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P2 Polynomial-Time Program Equivalence for Machine Knitting

机器针织的多项式时间程序等价
ICFP 9(ICFP)2025匹配度 2/10 · 该论文属于程序语言形式语义与程序等价判定,涉及范畴语义和重写系统,与用户关注的 PL×AI、Agentic 程序静态分析、浮点程序分析或贝叶斯程序分析没有直接交叉;机器针织领域较窄,也未涉及 LLM/Agent 或工业静态分析工具落地。引用 0 inbox
Nathan Hurtig, Jenny Han Lin, Thomas S. Price, Adriana Schulz, James McCann, Gilbert Louis Bernstein
crossref: 2026-09-10

AI 速览

一句话:提出机器针织程序拓扑语义的规范化算法,并证明其正确性与多项式时间,从而判定程序等价。

机器针织通过数百枚机针将纱线编织成互锁线圈,其程序具有复杂的拓扑语义,直接判定两段针织程序是否等价并不容易。本文以一类 monoidal 范畴变体刻画机器针织程序的拓扑语义,该语义与 string diagram 紧密对应。作者将等价性判定转化为范畴中词上的规范化问题,设计一个 abstract rewriting system(ARS),并给出把代数表示化为规范形式的算法。论文证明了该规范化算法能够正确判定程序等价,且运行时间为多项式时间。该工作为机器针织程序的编译、优化与验证提供了可判定且高效的语义基础。

问题
机器针织程序具有复杂的拓扑与代数语义,如何自动且高效地判定两个程序是否等价,是其编译、优化与验证中的核心问题。
方法
使用 monoidal 范畴变体与 string diagram 建模机器针织程序的拓扑语义,并在范畴中的词上定义 abstract rewriting system 来进行规范化。
评估
以理论证明为主要评估方式,证明该规范化算法正确,并给出多项式时间的运行复杂度界。
原文摘要(Abstract)

We present an algorithm that canonicalizes the algebraic representations of the topological semantics of machine knitting programs. Machine knitting is a staple technology of modern textile production where hundreds of mechanical needles are manipulated to form yarn into interlocking loop structures. Our semantics are defined using a variant of a monoidal category, and they closely correspond to string diagrams. We formulate our canonicalization as an Abstract Rewriting System (ARS) over words in our category, and prove that our algorithm is correct and runs in polynomial time.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) ·

BibTeX
@article{paperbot3049,
  title = {Polynomial-Time Program Equivalence for Machine Knitting},
  author = {Nathan Hurtig and Jenny Han Lin and Thomas S. Price and Adriana Schulz and James McCann and Gilbert Louis Bernstein},
  journal = {Proceedings of the ACM on Programming Languages},
  volume = {9},
  number = {ICFP},
  year = {2025},
  doi = {10.1145/3747517}
}