1 \documentclass{article}
6 \bibliographystyle{alpha}
9 \def\isac{${\cal I}\mkern-2mu{\cal S}\mkern-5mu{\cal AC}$}
10 \def\sisac{{\footnotesize${\cal I}\mkern-2mu{\cal S}\mkern-5mu{\cal AC}$}}
11 \def\Problem{ {\tt Problem }}
14 \title{Userinterfaces f\"ur Computer Theorem Prover\\
15 Machbarkeits-Studie im Isac-Projekt
18 \author{Marco Steger\\
19 Bachelorarbeit Telematik\\
20 am Institut f\"ur Softwaretechnologie\\
26 \section{Zur Aufgabenstellung der Bachelorarbeit}\label{intro}
27 Computer Theorem Prover (CTP) sind bis dato in H\"anden eines relativ kleinen Kreises von Experten, von denen der Gro{\ss}teil wiederum im akademischen Bereich arbeitet und nur ein kleiner Teil in der Industrie. Diese Experten bevorzugen Keyboard-Shortcuts (vor Men\"us), reine Texte (ohne mathematische Sonderzeichen) und benutzen auch mit gro{\ss}em Aufwand hergestellte CTP-Entwicklungs-Umgebungen nicht, zum Beispiel die CoqIDE.
29 Nachdem CTP nun unaufhaltsam in Entwicklungs-Umgebungen von Software-Ingenieuren vorzudringen beginnen, stellt sich die Herausforderung neu, Frontends f\"ur die t\"agliche Entwicklungsarbeit mit integrierten CTP zu entwerfen.
30 Isabelle stellt sich dieser Herausforderung motiviert durch eine aktuelle technische Entwicklung: Multicore-Maschinen versprechen erh\"ohten Durchsatz, falls Teile von Beweisen parallel abgearbeitet werden k\"onnen. Isabelles Entwurf sieht vor, die Programmsprache Scala (insbesonders seine Actor-Library) als Bindeglied zwischen der Mathematik-Sprache SML und der g\"angisten Plattform f\"ur GUIs vor, der Java-Virtual-Maschine.
32 Die Bachelorarbeit l\"auft im Rahmen des ISAC-Projektes. ISACs experimenteller Mathematik-Assistant baut auf dem SML-Teil von Isabelle auf und es ist geplant, auch sein Frontend in entsprechend geplanten Schritten an die aktuelle Entwicklung von Isabelle anzuschlie{\ss}en. Der erste Schritt geht einen Umweg, um die Technologie kennen zu lernen: Nicht ISACs Rechnungen (mit aufw\"andigen Interaktionen), sondern Backs 'structured derivations' sollen auf jEdit und Isabelle aufgesetzt werden. Die Bachelorarbeit liefert die Machbarkeits-Studie f\"ur diesen Schritt.
36 \section{Ist-Zustand zu Projektbeginn}
37 ISAC wird als Eclipse-Projekt entwickelt, das das JavaSwing-Frontend und auch die SML-Mathematik-Engine (samt einer alten Isabelle-Version) umfasst. Isabelles kommende jEdit/Scala-Technologie ist schwer in Eclipse zu integrieren. Zwei Frontends, das alte JavaSwing und das neue jEdit, st\"oren sich gegenseitig in einer einzigen Entwicklungs-Umgebung.
39 Sowohl zu jEdit als auch zu Scala und NetBeans bestehen keine Erfahrungen im ISAC-Projekt.
41 \section{Planung: Soll-Zustand am Projektende}
42 ISAC ist in die Isabelle-Entwicklung integriert, die ISAC-Entwicklung l\"auft in einem updatebaren Repository von Isabelle. F\"ur das in Entwicklung befindliche jEdit-Frontend von Isabelle ist ein NetBeans-Projekt aufgesetzt.
43 Wesentliche Vorarbeiten haben die Herausforderungen gekl\"art, die sich aus der Zielsetzung ergeben: Backs 'structured derivations' \"uber das neue jEdit-GUI eingeben und von Isabelle checken lassen.
47 \section{Milestones und Arbeitsprotokolle}
48 \subsection{Inhaltliche Voraussetzungen erarbeitet: am 27.09.2010}
50 \item Kenntnis der Grundlagen und Anwendung von CTP: am 03.08.2010
51 \item Charakteristika der Programmsprache Scala: 27.09.2010
52 \item Scala Actors: am 12.08.2010
54 \begin{tabular}{|p{2cm}|p{8cm}|p{2cm}|}
56 Datum & T\"atigkeit & Einheiten \\ \hline
57 12.07.2010 & Meeting: erste Besprechung und Erklärungen zu Isabelle, Isac und CTPs & 2 \\ \hline
58 15.07.2010 & Recherche über Isabelle und CTPs & 3 \\ \hline
59 20.07.2010 & Meeting: Besprechen der grundsätzlichen Vorgangsweise und Ziele & 1 \\ \hline
60 23.07.2010 & Isabelle: Ziele, Techniken (ML) und Zusammenhänge mit Isac abklären & 1 \\ \hline
61 30.07.2010 & Ende der Einarbeitungstage: weitere Vorgensweise über Backs 'structured derivations'; Begriffserklärung & 3 \\ \hline
62 01.08.2010 & Recherche: Buch für Scala & 2 \\ \hline
63 03.08.2010 & Isabelle bestehende Technologie studieren & 4 \\ \hline
64 05.08.2010 & Einarbeiten in Scala: Unterschiede zu Java indentifizieren & 1 \\ \hline
65 06.08.2010 & Einarbeiten in Scala: Unterschiede zu Java indentifizieren, erste Beispielfiles & 4 \\ \hline
66 08.08.2010 & Einarbeiten in Scala: funktionale Seite von Scala & 2 \\ \hline
67 09.08.2010 & Einarbeiten in Scala: Testfiles mit Scala-Swing & 5 \\ \hline
68 12.08.2010 & Studieren von Papers zu Scala Actors & 3 \\ \hline
69 24.09.2010 & Scala: Arbeiten mit Klassen und Schnittstellen & 3 \\ \hline
70 25.09.2010 & Scala: Experimente mit Java in Scala-Source & 6 \\ \hline
71 27.09.2010 & Scala: Testfiles zu "Funktional vs Imperativ" & 4 \\ \hline
72 & Anzahl der Einheiten & 44 \\
77 \subsection{Technische Voraussetzungen hergestellt: am 02.08.2010}
79 \item Isabelle installiert, Filestruktur bekannt: am 02.08.2010
80 \item Scala in NetBeans eingebunden: am 22.07.2010
81 \item Mercurial installiert und einrichten des Repositories: 19.07.2010
83 \begin{tabular}{|p{2cm}|p{8cm}|p{2cm}|}
85 Datum & T\"atigkeit & Einheiten \\ \hline
86 19.07.2010 & Beginn der Installationsarbeiten: Repo klonen und testen & 6 \\ \hline
87 20.07.2010 & Installationsarbeiten, Einarbeiten in Filestruktur & 7 \\ \hline
88 21.07.2010 & Einarbeiten in Filestruktur & 6 \\ \hline
89 22.07.2010 & Vorbereitungen: NetBeans, JDK und Scala installieren. Scala in NetBeans integrieren & 8 \\ \hline
90 23.07.2010 & Isabelle-jEdit-Plugin mittels NetBeans ausführen: testen & 5 \\ \hline
91 27.07.2010 & Isabelle-jEdit-Plugin: Änderungen an der Projektstruktur & 7 \\ \hline
92 28.07.2010 & Experimente mit Isabelle-jEdit-Plugin & 6 \\ \hline
93 29.07.2010 & Identifikations der Parse-Einstiegsstelle & 5 \\ \hline
94 30.07.2010 & Experimente mit Isabelle-jEdit-Plugin, Besprechung über Erfahrungen mit Filestruktur & 4 \\ \hline
95 02.08.2010 & Installationen und einrichten des Repos auf meinen Laptop & 6 \\ \hline \hline
96 & Anzahl der Einheiten & 60 \\
100 \subsection{NetBeans-Projekt aufgesetzt }% am ..(*)...}
102 \item Grundlegende Projektstruktur f\"ur ISAC hergestellt: am 02.08.2010
103 \item jEdit-Plugin: XML-Files für ISAC vorbereitet: am 22.07.2010
104 \item jEdit-Plugin: Source files geschrieben: 19.07.2010
106 \begin{tabular}{|p{2cm}|p{8cm}|p{2cm}|}
108 Datum & T\"atigkeit & Einheiten \\ \hline
109 10.08.2010 & Projektstruktur anlegen, build.xml anpassen & 7 \\ \hline
110 11.08.2010 & jEdit-Plugin-Struktur studieren: Howto durcharbeiten & 5 \\ \hline
111 21.08.2010 & bestehende jEdit-Plugins (Java) durcharbeiten & 3 \\ \hline
112 22.08.2010 & Kopieren des Isabelle-jEdit-Plugins, Umarbeiten für ISAC & 3 \\ \hline
113 24.08.2010 & Umarbeiten des Isabelle-Plugins für ISAC & 6 \\ \hline
114 26.08.2010 & Problem mit Isabelle-Umgebungsvariable: Suche nach Lösungen & 3 \\ \hline
115 28.08.2010 & Recherchen zum Umgebungsvariable-Problem, Arbeiten mit den Isabelle-Shell-Skripts & 2 \\ \hline
116 29.08.2010 & Experimente mit den Path-Varialbe der jvm & 3 \\ \hline
117 30.08.2010 & Isabelle-jEdit-Plugin endlich vollständig lauffähig gebracht & 4 \\ \hline
118 01.09.2010 & Arbeiten an der jEdit-ISAC-Projektstruktur & 3 \\ \hline
119 04.09.2010 & Umarbeiten des Isabelle-Plugins für ISAC & 5 \\ \hline
120 20.09.2010 & Einrichten des Laptops für Isabelle-Isac & 4 \\ \hline
121 22.09.2010 & Meeting: Fortschrittsbericht, kurze Einführung für Mitstreiter & 3 \\ \hline
123 29.09.2010 & Neue Vorgehensweise: QuickNotepad-Plugin(QN) wird in Scala übersetzt und für ISAC entsprechend angepasst: Arbeit an den XML-Files & 4 \\ \hline
124 30.09.2010 & QN: Start mit übersetzten der Sourcefiles & 5 \\ \hline
125 02.10.2010 & QN: Übersetzten der Sourcefiles & 6 \\ \hline
126 04.10.2010 & QN: Übersetzten der Sourcefiles: Problem bei Interface & 3 \\ \hline
127 05.10.2010 & QN: QN vollständig in Scala übersetzt, testen & 2 \\ \hline \hline
128 & Anzahl der Einheiten & 71 \\
132 \subsection{Experimentelle Parser implementiert}% am ..(*)...}
133 \subsection{Pr\"asentation der Arbeit im IST-Seminar }% am ..(*)...}
136 \section{Zusammenfassung und R\"uckblick}
139 %\bibliography{CTP-userinterfaces}
140 %\bibliography{bib/math-eng,bib/bk,bib/RISC_2,bib/isac,bib/pl,bib/math,bib/pl}