Reduktionssysteme

Reduktions- und Vervollständigungstechniken dienen zum Rechnen und Schließen in gleichungsdefinierten algebraischen Strukturen wie Abstrakten Datentypen. In dieser ersten systematischen Einführung in das Gebiet der Reduktionssysteme werden die Grundlagen entwickelt und auf unterschiedliche Ersetzungssysteme angewandt. Themenschwerpunkte sind: 1. denotationale, operationale und rewrite-basierte Semantik, 2. effiziente und nachweisbar korrekte Vervollständigungsalgorithmen, 3. Inferenzsysteme, die auf Beweistransformation und Beweisordnung basieren und 4. prinzipielle Entscheidbarkeit von grundlegenden Eigenschaften. Das Buch eignet sich für eine Vorlesung im Informatik-Hauptstudium. Durch Beispiele und Übungsaufgaben wird die anschauliche und übersichtliche Darstellung abgerundet. Für Studenten und Wissenschaftler auf dem Gebiet der Mathematischen Logik und formalen Sprachen, der Logik und Semantik von Programmiersprachen und der künstlichen Intelligenz.

0 Einleitung.- 0.1 Motivation.- 0.2 Termersetzungssysteme und abstrakte Datentypen.- 1 Abstrakte Reduktionssysteme.- 1.1 Definitionen und erste Ergebnisse.- 1.2 Konfluenz und die Church-Rosser-Eigenschaft.- 1.3 Konstruktion von Noetherschen Partialordnungen.- 1.4 Konstruktion von konvergenten Reduktionssystemen.- 2 Wortersetzungssysteme.- 2.1 Motivation.- 2.2 Termination und Konfluenz.- 2.3 Die Vervollständigung nach Knuth-Bendix.- 2.4 Entscheidbarkeitsfragen.- 3 Termersetzungssysteme.- 3.1 Motivation.- 3.2 Spezifikation von Datentypen.- 3.3 Termersetzungssysteme.- 3.4 Matching und Unifikation.- 3.5 Konfluenz und Termination.- 3.6 Die Vervollständigung nach Knuth-Bendix.- 3.7 Reduktionsordnungen.- 3.8 Modularität.- 4 Termersetzung modulo einer Kongruenz.- 4.1 Die Church-Rosser-Eigenschaft modulo A.- 4.2 A-Vervollständigung für links-lineare Regeln.- 4.3 A-Vervollständigung für beliebige Regeln.- 4.4 A-verträgliche Reduktionsordnungen.- 5 Ausblick.- Wegweiser zur Originalliteratur.