Why formalize mathematics – more than catching errors
Формализация математики в системах вроде Lean полезна не только для обнаружения ошибок, как считают многие. Автор статьи, работающий над формализацией доказательств в Lean для учебника Тана по реальному анализу, проводит параллель с TypeScript: хотя статическая типизация в первую очередь нацелена на поиск багов, её истинная ценность в другом. TypeScript обеспечивает поддержку инструментов разработчика, служит языком проектирования и даёт немедленную обратную связь при написании кода.
Аналогично, формализация математики предлагает преимущества, выходящие за рамки проверки корректности. Во-первых, она создаёт мощную экосистему инструментов: навигацию по определениям, автоматическую генерацию документации, поиск и рефакторинг. Во-вторых, позволяет анализировать мета-математические тренды, визуализировать графы зависимостей теорем и автоматически находить альтернативные пути доказательств. В-третьих, внедрение системы контроля версий для математических результатов сделает эволюцию математических истин более управляемой. Цена такого прогресса — необходимость доказывать множество тривиальных утверждений, которых в неформальной математике обычно избегают.
Комментарии (70)
- Lean и другие инструменты формализации делают математику доступной для «хоббистов», но не решают фундаментальной проблемы: формальная проверка не заменяет математическое мышление и не гарантирует, что вы доказываете именно то, что задумали.
- Сообщество Lean-математиков стремится к полной формализации всей математики, но пока это выглядит как попытка «сделать ее удобной для компьютера»; критики считают, что это отвлекает от сути исследований и не решает проблему обучения доказательствам.
- Теоретически, формальные доказательства должны быть полезны для обучения, но на практике большинство математиков не используют формальные доказательства как учебный материал.
- Использование формальных верификаторов для обучения может привести к тому, что студенты будут полагаться на компьютер вместо развития интуиции.
- Сообщество формальных верификаторов стремится к тому, чтобы их инструменты были доступны для математиков, но они не решают проблему, что делает доказательства формальными — это требует математического мышления, которое не может быть заменено компьютером.
Комментарии (79)
Side note: The organization that maintains Lean is a "Focused Research Organization", which is a new model for running a science/discovery based nonprofit. This might be useful knowledge for founder types who are interested in research. For more information, see: https://www.conv