Mackey-complete spaces and power series -- A topological model of Differential Linear Logic

In this paper, we have described a denotational model of Intuitionist Linear Logic which is also a differential category. Formulas are interpreted as Mackey-complete topological vector space and linear proofs are interpreted by bounded linear functions. So as to interpret non-linear proofs of Linear Logic, we have used a notion of power series between Mackey-complete spaces, generalizing the notion of entire functions in C. Finally, we have obtained a quantitative model of Intuitionist Differential Linear Logic, where the syntactic differentiation correspond to the usual one and where the interpretations of proofs satisfy a Taylor expansion decomposition

Higher-order distributions for differential linear logic.

Linear Logic was introduced as the computational counterpart of the algebraic notion of linearity. Differential Linear Logic refines Linear Logic with a proof-theoretical interpretation of the geometrical process of differentiation. In this article, we construct a polarized model of Differential Linear Logic satisfying computational constraints such as an interpretation for higher-order functions, as well as constraints inherited from physics such as a continuous interpretation for spaces. This extends what was done previously by Kerjean for first order Differential Linear Logic without promotion. Concretely, we follow the previous idea of interpreting the exponential of Differential Linear Logic as a space of higher-order distributions with compact-support, and is constructed as an inductive limit of spaces of distributions on Euclidean spaces. We prove that this exponential is endowed with a co-monadic like structure, with the notable exception that it is functorial only on isomorphisms. Interestingly, as previously argued by Ehrhard, this still allows one to interpret differential linear logic without promotion

33èmes Journées Francophones des Langages Applicatifs

International audienceLes 33èmes Journées Francophones des Langages Applicatifs (JFLA) se sont tenues à Saint-Médard-d'Excideuil, plus précisément Domaine d'Essendiéras (Périgord), du mardi 28 juin 2022 au vendredi 1er juillet 2022.Les JFLA réunissent concepteurs, utilisateurs et théoriciens ; elles ont pour ambition de couvrir les domaines des langages applicatifs, de la preuve formelle, de la vérification de programmes, et des objets mathématiques qui sous-tendent ces outils. Ces domaines doivent être pris au sens large : nous souhaitons promouvoir les ponts entre les différentes thématiques.- Langages fonctionnels et applicatifs : sémantique, compilation, optimisation, typage, mesures, extensions par d'autres paradigmes.- Assistants de preuve : implémentation, nouvelles tactiques, développements présentant un intérêt technique ou méthodologique.- Logique, correspondance de Curry-Howard, réalisabilité, extraction de programmes, modèles.- Spécification, prototypage, développements formels d'algorithmes.- Vérification de programmes ou de modèles, méthode déductive, interprétation abstraite, raffinement.- Utilisation industrielle des langages fonctionnels et applicatifs, ou des méthodes issues des preuves formelles, outils pour le web.Les articles soumis aux JFLA sont relus par au moins deux personnes s'ils sont acceptés, trois personnes s'ils sont rejetés. Les critiques des relecteurs sont toujours bienveillantes et la plupart du temps encourageantes et constructives, même en cas de rejet

Non-random, individual-specific methylation profiles are present at the sixth CTCF binding site in the human H19/IGF2 imprinting control region

Expression of imprinted genes is classically associated with differential methylation of specific CpG-rich DNA regions (DMRs). The H19/IGF2 locus is considered a paradigm for epigenetic regulation. In mice, as in humans, the essential H19 DMR—target of the CTCF insulator—is located between the two genes. Here, we performed a pyrosequencing-based quantitative analysis of its CpG methylation in normal human tissues. The quantitative analysis of the methylation level in the H19 DMR revealed three unexpected discrete, individual-specific methylation states. This epigenetic polymorphism was confined to the sixth CTCF binding site while a unique median-methylated profile was found at the third CTCF binding site as well as in the H19 promoter. Monoallelic expression of H19 and IGF2 was maintained independently of the methylation status at the sixth CTCF binding site and the IGF2 DMR2 displayed a median-methylated profile in all individuals and tissues analyzed. Interestingly, the methylation profile was genetically transmitted. Transgenerational inheritance of the H19 methylation profile was compatible with a simple model involving one gene with three alleles. The existence of three individual-specific epigenotypes in the H19 DMR in a non-pathological situation means it is important to reconsider the diagnostic value and functional importance of the sixth CTCF binding site

Espaces réflexifs de fonctions lisses : un compte rendu logique des équations aux dérivées partielles linéaires

Around the curry-coward correspondence, proof-theory has grown along two distinct fields : the theory of programming languages, for which formulas acts as data types, and the semantic study of proofs. The latter consists in giving mathematical models of proofs and programs. In particular, denotational semantics distinguishes data types which serves as input or output of programs, and allows in return for a finer understanding of proofs and programs. Linear Logic (LL) gives a logical interpretation of the basic notions from/of linear algebra, while Differential Linear Logic allows for a logical understanding of differentiation. This manuscript strengthens the link between proof-theory and functional analysis, and highlights the role of linear involutive negation in DiLL. The first part of this thesis consists in a quick overview of prerequisites on the notions of linearity, polarisation and differentiation in proof-theory, and gives the necessary background in the theory of locally convex topological vector spaces. The second part uses two classic topologies on the dual of a topological vector space and gives two models of DiLL: the weak topology allows only for a discrete interpretation of proofs through formal power series, while the Mackey topology on the dual allows for a smooth and polarised model of DiLL. Finally, the third part interprets proofs of DiLL by distributions. We detail a polarized model of DiLL in which negatives are Fréchet Nuclear spaces, and proofs are distributions with compact support. We also show that solving linear partial differential equations with constant coefficients can be typed by a syntax similar to the one of DiLL, which we detail.La théorie de la preuve se développe depuis la correspondance de Curry-Howard suivant deux sources d’inspirations : les langages de programmation, pour lesquels elle agit comme une théorie des types de données, et l’étude sémantique des preuves. Cette dernière consiste à donner des modèles mathématiques pour les comportements des preuves/programmes. En particulier, la sémantique dénotationnelle s’attache à interpréter les deux-ci comme des fonctions entre des types, et permet en retour d’affiner notre compréhension des preuves/programmes. La logique linéaire (LL), introduite par Girard, donne une interprétation logique des notions d’algèbre linéaire, quand la logique linéaire différentielle (DiLL), introduite par Ehrhard et Regnier, permet une compréhension logique de la notion de différentielle.Cette thèse s’attache à renforcer la correspondance sémantique entre théorie de la preuve et analyse fonctionnelle, en insistant sur le caractère involutif de la négation dans DiLL.La première partie consiste en un rappel des notions de linéarité, polarisation et différentiation en théorie de la preuve, ainsi qu’un exposé rapide de théorie des espaces vectoriels topologiques. La deuxième partie donne deux modèles duaux de la logique linéaire différentielle, interprétant la négation d’une formule respectivement par le dual faible et le dual de Mackey. Quand la topologie faible ne permet qu’une interprétation discrète des preuves sous forme de série formelle, la topologie de Mackey nous permet de donner un modèle polarisé et lisse de DiLL, et de raffiner des résultats précédemment obtenus par Blute, Dabrowski, Ehrhard et Tasson. Enfin, la troisième partie de cette thèse s’attache à interpréter les preuves de DiLL par des distributions à support compact. Nous donnons un modèle polarisé de DiLL où les formules négatives sont interprétés par des espaces Fréchet Nucléaires. Nous montrons que enfin la résolution des équations aux dérivées partielles linéaires à coefficients constants obéit à une syntaxe qui généralise celle de DiLL, que nous détaillons

Espaces réflexifs de fonctions lisses : un compte rendu logique des équations aux dérivées partielles linéaires

La théorie de la preuve se développe depuis la correspondance de Curry-Howard suivant deux sources d’inspirations : les langages de programmation, pour lesquels elle agit comme une théorie des types de données, et l’étude sémantique des preuves. Cette dernière consiste à donner des modèles mathématiques pour les comportements des preuves/programmes. En particulier, la sémantique dénotationnelle s’attache à interpréter les deux-ci comme des fonctions entre des types, et permet en retour d’affiner notre compréhension des preuves/programmes. La logique linéaire (LL), introduite par Girard, donne une interprétation logique des notions d’algèbre linéaire, quand la logique linéaire différentielle (DiLL), introduite par Ehrhard et Regnier, permet une compréhension logique de la notion de différentielle.Cette thèse s’attache à renforcer la correspondance sémantique entre théorie de la preuve et analyse fonctionnelle, en insistant sur le caractère involutif de la négation dans DiLL.La première partie consiste en un rappel des notions de linéarité, polarisation et différentiation en théorie de la preuve, ainsi qu’un exposé rapide de théorie des espaces vectoriels topologiques. La deuxième partie donne deux modèles duaux de la logique linéaire différentielle, interprétant la négation d’une formule respectivement par le dual faible et le dual de Mackey. Quand la topologie faible ne permet qu’une interprétation discrète des preuves sous forme de série formelle, la topologie de Mackey nous permet de donner un modèle polarisé et lisse de DiLL, et de raffiner des résultats précédemment obtenus par Blute, Dabrowski, Ehrhard et Tasson. Enfin, la troisième partie de cette thèse s’attache à interpréter les preuves de DiLL par des distributions à support compact. Nous donnons un modèle polarisé de DiLL où les formules négatives sont interprétés par des espaces Fréchet Nucléaires. Nous montrons que enfin la résolution des équations aux dérivées partielles linéaires à coefficients constants obéit à une syntaxe qui généralise celle de DiLL, que nous détaillons.Around the curry-coward correspondence, proof-theory has grown along two distinct fields : the theory of programming languages, for which formulas acts as data types, and the semantic study of proofs. The latter consists in giving mathematical models of proofs and programs. In particular, denotational semantics distinguishes data types which serves as input or output of programs, and allows in return for a finer understanding of proofs and programs. Linear Logic (LL) gives a logical interpretation of the basic notions from/of linear algebra, while Differential Linear Logic allows for a logical understanding of differentiation. This manuscript strengthens the link between proof-theory and functional analysis, and highlights the role of linear involutive negation in DiLL. The first part of this thesis consists in a quick overview of prerequisites on the notions of linearity, polarisation and differentiation in proof-theory, and gives the necessary background in the theory of locally convex topological vector spaces. The second part uses two classic topologies on the dual of a topological vector space and gives two models of DiLL: the weak topology allows only for a discrete interpretation of proofs through formal power series, while the Mackey topology on the dual allows for a smooth and polarised model of DiLL. Finally, the third part interprets proofs of DiLL by distributions. We detail a polarized model of DiLL in which negatives are Fréchet Nuclear spaces, and proofs are distributions with compact support. We also show that solving linear partial differential equations with constant coefficients can be typed by a syntax similar to the one of DiLL, which we detail

Chiralities in topological vector spaces

Differential Linear Logic extends Linear Logic by allowing the differentiation of proofs. Trying to interpret this proof-theoretical notion of differentiation by traditional analysis, one faces the fact that analysis badly accommodates with the very basic layers of Linear Logic. Indeed, tensor products are seldom associative and spaces stable by double duality enjoy very poor stability properties. In this work, we unveil the polarized settings lying beyond several models of Differential Linear Logic. By doing so, we identify chiralities - a categorical axiomatic developed from game semantics - as an adequate setting for expressing several results from the theory of topological vector spaces. In particular, complete spaces provide an interpretation for negative connectives, while barrelled or bornological spaces provide an interpretation for positive connectives

From categorical models of differentiation to topologies in vector spaces.

Differential categories have a rich relation with proof theory and linear logic. In this talk, we will focus on models interpreting differential linear logic in topological vector spaces, and specifically for models interpreting the involutive linear negation of classical linear logic. We will survey the main ingredients that can make a category with smooth functions over topological vector spaces cartesian closed. We also review the main limitations to reaching *-autonomy in topological vector spaces. If time permits, we will explore how chiralities, models of polarized linear logic, are especially appropriate in this context, and facilitate the search for cartesian closedness and *-autonomy.Non UBCUnreviewedAuthor affiliation: LIPN, CNRS, Université Sorbonne Paris NordOthe