[論文レビュー] Large Formal Wikis: Issues and Solutions

Jesse Alama, Kasper Brink+2 more|Jul 16, 2011

Digital Rights Management and Security参考文献 7被引用数 16

ひとこと要約

本論文は、バージョン管理、スマートな依存関係追跡、および現代のファイルシステム（Btrfs/ZFS）を用いてCoqおよびMizar/CoRNライブラリを統合することで、大規模な形式的数学ウィキのアーキテクチャを提案する。主な貢献は、Gitおよびコピー・オン・ライト・ファイルシステムを活用した分散同期と軽量なクローンを可能にするスケーラブルかつ共同作業可能なフレームワークであり、形式的数学の共同作業における使いやすさとパフォーマンスを顕著に向上させる。

ABSTRACT

We present several steps towards large formal mathematical wikis. The Coq proof assistant together with the CoRN repository are added to the pool of systems handled by the general wiki system described in \cite{DBLP:conf/aisc/UrbanARG10}. A smart re-verification scheme for the large formal libraries in the wiki is suggested for Mizar/MML and Coq/CoRN, based on recently developed precise tracking of mathematical dependencies. We propose to use features of state-of-the-art filesystems to allow real-time cloning and sandboxing of the entire libraries, allowing also to extend the wiki to a true multi-user collaborative area. A number of related issues are discussed.

研究の動機と目的

• リアルタイム編集、検証、バージョン管理をサポートする大規模かつ共同作業可能な形式的数学ウィキを実現すること。
• 変更後、大規模な形式的ライブラリ（例：Coq/CoRN、Mizar/MML）を再検証する際のパフォーマンスボトルネックを解消すること。
• ストレージや検証のオーバーヘッドを増大させずに、安全で隔離されたユーザー用サンドボックスを提供すること。
• Gitベースのミラーリングとフックを用いて、複数のサーバー間で同期可能な分散型ウィキを実現すること。
• 形式的数学コンテンツと、Wikipedia や PlanetMath などの非形式的リソースを統合すること。

提案手法

• 分散型でピアツーピアのウィキ同期とブランチ作成を可能にするために、Git を基盤のバージョン管理システムとして活用する。
• 正確な依存関係追跡を用いたスマートで並列化された検証により、編集後の再検証時間を最小限に抑える。
• コピー・オン・ライト・ファイルシステム（Btrfs または ZFS）を活用して、大規模な形式的ライブラリ全体の効率的かつリアルタイムなクローンを実現する。
• 変更を自動的にミラーリングするための、更新後（post-update）のGitフックを実装し、検証とHTMLレンダリングをトリガーする。
• Webベースの編集と直接的なGitプッシュの両方をサポートするようにウィキアーキテクチャを拡張し、パワーユーザーのワークフローを可能にする。
• 強化された依存関係追跡と構造化された編集フックを介して、証明支援ツール（Coq、Mizar）と統合する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 大規模な形式的数学ライブラリは、共同作業可能なウィキ環境においてどのように効率的に検証・更新できるか？
• RQ2 大規模な形式的ライブラリを、ストレージや計算の過剰な負荷をかけずに、リアルタイムかつ低コストのサンドボックス化するためのメカニズムは何か？
• RQ3 複数のサーバー間で分散ウィキを信頼性高くかつ効率的に同期するにはどうすればよいか？
• RQ4 証明支援ツールにおける依存関係追跡を、ウィキ環境における検証を高速化するためにどのように活用できるか？
• RQ5 形式的数学リポジトリと、Wikipedia などの非形式的数学リソースを統合するためのパターンは何か？

主な発見

• コピー・オン・ライト・ファイルシステム（Btrfs/ZFS）の使用により、大規模な形式的ライブラリの効率的かつリアルタイムなクローンが可能になり、ストレージおよび時間的オーバーヘッドが削減される。
• 正確な依存関係追跡に基づくスマートな再検証により、編集後の検証時間が顕著に短縮され、特にCoq/CoRN や Mizar/MML のような大規模ライブラリにおいて顕著である。
• 更新後フックを用いたGitベースのミラーリングにより、最小限の設定で複数のウィキインスタンス間で自動かつ同期された更新が実現される。
• 本アーキテクチャは、Webベースの編集と直接的なGitワークフローの両方をサポートしており、一般ユーザーと専門ユーザーの両方の協働を可能にする。
• 本システムは、公開ブランチのみをミラーで検証する細粒度のミラーリングポリシーを実装でき、プライベートユーザーのブランチの冗長な検証を回避する。
• 本フレームワークは、Isabelle や HOL Light などの他の証明支援ツールへも拡張可能であり、初期段階でCoqのMath Componentsプロジェクトへの対応が実装されている。