¿Cuáles son sus puntos de vista sobre la teoría de la homotopía y su conexión con la informática teórica?

Hay algunos lugares donde la teoría de la homotopía surge con frecuencia

Teoría del tipo:

Específicamente, la teoría de tipos de homotopía es una teoría aún en su infancia que básicamente trata de crear un sistema de tipos (sistema de verificación de pruebas) que modela más de cerca cómo los matemáticos escriben pruebas en topología algebraica. Para hacer esto, agrega el Axioma de Univalencia en las teorías de tipo tradicionales que básicamente establece que a partir de los isomorfismos de tipo puede probar la equivalencia de tipo (según lo definido por la teoría) y viceversa. Esto se parece mucho a lo que los matemáticos ya suponen que es cierto con frecuencia, pero no ha tenido sentido en el contexto de la informática hasta hace poco. En la teoría de tipos tradicional, solo asume que un teorema es verdadero si puede escribir un programa “total” que pruebe la interpretación de ese teorema (consulte la correspondencia de Curry-Howard).

En la teoría de tipos, puede construir un predicado llamado identidad que es solo dos si dos tipos son idénticos. Cuando digo idéntico, quiero decir literalmente idéntico, no solo isomorfo. Por ejemplo, si tuvieras dos tipos en tu idioma, uno llamado Int y el otro llamado Integer , y ambos se comportaban exactamente de la misma manera en suma y resta, y ambos tenían la misma representación de máquina, serían isomorfos pero no idénticos. . Podría escribir un programa con bastante facilidad para convertir Int a Integer. Incluso podría hacer que el “predicado de identidad” sea una característica del lenguaje, de modo que si tuviera un programa para convertir números enteros en números enteros y viceversa, podría hacer que el lenguaje diga que son idénticos. Sin embargo, lo contrario no es tan fácil de entender. Si tuviera un predicado que demostrara ciegamente que dos tipos son idénticos, ¿cómo construiría automáticamente un programa para convertir entre estos tipos?

Asumiendo el Univalence Axiom te dice que puedes hacer esto, pero no te dice cómo hacerlo. Por el momento, parece haber un progreso significativo en este problema, específicamente en relación con la teoría de los tipos cúbicos, pero no sé si la historia está completamente completa. Dado esto, creo que la teoría del tipo de homotopía es más probable que proporcione avances futuros significativos para el campo de la teoría de la homotopía que el campo de la lógica computacional (fuera de sí mismo). Sigue siendo algo muy bueno.

  • 15-819 Teoría del tipo de homotopía
  • https://www.math.ias.edu/~amortb…

Geometría Computacional:

La teoría de la homotopía aparece con bastante frecuencia en la geometría computacional, donde se ha utilizado para todo, desde probar propiedades de triángulos bezier para simulaciones de fluidos (cosas en las que he trabajado personalmente), hasta toda la rama de la topología computacional.

  • Topología computacional

Hablando en términos muy generales, me parece interesante y sorprendente cómo la teoría superior de topos ha inspirado en cierto sentido la creación de puentes entre áreas temáticas aparentemente no relacionadas inicialmente, como la teoría de tipos constructivos y la teoría de la homotopía, lo que provocó, por ejemplo, el desarrollo de sistemas formales donde los resultados de la teoría de la homotopía puede desarrollarse sintéticamente, de forma análoga a la geometría sintética, y formalizarse para la verificación por computadora. Los tipos particulares de conexiones entre la teoría de la homotopía y la informática teórica a las que me refiero generalmente se mencionan en el contexto de un programa de investigación conocido como teoría del tipo de la homotopía. Todavía tengo mucho que aprender sobre la teoría del tipo de homotopía y cada una de las áreas temáticas que componen esta área de investigación interdisciplinaria; aunque, siento que podría no tener tanto interés, o ningún interés en absoluto, en querer, por ejemplo, dar marcha atrás y desarrollar mi teoría de homotopía, teoría de topos, lógica categórica y conocimiento / habilidades de teoría de tipos constructivos en primer lugar, si es que No fue por el hecho de que tropecé con algunos medios / recursos interesantes, introduciendo la teoría del tipo de homotopía y estas conexiones interesantes entre áreas temáticas componentes a través de la teoría de topos superiores, cuando solía incursionar un poco en la teoría de lenguajes de programación. Supongo que lo que acabo de decir sería mi opinión personal actual sobre las conexiones entre la teoría de la homotopía y la informática teórica, en un sentido informal amplio.

En la actualidad, no tengo puntos de vista sobre la teoría de la homotopía y su conexión con la informática teórica. 🙂

(En serio: es una buena pregunta, ¡pero debes dirigirla a alguien que sepa lo primero sobre la teoría de la homotopía!)