Proving and Disproving Termination in the Dependency Pair Framework

The dependency pair framework is a new general concept to integrate arbitrary techniques for termination analysis of term rewriting. In this way, the benefits of different techniques can be combined and their modularity and power are increased significantly. Moreover, this framework facilitates the development of new methods for termination analysis. Traditionally, the research on termination focused on methods which prove termination and there were hardly any approaches for disproving termination. We show that with the dependency pair framework, one can combine the search for a proof and for a disproof of termination. In this way, we obtain the first powerful method which can also verify non-termination of term rewrite systems. We implemented and evaluated our contributions in the automated termination prover AProVE. Due to these results, AProVE was the winning tool in the International Competition of Termination Provers 2005, both for proving and for disproving termination of term rewriting

Termination of Narrowing: Automated Proofs and Modularity Properties

En 1936 Alan Turing demostro que el halting problem, esto es, el problema de decidir si un programa termina o no, es un problema indecidible para la inmensa mayoria de los lenguajes de programacion. A pesar de ello, la terminacion es un problema tan relevante que en las ultimas decadas un gran numero de tecnicas han sido desarrolladas para demostrar la terminacion de forma automatica de la maxima cantidad posible de programas. Los sistemas de reescritura de terminos proporcionan un marco teorico abstracto perfecto para el estudio de la terminacion de programas. En este marco, la evaluaci on de un t ermino consiste en la aplicacion no determinista de un conjunto de reglas de reescritura. El estrechamiento (narrowing) de terminos es una generalizacion de la reescritura que proporciona un mecanismo de razonamiento automatico. Por ejemplo, dado un conjunto de reglas que denan la suma y la multiplicacion, la reescritura permite calcular expresiones aritmeticas, mientras que el estrechamiento permite resolver ecuaciones con variables. Esta tesis constituye el primer estudio en profundidad de las propiedades de terminacion del estrechamiento. Las contribuciones son las siguientes. En primer lugar, se identican clases de sistemas en las que el estrechamiento tiene un comportamiento bueno, en el sentido de que siempre termina. Muchos metodos de razonamiento automatico, como el analisis de la semantica de lenguajes de programaci on mediante operadores de punto jo, se benefician de esta caracterizacion. En segundo lugar, se introduce un metodo automatico, basado en el marco teorico de pares de dependencia, para demostrar la terminacion del estrechamiento en un sistema particular. Nuestro metodo es, por primera vez, aplicable a cualquier clase de sistemas. En tercer lugar, se propone un nuevo metodo para estudiar la terminacion del estrechamiento desde un termino particular, permitiendo el analisis de la terminacion de lenguajes de programacion. El nuevo metodo generaliza losIborra López, J. (2010). Termination of Narrowing: Automated Proofs and Modularity Properties [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/19251Palanci