The Incredible Proof Machine in Lean

 The Incredible Proof Machine in Lean🔗

Peter Pfaffelhuber

Proofs as pictures, after the Incredible Proof Machine by Joachim Breitner, redone to be played by tapping, also on a phone.

What you know (the assumptions) is at the top, what you want to show (the goals) at the bottom. A proof is a set of lines that lead from the assumptions to the goals, through rule blocks.

  • A red circle is something still to be proved. Tap it, and everything in the picture that fits glows green: tap that to draw the line.

  • A blue dot is something you have. Tap it, and the red circles it fits glow green.

  • New blocks stand left of the board on a large screen, and come from + below it on a phone. Tap one to add it, or drag it onto the board. In a rule, ?1 and ?2 stand for any statements; they are filled in when you connect the block.

  • A line that does not fit gets a ☠; tap it to see why, and ✕ to remove it. Any line can be tapped and removed with ✕.

  • Blocks can be dragged around. To remove a rule block, drag it onto the trash can 🗑, which appears at the corner of the board while you drag. The board always shows the whole proof.

  • Below the board: Undo, Start over, Tidy up, Lean (the same proof in Lean, updated with every step), Tips (the level's text and tips) and Next.

  • The worlds are a map, ten of them (☰ on a phone); the levels of a world are the dots above the board. A level that brings something new explains it in a tip, the first time.

  • Some solved levels become lemmas: in later levels they appear with the blocks, under “Lemmas from solved levels”.

  • After the worlds: the Block lexicon, with every block and what it does.

You are done when no red circle is left. Your progress is kept in your browser.

Beweise als Bilder, nach der Incredible Proof Machine von Joachim Breitner, neu gebaut zum Spielen durch Antippen, auch auf dem Handy.

Was du weißt (die Annahmen), steht oben, was du zeigen willst (die Ziele), unten. Ein Beweis besteht aus Linien, die über Regelblöcke von den Annahmen zu den Zielen führen.

  • Ein roter Kreis ist etwas, das noch zu beweisen ist. Tippe ihn an, und alles im Bild, was passt, leuchtet grün: Tippe es an, um die Linie zu ziehen.

  • Ein blauer Punkt ist etwas, das du hast. Tippe ihn an, und die roten Kreise, zu denen er passt, leuchten grün.

  • Neue Bausteine stehen auf einem großen Bildschirm links neben dem Spielfeld, auf dem Handy kommen sie über + darunter. Tippe einen an, um ihn hinzuzufügen, oder zieh ihn aufs Spielfeld. In einer Regel stehen ?1 und ?2 für beliebige Aussagen; sie werden beim Verbinden ausgefüllt.

  • Eine Linie, die nicht passt, bekommt ein ☠; tippe darauf, um zu sehen, warum, und auf ✕, um sie zu entfernen. Jede Linie lässt sich antippen und mit ✕ entfernen.

  • Blöcke lassen sich verschieben. Um einen Regelblock zu entfernen, zieh ihn auf den Mülleimer 🗑, der beim Ziehen an der Ecke des Spielfelds erscheint. Das Spielfeld zeigt immer den ganzen Beweis.

  • Unter dem Spielfeld: Zurück, Neu anfangen, Aufräumen, Lean (derselbe Beweis in Lean, bei jedem Schritt aktualisiert), Tipps (der Text des Levels und seine Tipps) und Weiter.

  • Die zehn Welten stehen auf einer Karte (☰ auf dem Handy); die Levels einer Welt sind die Punkte über dem Spielfeld. Ein Level, das etwas Neues bringt, erklärt es beim ersten Mal in einem Tipp.

  • Manche gelösten Levels werden zu Hilfssätzen: In späteren Levels stehen sie bei den Bausteinen, unter „Hilfssätze aus gelösten Levels“.

  • Nach den Welten: das Baustein-Lexikon, mit jedem Baustein und dem, was er tut.

Du bist fertig, wenn kein roter Kreis mehr übrig ist. Dein Fortschritt wird in deinem Browser gespeichert.

Contents

  1. 1. World 1: Conjunction
  2. 2. World 2: Implication
  3. 3. World 3: Disjunction
  4. 4. World 4: Falsity and Negation
  5. 5. World 5: Classical Logic
  6. 6. World 6: Equivalence and Truth
  7. 7. World 7: Rewriting
  8. 8. World 8: Quantifiers
  9. 9. World 9: Puzzles
  10. 10. World 10: Induction
  11. Block Lexicon