TCS 中


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我不是理论计算机科学家。我是使用分类的稳定同伦理论家。我已经看到类别理论和拓扑理论在理论计算机科学中的应用,并且我想知道在理论计算机科学中是否可以使用分类(对我而言,最好是稳定的同伦理论)。我认为HoTT就是这样一种应用程序,但是我很可能错了,因为我对HoTT几乎一无所知。(因此我也不知道如何在TCS中使用HoTT。)


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您看过HoTT书吗?例如,悬浮液定理在第8章证明
科迪

@cody是的,我已经看过了(但不是很详细);我对HoTT在同态理论(反之亦然)中的应用不是很感兴趣,但对同构理论和分类在TCS 中的应用并不感兴趣。你知道一些这样的应用吗?

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您应该在五年后问这个问题。我们还不确定我们将如何在计算机科学中使用。目前,我们对∞- groupoids 有一个很好的认识:它们极大地改善了我们对类型理论的理解。
Andrej Bauer

看一下迈克尔·舒尔曼斯(Michael Shulmans)页面home.sandiego.edu/~shulman/papers/index.html底部的“注释和谈话” 部分。迈克是受过同调理论训练的理论家,因此您可能会发现他的东西更容易理解。
Andrej Bauer 2014年

Answers:


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在CS中应用更高的同伦理论理论仍然是一个新兴领域!我的理解是,它在数学领域还没有那么古老。

当然,HoTT是此类想法的主要推动力。即使这样,“维度”类别理论中只有很少的应用高于2。

一种很好的“计算机科学”是Anguili 等人的同位补丁理论。他们表明,使用同型类型理论可以最好地理解某些固有的常见操作和属性,例如版本控制系统。git

另一个不相关的思路是关于(2-)同源性理论与术语重写系统(或更复杂的结构,例如更高的代数)的融合之间的关系的一些有趣的工作。一些例子是

Y. Guiraud 线性重写与代数的同源性的合流

Y. Lafont&A. Proute Church-Rosser性质和类半同体


谢谢,科迪!在接受之前,我将等待看看是否还有其他答案。

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理论计算机科学家做很多事情,其中​​之一是对各种计算机科学事物进行数学建模。例如,我们喜欢提供编程语言的数学模型,以便人们可以实际证明有关程序的内容(例如证明程序可以完成预期的工作)。从这个意义上讲,拥有大量的数学技术总是很好,这将为我们提供计算机科学家想出的各种事物的模型。

DDDD

(,1)

我知道稳定的同伦理论和类型理论之间的唯一联系是MatthijsVákár在线性相关类型理论上的工作。显然,它的一个模型是稳定的同伦理论,但这尚未发表,只是暗示在链接论文的末尾。

另一个地方,你可以寻找计算机科学伦论(稳定与否)的应用是计算的拓扑结构。有持久的同源性,最近发现很多用途,并且人们必定寻找类似的一种同伦论的应用。基本思想是使用代数拓扑来研究大型数据集的属性。

毫无疑问,还有其他应用程序。Cody提到了使用同伦理论(以同伦类型理论为幌子)来研究修订控制系统。同伦理论还可以用于并行计算和并行计算研究,例如“ 代数拓扑和并发性 ”。知识渊博的人可能会提供更好的参考。无论如何,您会注意到,从数学的角度来看,所有这些应用程序(同态类型理论可能除外)都是相当复杂的-这并不意味着它们毫无价值!


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这试图勾勒出更一般的联系。该程序中的某些程序可以看作是对证明和程序之间旧的Curry-Howard对应关系的最新且更为详尽的扩展。自动定理证明(也称为证明助手)也与之紧密联系。自动定理证明证明中使用的许多技术都不是完全扎实的数学基础,同伦理论则提供了更牢固的基础。

一个庞大的团队的这项建议捕获/调查了当前与CS的许多已知联系:同伦类型理论:数学和计算的统一基础(MURI提议)

该团队的Licata尤其对同伦理论的计算机科学应用感兴趣。他的一些演讲,以及杰出的Univalence公理创始人Voevodsky的演讲:

  • 同伦类型理论的数学和计算应用。爱荷华大学学术讨论会。2013年11月。[ 幻灯片 ]

  • 同伦理论逻辑中的计算机检验证明。在符号逻辑协会北美会议上的邀请演讲。2013年5月。[ 幻灯片 ]

  • 同态类型理论的编程和证明。卫斯理,普林斯顿和康奈尔大学讨论会。2013年春季。[ 幻灯片 ]

  • 计算机科学与同伦理论,Voevodsky / IAS提供的10m视频讲座

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