]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/commitdiff
Introduction.
authorAndrea Asperti <andrea.asperti@unibo.it>
Mon, 14 Nov 2005 11:49:58 +0000 (11:49 +0000)
committerAndrea Asperti <andrea.asperti@unibo.it>
Mon, 14 Nov 2005 11:49:58 +0000 (11:49 +0000)
helm/papers/matita/matita.tex

index d0817571912d4084148560dd46b05be2dde1804b..ab37f784903a941bd627986cb03f1781f69fb67e 100644 (file)
@@ -34,7 +34,7 @@
 
 \newcommand{\ASSIGNEDTO}[1]{\textbf{Assigned to:} #1}
 
-\title{The proof assistant Matita}
+\title{The Matita proof assistant}
 \author{Andrea Asperti, Claudio Sacerdoti Coen, Enrico Tassi
  and Stefano Zacchiroli}
 \institute{Department of Computer Science, University of Bologna\\
 
 \section{Introduction}
 \label{sec:intro}
+{\em Matita} is the proof assistant under development by the Helm team
+\cite{annals} at the University of Bologna, under the direction of 
+Prof.Asperti. 
+The origin of the system goes back to 1999. At the time we were mostly 
+interested to develop tools and techniques to enhance the accessibility
+via web of formal libraries of mathematics. Due to its dimension, the
+library of the coq proof assistant (of the order of 35000 theorems) 
+was choosed as a privileged test bench for our work, although experiments
+have been also conducted with other systems, and notably with Nuprl.
+The work, mostly performed in the framework of the recently concluded 
+European project IST-33562-Mowgli \cite{pechino}, mainly consisted in the 
+following teps:
+\begin{itemize}
+\item exporting the information from the internal representation of
+Coq to a system and platform independent format. Since XML was at the 
+time an emerging standard, we naturally adopted this technology, fostering
+a content-based architecture for future system, where the documents
+of the library were the the main components around which everything else 
+has to be build;
+\item developing indexing and searching techniques supporting semantic
+queries to the library; these efforts gave birth to our {\em whelp}
+search engine, described in \cite{whelp};
+\item developing languages and tools for a high-quality notational 
+rendering of mathematical information; in particular, we have been 
+active in the MathML Working group since 1999, and developed inside
+Helm a MathML-compliant widget for the GTK graphical environment
+which can be integrated in any application.
+\end{itemize}
+The exportation issue, extensively discussed in \cite{exportation},
+has several major implications worth to be discussed. 
+
+The first
+point concern the kind of content information to be exported. In a
+proof assistant like coq, proofs are represented in at least three clearly
+distinguishable formats: scripts (i.e. sequences of commands issued by the
+user to the system during an interactive session of proof), proof objects
+(which is the low-level representation of proofs in the form of
+lambda-terms readable to and checked by kernel) and proof-trees (which
+is a kind of intermediate representation, vaguely inspired by a sequent
+like notation, that inherits most of the defects but essentially
+none of the advantages of the previous representations). 
+Partially related to this problem, there is the
+issue of the {\em granularity} of the library: scripts usually comprise
+small developments with many definitions and theorems, while 
+proof objects correspond to individual mathemtical items. 
+
+In our case, the choice of the content encoding was eventually dictated
+by the methodological assumption of offering the information in a
+stable and system independent format. The language of scripts is too
+oriented to Coq, and it changes too rapidly to be of any interest
+to third parties. On the other side, the language of proof objects 
+merely depend on
+the logical framework (the Calculus of Inductive Constructions, in
+the case of Coq), is grammatically simple, semantically clear and, 
+especially, is very stable (as the kernel of the proof assistants 
+often is). 
+So the granularity of the library is at the level of individual 
+objects, that also justifies from another point of view the need
+for efficient searching techniques for retrieving individual 
+logical items from the repository. 
+
+The main (possibly only) problem with proof objects is that they are
+difficult to read and do not directly correspond to what the user typed
+in. An analogy frequently made in the proof assistant community is that of
+comparing the vernacular language of scripts to a high level source language
+and lambda terms to the assembly language they are compiled in, We do not
+share this view and prefer to look at scripts as an imperative language, 
+and to lambda terms as their denotational semantics; still, however,
+denotational semantics is possibly more formal but surely not more readable 
+than the imperative source.
+
+For all the previous reasons, a huge amount of work inside Mowgli has
+been devoted to automatic reconstruction of proofs in natural language
+from lambda terms. Since lambda terms are in close connection 
+with natural deduction 
+(thay is still the most natural logical language discovered so far)
+the work is not hopeless as it may seem, especially if rendering
+is combined, as in our case, with dynamic features supporting 
+in-line expansions or contraction of subproofs. The final 
+rendering is probably not entirely satisfactory (see \cite{ida} for a
+discussion), but surely
+readable (the actual quality largely depends by the way the lambda 
+term is written). 
+
+
+
+
 
 \begin{itemize}
  \item scelta del sistema fondazionale
   \end{itemize}
 \end{itemize}
 
-\textbf{Acknowledgements}
-We would like to thank all the students that during the past
-five years collaborated in the \HELM{} project and contributed to 
-the development of Matita, and in particular
-A.Griggio, F.Guidi, P. Di Lena, L.Padovani, I.Schena, M.Selmi, 
-V.Tamburrelli.
-
 \section{Features}
 
 \subsection{mathml}
@@ -125,12 +205,31 @@ V.Tamburrelli.
 \subsection{localizzazione errori}
 \ASSIGNEDTO{}
 
+\textbf{Acknowledgements}
+We would like to thank all the students that during the past
+five years collaborated in the \HELM{} project and contributed to 
+the development of Matita, and in particular
+A.Griggio, F.Guidi, P. Di Lena, L.Padovani, I.Schena, M.Selmi, 
+V.Tamburrelli.
+
+
 \begin{thebibliography}{}
 
+ \bibitem{ida}A.Asperti, H.Geuvers, I.Loeb, L.E.Mamane, C.Sacerdoti Coen.
+  An Interactive Algebra Course with Formalised Proofs and Definitions. 
+  Post-Proceedings of the Fourth International Conference on
+  Mathemtical Knowledge Management. Bremen, Germany, July 2005. LNCS, 
+  to appear.
+
  \bibitem{annals} A.~Asperti, F.~Guidi, L.~Padovani, C.~Sacerdoti Coen,
   I.~Schena. \emph{Mathematical Knowledge Management in HELM}. Annals of
   Mathematics and Artificial Intelligence, 38(1): 27--46; May 2003.
 
+ \bibitem{whelp} A.~Asperti, F.~Guidi, C.~Sacerdoti Coen,
+  E.Tassi, S.Zacchiroli. \emph{A content based mathematical search
+  engine: whelp}. Post-proceedings of the Types 2004 International 
+  Conference, Jouy-en-Josas, France, December 2004. LNCS (to appear). 
+
  \bibitem{metadata2} A. Asperti, M. Selmi. \emph{Efficient Retrieval of
   Mathematical Statements}. In Proceeding of the Third International Conference
   on Mathematical Knowledge Management, MKM 2004. Bialowieza, Poland. LNCS 3119.