Intersección de malla CSG 3D verificada formalmente: confíe en 93 líneas de especificación, no en código de IA

Un nuevo proyecto, verified-3d-mesh-intersection, implementa una intersección de mallas de geometría constructiva de sólidos (CSG) 3D verificada formalmente en Lean 4. La idea clave: confiar solo en 93 líneas de especificación formal, no en las más de 1000 líneas de código de implementación escritas por IA. La IA escribió automáticamente más de 60,000 líneas de pruebas en Lean, que nunca necesitan revisión humana; el verificador de Lean garantiza la corrección en tiempo de compilación.

Cómo funciona

La especificación define la superficie exacta de la malla resultante y garantiza condiciones de buena formación en la triangulación. La identidad central:

solid (meshIntersect M1 M2) = solid M1 ∩ solid M2

donde solid representa el conjunto infinito de puntos dentro de una malla. Lean puede razonar sobre estos conjuntos infinitos y probar la igualdad exactamente.

Detalles clave

• Lenguaje: Lean 4, compilado a WebAssembly mediante emcc-wasm.sh.
• Rendimiento: 24 segundos para intersectar dos mallas del conejo de Stanford de 70k triángulos. Lento pero prioriza la verificación sobre la velocidad.
• Demo web: Ejecuta el kernel verificado en el navegador en schildep.github.io/verified-3d-mesh-intersection. Soporta importación STL. No se envían datos al servidor.
• Revisión humana: Solo se necesita leer la especificación de 93 líneas. Las más de 1000 líneas de implementación de IA y las más de 60k líneas de pruebas de IA se tratan como cajas negras.
• Buena formación: Si las entradas no están bien formadas (por ejemplo, no cerradas o auto-intersecantes), el algoritmo debe detectarlo e informarlo correctamente, formalizado en la especificación.

Para quién es

Desarrolladores que trabajan con geometría 3D, operaciones CSG o verificación formal, especialmente aquellos escépticos de confiar en código generado por IA sin garantías.

Arquitectura

El repositorio contiene el kernel de Lean (CSG/), un envoltorio en C (wrapper.c) y código de interfaz web (web/). Los comandos de compilación se proporcionan mediante lakefile.lean, emcc-wasm.sh y build_web_demo.sh. La interfaz de usuario y el código de conexión no están verificados formalmente.