An der FernUni Schweiz findet vom Mittwoch, 25. – Freitag, 27. März 2026 ein dreitägiger Workshop zum Thema «Formalization and Proof Assistants”» statt. Der Workshop findet im Rahmen der «Spring Meetings» der Schweizerischen Mathematischen Gesellschaft statt.

Die Formalisierung mathematischer Beweise befasst sich damit, von Menschen verfasste mathematische Aussagen in ein präzises, formales Sprachsystem zu übersetzen. Damit lassen sich mittels Computern mathematische Beweise auf ihre Richtigkeit überprüfen. Die Übertragung mathematischer Aussagen in formale Sprache ist jedoch ein aufwendiger Prozess, der tiefes Verständnis sowohl der zugrunde liegenden Mathematik, als auch des jeweiligen formalen Systems erfordert. Softwaresysteme, die diesen Prozess unterstützen, werden als Beweisassistenten bezeichnet.

In den letzten Jahren hat das Gebiet bemerkenswerte Fortschritte gemacht, nicht zuletzt, weil prominente Mathematiker wie Terence Tao und Peter Scholze Beweisassistenten aktiv in ihre Arbeit einbinden und damit das Interesse einer breiteren Fachöffentlichkeit wecken. Auch die Beweisassistenten selbst sind in den letzten Jahren deutlich leistungsfähiger und zugänglicher geworden. Gleichzeitig eröffnen KI-Systeme neue Möglichkeiten, den Formalisierungsprozess teilweise zu automatisieren.

Kugelpackung: ein anschauliches Beispiel

Beim Kugelpackungsproblem geht es um die Frage, wie sich Kugeln so anordnen lassen, dass sie möglichst wenig Raum beanspruchen. Legt man Kugeln in einem gleichmässigen Gitter wie in einem Regal nebeneinander, bleiben grosse Lücken. Stapelt man sie hingegen versetzt, wie Orangen auf einem Marktstand, füllen sie den Raum deutlich effizienter. 

Dass diese versetzte Anordnung in drei Dimensionen tatsächlich optimal ist, vermutete bereits Johannes Kepler im Jahr 1611. Der Beweis gelang Thomas Hales allerdings erst 1998 und wurde anschliessend mit einem Beweisassistenten formal verifiziert. Die ukrainische Mathematikerin Maryna Viazovska löste 2016 das analoge Problem in acht Dimensionen. Für diesen Durchbruch erhielt sie 2022 die Fields-Medaille, die höchste Auszeichnung in der Mathematik. 

Menschen und KI in Zusammenarbeit

Kürzlich ist es einem Team von Expertinnen und Experten aus der Schweiz, Grossbritannien und den USA gelungen, Viazovskas Theoreme zur Kugelpackung mithilfe des Beweisassistenten «Lean» formal zu verifizieren. Ein neuartiger Aspekt dieses Durchbruchs besteht darin, dass ein wesentlicher Teil der Formalisierungsarbeit mithilfe künstlicher Intelligenz durchgeführt wurde: Viele Schritte der Formalisierung wurden automatisch von «Gauss» erzeugt, einem «Large Language Model» zur Erstellung formalisierter Beweise, das vom mathematischen KI-Unternehmen Math, Inc. entwickelt wurde.

Bei dem durch Professor Dr. David Loeffler organisierten Workshop berichten Expertinnen und Experten aus dem Fachgebiet über aktuelle Entwicklungen. Die FernUni Schweiz freut sich hierbei besonders, Fields-Medaillenträgerin Maryna Viazovska unter den Vortragenden begrüssen zu dürfen. Die Veranstaltung findet in Kombination mit dem Frühjahrstreffen der Schweizerischen Mathematischen Gesellschaft statt.

Zur Veranstaltung SMS Spring Meeting: Formalization and Proof Assistants

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