近年来人工智能发展迅速,已经上升为国家级重大战略,夯实人工智能的基础理论尤为重要。数学定理的机器证明是人工智能基础理论研究的深刻体现,是计算机科学和数学的完美结合,其主要通过计算机对数学理论进行形式化描述并验证定理证明的正确性。随着Coq、Isabella、HOL Light等证明辅助工具的出现,定理的机器证明取得了长足的进展。法国布尔巴基学派认为现代数学由序、代数、拓扑三大母结构组成。线性代数在各种代数分支中占据首要地位,线性代数中仅仅讨论向量空间的结构性质是片面的,还要考虑线性变换在其上的作用,这正是模观点的独到之处。用近世代数中的模理论来研究线性代数,使得线性代数从古典走向现代,带有线性变换的向量空间可以看做主理想整环上的模,因此模分解定理对向量空间的分解具有重要作用。本文基于证明辅助工具Coq,从本实验室的科研成果——“公理化集合论”形式化系统出发,初步实现了模观点下线性代数系统的形式化,并在此基础上完成了模分解定理的机器证明。主要工作如下:1、利用Coq,以“公理化集合论”形式化系统为基础,龚升的《线性代数五讲》为理论依据,形式化构建了群、环、体、域、主理想整环等代数结构,并完成了主理想整环上素元分解定理的机器证明。2、实现了向量空间和模两种代数结构的形式化,并用代码阐述了两者主要的联系与区别。至此,初步建立了代数结构的形式化框架。3、完成了主理想整环上有限生成模分解定理的机器证明,包括有限生成模分解定理的机器证明、准素唯一分解定理的机器证明和循环分解唯一性定理的机器证明。此定理可看做是向量空间与模之间的桥梁,这对线性代数后续的形式化研究意义重大。本文所有形式化过程已被Coq验证,体现了基于Coq的数学定理机器证明具有可靠性和严谨性的特点,证明过程规范、可读、智能。