Aufgabenstellung im Rahmen eines Interdisziplinären Projekts
Zertifizierte Implementierung von Algorithmen aus der Computeralgebra
Diese Aufgabenstellung richtet sich an Studierende
der Informatik, die ein Interdisziplinäres
Projekt im Bereich Computeralgebra machen möchten. Ein solches
Projekt kann die Nebenfachprüfung in der DHP ersparen!
Algebraische Algorithmen werden in der Kryptologie eingesetzt und kommen
in vielen Applikationen vor, die eine geschützte Übertragung
von Daten über das Internet sicher stellen sollen. Ist die Implementierung
dieser Algorithmen korrekt? Wahrscheinlich schon. Aber um sicher
zu gehen, dass der Programmierer keinen schlechten Tag hatte, kann die
Implementierung durch einen Korrektheitsbeweis zertifiziert werden.
Dies geschieht in einem sogenannten Theorembeweiser, in diesem Projekt
in dem an der TU München entwickelten Isabelle-System.
Ziel dieses Projekts ist eine zertifizierte Implementierung des Algorithmus
von Berlekamp zur Faktorisierung von Polynomen über endlichen Körpern.
Konkret wird in drei Schritten vorgegangen:
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Implementierung des Algorithmus in einer funktionalen Programmiersprache.
Der Grund hierfür ist, dass die Korrektheit funktionaler Programme
wesentlich einfacher bewiesen werden kann, als zum Beispiel imperativer
oder objektorientierter Programme.
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Übertragung des Algorithmus in die funktionale Programmiersprache
von Isabelle.
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Beweis der Korrektheit in Isabelle.
Das Ergebnis ist eine Implementierung des Algorithmus, die nicht nur die
irreduziblen Faktoren des Eingabepolynoms liefert, sondern auch einen Beweis
dafür, dass die Faktoren tatsächlich unzerlegbar sind.
Gegebenenfalls besteht die Möglichkeit, sich während der ersten
beiden Schritte in Isabelle einzuarbeiten (d.h., falls Sie nicht zufällig
schon das Isabelle-Praktikum besucht haben). Der Schwerpunkt der
Arbeit wird im dritten Schritt liegen.
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Betreuer:
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Dr. Clemens Ballarin, Tel.
289-17326, Raum FMI 01.11.061
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Dr. Michael Kaplan, Tel. 289-17064,
Raum FMI 02.12.035
Weitere
Projekte für Studenten
in der Isabelle-Gruppe.
Copyright © 2004 by Clemens Ballarin
Last updated 18 August 2004