Mathematik Studium Mathematik Kursmaterialien WiSe 2023/24 Computergestützte Beweisführung

Computergestützte Beweisführung - Wintersemester 2023/24

In dieser Vorlesung über Beweisassistenten treffen sich Studierende der Informatik, Mathematik und Computerlinguistik.

Beweisassistenten werden in der Chipherstellung und Softwareentwicklung eingesetzt, um die Fehlerfreiheit von Soft- und Hardware zu verifizieren. Sie geben MathematikerInnen letzte Gewissheit, wenn sie ihren eigenen Beweisen nicht trauen. Für LinguistInnen sind sie eine Möglichkeit mit Typentheorie zu experimentieren - einem Formalismus, der auch zur Modellierung der Semantik natürlicher Sprache verwendet wird.

Die Vorlesung bietet eine bündige Einführung in die Funktionsweise von Beweisassistenten und ihre theoretischen Grundlagen. Dazu zählen zum Beispiel der Lambda-Kalkül, Typentheorie inklusive induktiver Typen und die Curry-Howard-Korrespondenz. Zudem schauen wir uns beispielhaft an, wie Beweisassistenten und Typentheorie für die oben genannten Anwendungen eingesetzt werden können.

In den Übungen wird die Theorie erfahrbar anhand von Lean, einem modernen Beweisassistenten, der in der jüngsten Formalisierungswelle innerhalb der Mathematik eine maßgebende Rolle spielt.

Im Studiengang "Mathematik und Anwendungsgebiete" wird diese Veranstaltung im Rahmen des Moduls "Ausgewählte Kapitel der Algebra/Geometrie" angeboten.

Personen

Aktuelle Materialien

Veranstaltungen

Vorlesung

Di, 16:30-18:30, Hörsaal 5H (Gebäude 25.22)
Erste Vorlesung: 10. Oktober 2023
Anmeldung: Bitte melden Sie sich im LSF zur Vorlesung an.
LSF-Seite zur Vorlesung

Übung

Mi, 16:30 bis 17:15, Raum 25.42.00.41 (Gebäude 25.42)
Beginn der Übungen bereits in der 1. Semsterwoche! Die erste Übung (am 11.10.23) wird genutzt werden, um Lean und das vorlesungsbegeleitende Repository zu installieren. Das Repository befindet sich auf GitHub, einer US-Seite. Lesen Sie also vorher die Datenschutzregeln von github. Die Anleitung zur Installation finden Sie dann hier.
Wenn möglich, bringen Sie Ihren privaten Laptop zu den Übungen mit, um auch die Übungsblätter auf diesem Laptop lösen zu können. Alternativ können aber auch die Uni-Computer genutzt werden. Sie brauchen sich nicht separat für die Übungen anzumelden.
LSF-Seite zu den Übungen

Übungsblätter

Es werden wöchentlich Übungsblätter erscheinen, die innerhalb einer Woche zu bearbeiten sind und dann korrigiert werden. Sie Übungsblätter werden zum Teil Übungen in Lean und zum Teil Übungen auf Papier sein. Auf jedem Blatt können 20 Punkte erreicht werden. Insgesamt gibt es 12 Übungsblätter.

Abgabe:
Blätter:

So bekommen Sie die Lean-Übungsblätter: Öffnen Sie den cgbf2023-Ordner in VSCode oder öffnen Sie ihr Codespaces-Projekt. Klicken Sie auf die kreisförmigen Pfeile unten links neben dem Wort "main". Nun finden Sie das neue Übungsblatt im Ordner src/CGBF/Uebungen/. Die Lösungen werden eine Woche später auch in diesem Ordner veröffentlicht.

Prüfung

Um die Leistungspunkte für das Modul zu erhalten, müssen Sie eine schriftliche Klausur (ohne Computer) bestehen. Um an der Klausur teilnehmen zu können, müssen Sie die Zulassung erhalten. Zulassungsvoraussetzung sind 50% der Übungsblätter-Punkte.

Studierende der Computerlinguistik können auch Beteiligungsnachweise erwerben. Dazu müssen sie die Zulassungsvoraussetzung erreichen. Die Klausur muss dafür nicht geschrieben werden.

Die Klausuren werden ähnlich gestaltet sein wie die Probeklausur: Probeklausur (Lösung). Insbesondere werden die Klausuren auch die beiden Spickzettel der Probeklausur enthalten.

Klausurtermine