช่วยพิสูจน์ (ส่วนใหญ่?) ส่วนใหญ่มีข้อบกพร่องด้านความมั่นคงได้รับการแก้ไขในบางโอกาส อย่างไรก็ตามจากที่ฉันเคยเห็นข้อบกพร่องเหล่านี้มักจะยากที่จะเจอโดยไม่ได้ตั้งใจและผลลัพธ์ที่ได้รับการพิสูจน์ก่อนที่ข้อผิดพลาดได้รับการแก้ไขโดยทั่วไปค้างไว้หลังจากการแก้ไข

สามคำถามตามลำดับความแข็งแรง:

  1. การแก้ไขข้อผิดพลาดดังกล่าวเคยทำให้หลักฐานสำคัญล้มเหลวโดยไม่ต้องแก้ไขหลักฐานหรือไม่
  2. หาก (1) เป็นจริงจำเป็นต้องมีการดัดแปลงครั้งใหญ่เพื่อแก้ไขข้อพิสูจน์หรือไม่?
  3. ถ้า (2) เป็นจริงมีใครพิสูจน์ทฤษฎีบทหลักที่ผิดเนื่องจากข้อผิดพลาดด้านความมั่นคงหรือไม่?

ฉันจะออกความหมายของ "สำคัญ" ถึงคนอื่น ๆ


11
นี่อาจแสดงให้เห็นถึงความเขลาของฉัน แต่มีทฤษฎีบทสำคัญที่เคยสร้างขึ้นครั้งแรกกับผู้ช่วยพิสูจน์หรือไม่? แน่นอนฉันรู้เกี่ยวกับทฤษฎีบท 4 สีและการคาดคะเนของเคปเลอร์ แต่ฉันไม่คิดว่าหลักฐานอันแรกที่ใช้ผู้ช่วยพิสูจน์ ฉันอยากรู้
Sasho Nikolov

1
ฉันเชื่อว่าไม่มีมนุษย์คนใดที่พิสูจน์แล้วว่าคอมไพเลอร์ถูกต้องและถูกต้องเกี่ยวกับเรื่องนี้จนกระทั่ง CompCert แต่คุณพูดถูกว่าสิ่งนี้จะทำให้ (3) เป็นคำถามที่น่าสนใจน้อยลง
Geoffrey Irving

4
@SashoNikolov: มันไม่เกี่ยวข้องกันเลยเนื่องจากหลักฐานส่วนใหญ่ที่ทำในทางปฏิบัติโดยผู้ช่วยพิสูจน์ไม่ใช่เรื่องคณิตศาสตร์ พวกเขามักจะเกี่ยวกับระบบซอฟต์แวร์หรือเกี่ยวกับคุณสมบัติของระบบที่เป็นทางการ ฯลฯ (เป็นเพียงคำถามเมื่อเวลาส่วนใหญ่ของการพิสูจน์ที่ทำบนโลกนี้ไม่ได้เกี่ยวกับคณิตศาสตร์บริสุทธิ์หุ่นยนต์กำลังมา) มันน่ารำคาญทีเดียว ตัวอย่างเช่นถ้ามีคนพิสูจน์แล้วว่าใช้ผู้ช่วยพิสูจน์ว่าระบบที่สำคัญบางอย่างนั้นปลอดภัยและหลังจากนั้นมันกลับกลายเป็นว่าพวกเขาใช้ความไม่สอดคล้องกันโดยไม่ตั้งใจ
Andrej Bauer

1
ขอบคุณ @AndrejBauer ดังนั้น "การพิสูจน์ที่สำคัญ" และ "ทฤษฎีบทที่สำคัญ" ที่นี่หมายถึงไม่สำคัญสำหรับนักคณิตศาสตร์การวิจัย แต่การพิสูจน์ความถูกต้องของระบบที่สำคัญที่สำคัญ?
Sasho Nikolov

1
ฉันคิดว่าหลักฐานใด ๆ ที่ถือว่ามีความสำคัญโดยคนจำนวนมากพอ (นักคณิตศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยวิศวกรซอฟต์แวร์) จะถูกนับ ฉันกลัวว่าเราจะไม่ไปหาเพราะถ้าใครได้สะดุดกับปัญหานี้โอกาสที่พวกเขาจะแก้ไขอย่างเงียบ ๆ
Andrej Bauer

คำตอบ:


11

สำหรับความรู้ของฉันไม่มีการตรวจสอบเครื่องพิสูจน์การพัฒนาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนได้เคยหด

ในขณะที่ Andrej ชี้ให้เห็นว่ามันเกิดขึ้นเป็นครั้งคราวว่าข้อบกพร่องที่ทำลายความสมบูรณ์จะเกิดขึ้นในระบบเหล่านี้ (แต่มักจะไม่เงียบอย่างที่ Andrej แนะนำ) และการแก้ไขข้อผิดพลาดนั้นเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่มีอยู่ในปัจจุบัน ไลบรารีมาตรฐานของระบบพิสูจน์ที่เกี่ยวข้อง

ตัวอย่างบางส่วนของการพิสูจน์ที่ผิดพลาดของห้องสมุดใน Coq:

https://coq.inria.fr/bugs/show_bug.cgi?id=4294

https://sympa.inria.fr/sympa/arc/coq-club/2013-12/msg00119.html

มันยากที่จะพูดว่าหลักฐานที่กำหนดขึ้นอยู่กับกับความไม่สอดคล้องกันหรือไม่เนื่องจากหลังจากการแก้ไขพวกเขาจำเป็นต้องปรับแต่งเล็กน้อยเพื่อให้ได้รับการยอมรับจากผู้ตรวจสอบหลักฐาน แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นในการอัพเดทที่ไม่น่ารำคาญแต่ละครั้ง!

ความคิดเห็นส่วนตัวของฉันคือความผิดพลาดนั้นไม่น่าเกิดขึ้นเนื่องจากต้องมีการพิสูจน์กระดาษก่อนที่จะทำการทดสอบการใช้เครื่องจักร

ความไม่สอดคล้องกันในกรอบการพิสูจน์มักจะต้องใช้การผสมผสานที่แปลกประหลาดของคุณสมบัติลึกลับและไม่ค่อยมีการปลูกฝัง "โดยบังเอิญ"


3
ฉันหมายถึงคนที่กำลังแก้ไขปัญหาในบทพิสูจน์ของพวกเขาอย่างเงียบ ๆหรือแม้แต่ไม่รู้ตัวตามที่เจฟฟรีย์ชี้ให้เห็นว่าเป็นปฏิกิริยาต่อแมลงในผู้ช่วยพิสูจน์ แน่นอนความไม่สอดคล้องกันของผู้ช่วยพิสูจน์จะได้รับความตื่นเต้นอย่างน่าทึ่งเสมอ นักคณิตศาสตร์ควรมีความไม่สอดคล้องกันในวิชาคณิตศาสตร์ซึ่งจะทำให้เป็นเวลาสองสามเดือนที่น่าสนใจ
Andrej Bauer

2
มันคืออะไรกับคนที่ขว้างลิงค์ Wikipedia มาที่ฉัน? @ RickyDemer คุณช่วยอธิบายจุดของคุณได้ไหม ฉันเคยได้ยินเรื่องความขัดแย้งของรัสเซลคุณรู้ไหม นั่นเป็นเวลากว่า 100 ปีมาแล้วและมันนำไปสู่คณิตศาสตร์ที่ยอดเยี่ยม ฉันกำลังเสนอว่าเราสุกแล้วสำหรับอีกอันหนึ่ง
Andrej Bauer

ฉันจะยอมรับคำตอบนี้ในตอนนี้ แต่แน่นอนฉันจะไม่ยอมรับถ้ามีคนตอบไปในทิศทางอื่น! (การเปิดเผยอย่างเต็มรูปแบบ: นี่เป็นคำตอบที่ฉันหวังไว้)
เจฟฟรีย์เออร์วิง

1
@GeoffreyIrving คำตอบนั้นค่อนข้างไม่น่าพอใจเนื่องจากมันยากสำหรับฉันที่จะพิสูจน์ว่าไม่มีการหดกลับ! คำตอบนั้นค่อนข้างจำเป็นต้องขึ้นอยู่กับการขาดความรู้ของฉันแม้ว่าจะมีการทำพิธีชงด้วยเครื่องจักรขนาดใหญ่มากน้อยมากจนอย่างน้อยฉันก็มั่นใจในการตอบกลับของฉัน ผมเคยได้ยินว่าบาง formalizations สำคัญในการวิธี Bได้รับการแสดงที่จะมีสมมติฐานที่ไม่สอดคล้องกัน (คุณต้องเพิ่มหลักการมากมายสำหรับงบที่ไม่น่ารำคาญและคอลเลกชันของสัจพจน์นำมารวมกันได้แสดงให้เห็นในภายหลังจะ ...
Cody

1
... ไม่สอดคล้องกัน) น่าเสียดายที่ฉันไม่สามารถหาข้อมูลอ้างอิงได้ดังนั้นฉันจึงไม่ได้รวมไว้ในคำตอบ การทำให้เป็นระเบียบเป็นเรื่องเกี่ยวกับโปรแกรมขนาดใหญ่ไม่ใช่เรื่องคณิตศาสตร์บริสุทธิ์
ดี้
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.