Elementary theorem-proving applications of the OTTER automated deduction system in structural mechanics

Four elementary applications of the famous McCune's OTTER (Organized Techniques for Theorem Proving and Effective Research) automated deduction/theorem-proving computer program in structural mechanics are presented. These applications concern (i) conclusions on the support and boundary conditio...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Ioakimidis, Nikolaos
Άλλοι συγγραφείς: Ιωακειμίδης, Νικόλαος
Μορφή: Technical Report
Γλώσσα:English
Έκδοση: 2018
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/10917
id nemertes-10889-10917
record_format dspace
institution UPatras
collection Nemertes
language English
topic Automated theorem proving
Automated reasoning
Automated deduction
Predicate logic
Formal proofs
OTTER
Beams
Elastic foundations
Structures
Trusses
Αυτόματη απόδειξη θεωρημάτων
Αυτόματη συλλογιστική
Αυτόματη εξαγωγή συμπερασμάτων
Κατηγορηματική λογική
Τυπικές αποδείξεις
OTTER
Δοκοί
Ελαστικές θεμελιώσεις
Κατασκευές
Δικτυώματα
spellingShingle Automated theorem proving
Automated reasoning
Automated deduction
Predicate logic
Formal proofs
OTTER
Beams
Elastic foundations
Structures
Trusses
Αυτόματη απόδειξη θεωρημάτων
Αυτόματη συλλογιστική
Αυτόματη εξαγωγή συμπερασμάτων
Κατηγορηματική λογική
Τυπικές αποδείξεις
OTTER
Δοκοί
Ελαστικές θεμελιώσεις
Κατασκευές
Δικτυώματα
Ioakimidis, Nikolaos
Elementary theorem-proving applications of the OTTER automated deduction system in structural mechanics
description Four elementary applications of the famous McCune's OTTER (Organized Techniques for Theorem Proving and Effective Research) automated deduction/theorem-proving computer program in structural mechanics are presented. These applications concern (i) conclusions on the support and boundary conditions at the ends of a simple beam, (ii) the elementary problem of the reactions at the ends of a simple beam, (iii) the linear combination of the four elementary solutions of the fourth-order homogeneous ordinary differential equation of a beam on an elastic foundation and (iv) the formal proof of the lack of axial loading in four bars of a simple truss. Additional problems of structural mechanics formally stated as simple theorems can also be studied (i.e., the related theorems can be proved) by using OTTER or a competitive automated deduction/theorem-proving program. From the practical point of view the present results aim at the illustration of the possible usefulness of automated deduction/theorem-proving techniques is structural mechanics as a potentially additional and, maybe, partially interesting tool beyond the well-known tools of numerical and symbolic computations, computer-aided design, expert systems, etc. especially during the verification of results not sufficiently formally established or just guessed by the structural engineer (conjectures). On the other hand, from the theoretical point of view, the present results attempt a generalization of theorem-proving techniques from pure and applied mathematics to structural mechanics. Further possibilities of the method are also discussed in brief.
author2 Ιωακειμίδης, Νικόλαος
author_facet Ιωακειμίδης, Νικόλαος
Ioakimidis, Nikolaos
format Technical Report
author Ioakimidis, Nikolaos
author_sort Ioakimidis, Nikolaos
title Elementary theorem-proving applications of the OTTER automated deduction system in structural mechanics
title_short Elementary theorem-proving applications of the OTTER automated deduction system in structural mechanics
title_full Elementary theorem-proving applications of the OTTER automated deduction system in structural mechanics
title_fullStr Elementary theorem-proving applications of the OTTER automated deduction system in structural mechanics
title_full_unstemmed Elementary theorem-proving applications of the OTTER automated deduction system in structural mechanics
title_sort elementary theorem-proving applications of the otter automated deduction system in structural mechanics
publishDate 2018
url http://hdl.handle.net/10889/10917
work_keys_str_mv AT ioakimidisnikolaos elementarytheoremprovingapplicationsoftheotterautomateddeductionsysteminstructuralmechanics
AT ioakimidisnikolaos stoicheiōdeisepharmogesapodeixeōstheōrēmatōntousystēmatosautomatēsexagōgēssymperasmatōnotterstēmēchanikētōnkataskeuōn
_version_ 1771297312712163328
spelling nemertes-10889-109172022-09-05T20:19:03Z Elementary theorem-proving applications of the OTTER automated deduction system in structural mechanics Στοιχειώδεις εφαρμογές αποδείξεως θεωρημάτων του συστήματος αυτόματης εξαγωγής συμπερασμάτων OTTER στη μηχανική των κατασκευών Ioakimidis, Nikolaos Ιωακειμίδης, Νικόλαος Automated theorem proving Automated reasoning Automated deduction Predicate logic Formal proofs OTTER Beams Elastic foundations Structures Trusses Αυτόματη απόδειξη θεωρημάτων Αυτόματη συλλογιστική Αυτόματη εξαγωγή συμπερασμάτων Κατηγορηματική λογική Τυπικές αποδείξεις OTTER Δοκοί Ελαστικές θεμελιώσεις Κατασκευές Δικτυώματα Four elementary applications of the famous McCune's OTTER (Organized Techniques for Theorem Proving and Effective Research) automated deduction/theorem-proving computer program in structural mechanics are presented. These applications concern (i) conclusions on the support and boundary conditions at the ends of a simple beam, (ii) the elementary problem of the reactions at the ends of a simple beam, (iii) the linear combination of the four elementary solutions of the fourth-order homogeneous ordinary differential equation of a beam on an elastic foundation and (iv) the formal proof of the lack of axial loading in four bars of a simple truss. Additional problems of structural mechanics formally stated as simple theorems can also be studied (i.e., the related theorems can be proved) by using OTTER or a competitive automated deduction/theorem-proving program. From the practical point of view the present results aim at the illustration of the possible usefulness of automated deduction/theorem-proving techniques is structural mechanics as a potentially additional and, maybe, partially interesting tool beyond the well-known tools of numerical and symbolic computations, computer-aided design, expert systems, etc. especially during the verification of results not sufficiently formally established or just guessed by the structural engineer (conjectures). On the other hand, from the theoretical point of view, the present results attempt a generalization of theorem-proving techniques from pure and applied mathematics to structural mechanics. Further possibilities of the method are also discussed in brief. Παρουσιάζονται τέσσερις στοιχειώδεις εφαρμογές στη μηχανική των κατασκευών του διάσημου προγράμματος υπολογιστή OTTER (Organized Techniques for Theorem Proving and Effective Research) του McCune για την αυτόματη εξαγωγή συμπερασμάτων/απόδειξη θεωρημάτων. Αυτές οι εφαρμογές αφορούν (i) σε συμπεράσματα για τη στήριξη και τις συνοριακές συνθήκες στα άκρα απλής δοκού, (ii) στο στοιχειώδες πρόβλημα των αντιδράσεων στα άκρα απλής δοκού, (iii) στο γραμμικό συνδυασμό των τεσσάρων στοιχειωδών λύσεων της ομογενούς συνήθους διαφορικής εξισώσεως τετάρτης τάξεως δοκού σε ελαστική θεμελίωση και (iv) στην τυπική απόδειξη της απουσίας αξονικής φορτίσεως σε τέσσερις ράβδους ενός απλού δικτυώματος. Με τη χρήση του OTTER ή ενός ανταγωνιστικού προγράμματος αυτόματης εξαγωγής συμπερασμάτων/αποδείξεως θεωρημάτων μπορούν επίσης να μελετηθούν και άλλα προβλήματα της μηχανικής των κατασκευών που μπορούν να διατυπωθούν τυπικά σαν απλά θεωρήματα (δηλαδή μπορούν να αποδειχθούν τα σχετικά θεωρήματα). Από πρακτική άποψη τα παρόντα αποτελέσματα στοχεύουν στην επίδειξη της πιθανής χρησιμότητας τεχνικών αυτόματης εξαγωγής συμπερασμάτων/αποδείξεως θεωρημάτων στη μηχανική των κατασκευών σαν ένα ενδεχομένως πρόσθετο και ίσως εν μέρει ενδιαφέρον εργαλείο πέρα από τα πολύ γνωστά εργαλεία των αριθμητικών και συμβολικών υπολογισμών, του σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή, των έμπειρων συστημάτων, κλπ. ειδικά κατά τη διάρκεια της επαληθεύσεως αποτελεσμάτων μη επαρκώς αποδεδειγμένων ή απλά εικαζόμενων (εικασίες) από το δομικό μηχανικό. Αφετέρου, από θεωρητική άποψη τα παρόντα αποτελέσματα επιχειρούν μια γενίκευση των τεχνικών αποδείξεως θεωρημάτων από τα καθαρά και εφαρμοσμένα μαθηματικά στη μηχανική των κατασκευών. Συζητούνται επίσης σύντομα και παραπέρα δυνατότητες της μεθόδου. 2018-01-08T06:32:23Z 2018-01-08T06:32:23Z 2001-03-20 Technical Report http://hdl.handle.net/10889/10917 en application/pdf