$30 off During Our Annual Pro Sale. View Details »
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
書くネタがCoqしかない
Search
Masaki Hara
August 11, 2012
Programming
1
160
書くネタがCoqしかない
upcamp 2012のLT大会にて
Masaki Hara
August 11, 2012
Tweet
Share
More Decks by Masaki Hara
See All by Masaki Hara
バックエンドのためのアプリ内課金入門 (サブスク編)
qnighy
9
2.3k
Dockerfileの考え方
qnighy
49
19k
Arm移行タイムアタック
qnighy
1
630
Quine, Polyglot, 良いコード
qnighy
5
830
Prolog入門
qnighy
5
2.4k
Rubyのobject_id
qnighy
7
1.8k
Getting along with YAML comments with Psych
qnighy
2
2.8k
状態設計から「なんとなく」を無くそう
qnighy
86
29k
日付時刻A to Z
qnighy
2
880
Other Decks in Programming
See All in Programming
251126 TestState APIってなんだっけ?Step Functionsテストどう変わる?
east_takumi
0
320
俺流レスポンシブコーディング 2025
tak_dcxi
14
8.9k
dotfiles 式年遷宮 令和最新版
masawada
1
780
MAP, Jigsaw, Code Golf 振り返り会 by 関東Kaggler会|Jigsaw 15th Solution
hasibirok0
0
250
S3 VectorsとStrands Agentsを利用したAgentic RAGシステムの構築
tosuri13
6
310
Cell-Based Architecture
larchanjo
0
130
【CA.ai #3】ワークフローから見直すAIエージェント — 必要な場面と“選ばない”判断
satoaoaka
0
250
これだけで丸わかり!LangChain v1.0 アップデートまとめ
os1ma
6
1.9k
バックエンドエンジニアによる Amebaブログ K8s 基盤への CronJobの導入・運用経験
sunabig
0
160
LLMで複雑な検索条件アセットから脱却する!! 生成的検索インタフェースの設計論
po3rin
3
800
Go コードベースの構成と AI コンテキスト定義
andpad
0
130
リリース時」テストから「デイリー実行」へ!開発マネージャが取り組んだ、レガシー自動テストのモダン化戦略
goataka
0
130
Featured
See All Featured
We Have a Design System, Now What?
morganepeng
54
7.9k
Testing 201, or: Great Expectations
jmmastey
46
7.8k
Faster Mobile Websites
deanohume
310
31k
Become a Pro
speakerdeck
PRO
31
5.7k
Rebuilding a faster, lazier Slack
samanthasiow
85
9.3k
A Tale of Four Properties
chriscoyier
162
23k
Writing Fast Ruby
sferik
630
62k
Statistics for Hackers
jakevdp
799
230k
The Illustrated Children's Guide to Kubernetes
chrisshort
51
51k
A designer walks into a library…
pauljervisheath
210
24k
XXLCSS - How to scale CSS and keep your sanity
sugarenia
249
1.3M
Practical Tips for Bootstrapping Information Extraction Pipelines
honnibal
25
1.6k
Transcript
書くネタがCoqしかない upcamp 2012 にて
自己紹介 • http://qnighy.github.com/ を参照 • いちねんせい • 2008プログラミング組
やりたいこと • 数学の証明を自然言語で書かなければいけ ないのは理不尽! • →Principia Mathematica 1+1の証明 (Wikipediaより) ここまで80ページ強の議論が必要
やりたいこと • 今だったらこれをコンピューターでやれるよね • ↑正しさの検証も自動でできる! • ↑あわよくば、証明の一部は自動化
目次 • Coqとは何か • Coqの根底にある理論 • Coqで何ができるのか • Coqをはじめる
Coqとは何か • 純粋関数型プログラミング言語&定理証明 言語 • 静的型付け • OCamlの影響を受ける • OCamlで実装されている
• OCamlの製造元 INRIA が開発している • 名前は計算機科学者 Thierry Coqandに由来 すると思われる
Coqの特徴 • 停止する保証のあるプログラムしか書けない (再帰の記述に関する制限) • 証明モード (対話的にプログラムを組み立てるモード)
コード例 • Karatsuba 乗算のコード • このあと停止性証明が続く
コード例 • マージソートと停止性証明
Coqの特徴 • 停止する保証のあるプログラムしか書けない • (再帰の記述に関する制限) • →プログラムの正当性証明に用いられる
コード例 • プログラムの正当性証明 • (anarchy proof 30: Certified Compiler)
Coqの特徴 • 停止する保証のあるプログラムしか書けない • (再帰の記述に関する制限) • →プログラムの正当性証明に用いられる • →数学の定理の証明に用いられる
コード例 • Glivenkoの定理の証明
コード例 • √2は無理数であることの証明 • (anarchy proof 6: Sqrt 2)
Coqの根底にある理論 • Coqにおける「証明」とは? • → Curry-Howard 対応 証明 : 命題
プログラム : 型
Coqの根底にある理論 • Curry-Howard対応の例 • 含意(AならばB): 関数 A -> B (Haskell)
• 連言(AかつB): ペア pair<A, B> (C++) • 選言(AまたはB): Either A B (Haskell) • 矛盾(⊥): 到達不能型 Nothing (Scala) • 否定(Aでない): A -> ⊥
Coqの根底にある理論 • では、こういうコードは? • Definition A : False := A.
• Aが定義できたら、矛盾が導けてしまう。 • ↑ 無限ループの禁止
Coqの根底にある理論 • Coqは停止するプログラムしか書けない • これをどう保証するか? • _人人 人人人人人人_ > 型システムの出番
<  ̄Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y ̄
Coqの根底にある理論 • 停止性を保証する型システム • Simply Typed Lambda Calculus • ↓
+polymorphism (型に依存した値) • ↓ +type operators (型に依存した型) • ↓ +dependent types (値に依存した型) • Calculus of Constructions
Coqの根底にある理論 • Calculus of Constructions (CoC) • ↓ + 再帰等
• Calculus of Inductive Constructions (CIC) • このCICをCoqでは用いている • CICと集合論のZFCは互換 ( CIC(i)→ZFC(i-2), ZFC(i)→CIC(i+1) )
Coqで何ができるの? • 数学サイド • 有名なのは – ゲーデルの不完全性定理の証明 (公理系が多層化するので、形式的な言語で書い たほうが議論しやすいと思われる) –
四色問題の証明 (四色問題は数学的証明部とコンピューターによ る探索部に別れる。Coqではこれを有機的に結合 できるため、証明の信頼性が高まる)
Coqで何ができるの? • プログラミングサイド • プログラムを証明するという試みもいくつか行 われている – Coq自体でプログラムを書く→他の言語へ出力 – C言語プログラムの証明:Frama-Cプラグイン
– Javaプログラムの証明: Krakatoa – 独自の言語Why3MLで書いたプログラムの証明 • Zとかに比べるとまだ発展途上かも
Coqで何ができるの? •というより
Coqで何ができるの? •証明ができると
Coqで何ができるの? •幸せになります (主に自己肯定感が得られる)
Coqをはじめる •
Coqをはじめる • 日本語資料が少ない • コミュニティーが大きくない • 最後に、いくつかの参考資料を紹介して終わ ります
Coqの資料 • http://coq.inria.fr/ – Coq公式サイト • プログラミング Coq – 女子大生によるCoqプログラミング入門
• anarchy proof – 証明ジャッジ 練習用に使える • あとは面倒くさいのでここを見て
コミュニティー • 名古屋にいろいろあるらしい – Coq Party, Proof Summit …
本 • 本(英語) – Coq’art • Coqの本らしい – TAPL •
型理論の本
おわり •