helm/software/components/ng_paramodulation/nCicProof.ml

   1 (*
   2     ||M||  This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
   3     ||A||  Library of Mathematics, developed at the Computer Science
   4     ||T||  Department, University of Bologna, Italy.
   5     ||I||
   6     ||T||  HELM is free software; you can redistribute it and/or
   7     ||A||  modify it under the terms of the GNU General Public License
   8     \   /  version 2 or (at your option) any later version.
   9      \ /   This software is distributed as is, NO WARRANTY.
  10       V_______________________________________________________________ *)
  11
  12 (* $Id: orderings.ml 9869 2009-06-11 22:52:38Z denes $ *)
  13
  14 type eq_sig_type = Eq | EqInd_l | EqInd_r | Refl
  15
  16 let eqsig = ref (fun _ -> assert false);;
  17 let set_sig f = eqsig:= f;;
  18 let get_sig = fun x -> !eqsig x;;
  19
  20 let default_sig = function
  21   | Eq ->
  22       let uri = NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/Plogic/equality/eq.ind" in
  23       let ref = NReference.reference_of_spec uri (NReference.Ind(true,0,2)) in
  24         NCic.Const ref
  25   | EqInd_l ->
  26       let uri = NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/Plogic/equality/rewrite_l.con" in
  27       let ref = NReference.reference_of_spec uri (NReference.Def(1)) in
  28         NCic.Const ref
  29   | EqInd_r ->
  30       let uri = NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/Plogic/equality/rewrite_r.con" in
  31       let ref = NReference.reference_of_spec uri (NReference.Def(3)) in
  32         NCic.Const ref
  33   | Refl ->
  34       let uri = NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/Plogic/equality/eq.ind" in
  35       let ref = NReference.reference_of_spec uri (NReference.Con(0,1,2)) in
  36         NCic.Const ref
  37
  38 let set_default_sig () =
  39   (*prerr_endline "setting default sig";*)
  40   eqsig := default_sig
  41
  42 let set_reference_of_oxuri reference_of_oxuri =
  43   prerr_endline "setting oxuri in nCicProof";
  44   let nsig = function
  45     | Eq ->
  46         NCic.Const
  47           (reference_of_oxuri
  48              (UriManager.uri_of_string
  49                 "cic:/matita/logic/equality/eq.ind#xpointer(1/1)"))
  50     | EqInd_l ->
  51         NCic.Const
  52           (reference_of_oxuri
  53              (UriManager.uri_of_string
  54                 "cic:/matita/logic/equality/eq_ind.con"))
  55     | EqInd_r ->
  56         NCic.Const
  57           (reference_of_oxuri
  58              (UriManager.uri_of_string
  59                 "cic:/matita/logic/equality/eq_elim_r.con"))
  60     | Refl ->
  61         NCic.Const
  62           (reference_of_oxuri
  63              (UriManager.uri_of_string
  64                 "cic:/matita/logic/equality/eq.ind#xpointer(1/1/1)"))
  65   in eqsig:= nsig
  66   ;;
  67
  68 (* let debug c r = prerr_endline r; c *)
  69 let debug c _ = c;;
  70
  71   let eqP() = debug (!eqsig Eq) "eq"  ;;
  72   let eq_ind() = debug (!eqsig EqInd_l) "eq_ind" ;;
  73   let eq_ind_r() = debug (!eqsig EqInd_r) "eq_ind_r";;
  74   let eq_refl() = debug (!eqsig Refl) "refl";;
  75
  76
  77   let extract lift vl t =
  78     let rec pos i = function
  79       | [] -> raise Not_found
  80       | j :: tl when j <> i -> 1+ pos i tl
  81       | _ -> 1
  82     in
  83     let vl_len = List.length vl in
  84     let rec extract = function
  85       | Terms.Leaf x -> NCicSubstitution.lift (vl_len+lift) x
  86       | Terms.Var j ->
  87            (try NCic.Rel (pos j vl) with Not_found -> NCic.Implicit `Term)
  88       | Terms.Node l -> NCic.Appl (List.map extract l)
  89     in
  90       extract t
  91   ;;
  92
  93
  94    let mk_predicate hole_type amount ft p1 vl =
  95     let rec aux t p =
  96       match p with
  97       | [] -> NCic.Rel 1
  98       | n::tl ->
  99           match t with
 100           | Terms.Leaf _
 101           | Terms.Var _ ->
 102               let module NCicBlob = NCicBlob.NCicBlob(
 103                         struct
 104                           let metasenv = [] let subst = [] let context = []
 105                         end)
 106                           in
 107               let module Pp = Pp.Pp(NCicBlob) in
 108                prerr_endline ("term: " ^ Pp.pp_foterm ft);
 109                prerr_endline ("path: " ^ String.concat ","
 110                  (List.map string_of_int p1));
 111                prerr_endline ("leading to: " ^ Pp.pp_foterm t);
 112                assert false
 113           | Terms.Node l ->
 114               let l =
 115                 HExtlib.list_mapi
 116                   (fun t i ->
 117                     if i = n then aux t tl
 118                     else extract amount (0::vl) t)
 119                   l
 120               in
 121               NCic.Appl l
 122     in
 123       NCic.Lambda("x", hole_type, aux ft (List.rev p1))
 124     ;;
 125
 126   let dag =
 127    let uri = NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/sets/setoids/prop1.con" in
 128    let ref = NReference.reference_of_spec uri (NReference.Fix(0,2,4)) in
 129      NCic.Const ref
 130   ;;
 131
 132   (*
 133   let eq_setoid =
 134    let uri = NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/sets/setoids/eq.con" in
 135    let ref = NReference.reference_of_spec uri (NReference.Fix(0,0,2)) in
 136      NCic.Const ref
 137   ;;
 138   *)
 139
 140   let sym eq =
 141    let u= NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/properties/relations/sym.con" in
 142    let u = NReference.reference_of_spec u (NReference.Fix(0,1,3)) in
 143      NCic.Appl[NCic.Const u; NCic.Implicit `Type; NCic.Implicit `Term;
 144      NCic.Implicit `Term; NCic.Implicit `Term; eq];
 145   ;;
 146
 147   let eq_morphism1 eq =
 148    let u= NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/sets/setoids/eq_is_morphism1.con" in
 149    let u = NReference.reference_of_spec u (NReference.Def 4) in
 150      NCic.Appl[NCic.Const u; NCic.Implicit `Term; NCic.Implicit `Term;
 151      NCic.Implicit `Term; NCic.Implicit `Term; eq];
 152   ;;
 153
 154   let eq_morphism2 eq =
 155    let u= NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/sets/setoids/eq_is_morphism2.con" in
 156    let u = NReference.reference_of_spec u (NReference.Def 4) in
 157      NCic.Appl[NCic.Const u; NCic.Implicit `Term; NCic.Implicit `Term;
 158      NCic.Implicit `Term; eq; NCic.Implicit `Term];
 159   ;;
 160
 161   let trans eq p =
 162    let u= NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/properties/relations/trans.con" in
 163    let u = NReference.reference_of_spec u (NReference.Fix(0,1,3)) in
 164      NCic.Appl[NCic.Const u; NCic.Implicit `Type; NCic.Implicit `Term;
 165      NCic.Implicit `Term; NCic.Implicit `Term; NCic.Implicit `Term; eq]
 166   ;;
 167
 168   let iff1 eq p =
 169    let uri = NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/logic/connectives/if.con" in
 170    let ref = NReference.reference_of_spec uri (NReference.Fix(0,2,1)) in
 171      NCic.Appl[NCic.Const ref; NCic.Implicit `Type; NCic.Implicit `Type;
 172                eq; p];
 173   ;;
 174
 175 (*
 176   let mk_refl = function
 177       | NCic.Appl [_; _; x; _] ->
 178    let uri= NUri.uri_of_string "cic:/matita/ng/properties/relations/refl.con" in
 179    let ref = NReference.reference_of_spec uri (NReference.Fix(0,1,3)) in
 180     NCic.Appl[NCic.Const ref; NCic.Implicit `Type; NCic.Implicit `Term;
 181     NCic.Implicit `Term(*x*)]
 182       | _ -> assert false
 183 *)
 184
 185   let mk_refl = function
 186     | NCic.Appl [_; ty; l; _]
 187       -> NCic.Appl [eq_refl();ty;l]
 188     | _ -> assert false
 189
 190
 191    let mk_morphism eq amount ft pl vl =
 192     let rec aux t p =
 193       match p with
 194       | [] -> eq
 195       | n::tl ->
 196           prerr_endline (string_of_int n);
 197           match t with
 198           | Terms.Leaf _
 199           | Terms.Var _ -> assert false
 200           | Terms.Node [] -> assert false
 201           | Terms.Node [ Terms.Leaf eqt ; _; l; r ]
 202              when (eqP ()) = eqt ->
 203                if n=2 then eq_morphism1 (aux l tl)
 204                else eq_morphism2 (aux r tl)
 205           | Terms.Node (f::l) ->
 206              snd (
 207               List.fold_left
 208                (fun (i,acc) t ->
 209                  i+1,
 210                               let f = extract amount vl f in
 211                   if i = n then
 212                    let imp = NCic.Implicit `Term in
 213                     NCic.Appl (dag::imp::imp::imp(* f *)::imp::imp::
 214                                [aux t tl])
 215                   else
 216                     NCicUntrusted.mk_appl acc [extract amount vl t]
 217                ) (1,extract amount vl f) l)
 218     in aux ft (List.rev pl)
 219     ;;
 220
 221   let mk_proof (bag : NCic.term Terms.bag) mp subst steps =
 222     let module Subst = FoSubst in
 223     let position i l =
 224       let rec aux = function
 225        | [] -> assert false
 226        | (j,_) :: tl when i = j -> 1
 227        | _ :: tl -> 1 + aux tl
 228       in
 229         aux l
 230     in
 231     let vars_of i l = fst (List.assoc i l) in
 232     let ty_of i l = snd (List.assoc i l) in
 233     let close_with_lambdas vl t =
 234       List.fold_left
 235        (fun t i ->
 236           NCic.Lambda ("x"^string_of_int i, NCic.Implicit `Type, t))
 237        t vl
 238     in
 239     let close_with_forall vl t =
 240       List.fold_left
 241        (fun t i ->
 242           NCic.Prod ("x"^string_of_int i, NCic.Implicit `Type, t))
 243        t vl
 244     in
 245     let get_literal id =
 246       let (_, lit, vl, proof),_,_ = Terms.get_from_bag id bag in
 247       let lit =match lit with
 248           | Terms.Predicate t -> assert false
 249           | Terms.Equation (l,r,ty,_) ->
 250               Terms.Node [ Terms.Leaf eqP(); ty; l; r]
 251       in
 252         lit, vl, proof
 253     in
 254     let proof_type =
 255       let lit,_,_ = get_literal mp in
 256       let lit = Subst.apply_subst subst lit in
 257         extract 0 [] lit in
 258     let rec aux ongoal seen = function
 259       | [] -> NCic.Rel 1
 260       | id :: tl ->
 261           let amount = List.length seen in
 262           let lit,vl,proof = get_literal id in
 263           if not ongoal && id = mp then
 264             let lit = Subst.apply_subst subst lit in
 265             let eq_ty = extract amount [] lit in
 266             let refl = mk_refl eq_ty in
 267              (*prerr_endline ("Reached m point, id=" ^ (string_of_int id));*)
 268              (* (NCic.LetIn ("clause_" ^ string_of_int id, eq_ty, refl,
 269                 aux true ((id,([],lit))::seen) (id::tl))) *)
 270               NCicSubstitution.subst
 271                 ~avoid_beta_redexes:true ~no_implicit:false refl
 272                 (aux true ((id,([],lit))::seen) (id::tl))
 273           else
 274           match proof with
 275           | Terms.Exact _ when tl=[] ->
 276               (* prerr_endline ("Exact (tl=[]) for " ^ (string_of_int id));*)
 277               aux ongoal seen tl
 278           | Terms.Step _ when tl=[] -> assert false
 279           | Terms.Exact ft ->
 280               (* prerr_endline ("Exact for " ^ (string_of_int id));*)
 281               (*
 282                NCic.LetIn ("clause_" ^ string_of_int id,
 283                  close_with_forall vl (extract amount vl lit),
 284                  close_with_lambdas vl (extract amount vl ft),
 285                  aux ongoal
 286                    ((id,(List.map (fun x -> Terms.Var x) vl,lit))::seen) tl)
 287               *)
 288                NCicSubstitution.subst
 289                  ~avoid_beta_redexes:true ~no_implicit:false
 290                  (close_with_lambdas vl (extract amount vl ft))
 291                  (aux ongoal
 292                    ((id,(List.map (fun x -> Terms.Var x) vl,lit))::seen) tl)
 293           | Terms.Step (_, id1, id2, dir, pos, subst) ->
 294               let id, id1,(lit,vl,proof) =
 295                 if ongoal then id1,id,get_literal id1
 296                 else id,id1,(lit,vl,proof)
 297               in
 298               let vl = if ongoal then [](*Subst.filter subst vl*) else vl in
 299               let proof_of_id id =
 300                 let vars = List.rev (vars_of id seen) in
 301                 let args = List.map (Subst.apply_subst subst) vars in
 302                 let args = List.map (extract amount vl) args in
 303                 let rel_for_id = NCic.Rel (List.length vl + position id seen) in
 304                   if args = [] then rel_for_id
 305                   else NCic.Appl (rel_for_id::args)
 306               in
 307               let p_id1 = proof_of_id id1 in
 308               let p_id2 = proof_of_id id2 in
 309 (*
 310               let morphism, l, r =
 311                 let p =
 312                   if (ongoal=true) = (dir=Terms.Left2Right) then
 313                     p_id2
 314                   else sym p_id2 in
 315                 let id1_ty = ty_of id1 seen in
 316                 let id2_ty,l,r =
 317                   match ty_of id2 seen with
 318                   | Terms.Node [ _; t; l; r ] ->
 319                       extract amount vl (Subst.apply_subst subst t),
 320                       extract amount vl (Subst.apply_subst subst l),
 321                       extract amount vl (Subst.apply_subst subst r)
 322                   | _ -> assert false
 323                 in
 324                   (*prerr_endline "mk_predicate :";
 325                   if ongoal then prerr_endline "ongoal=true"
 326                   else prerr_endline "ongoal=false";
 327                   prerr_endline ("id=" ^ string_of_int id);
 328                   prerr_endline ("id1=" ^ string_of_int id1);
 329                   prerr_endline ("id2=" ^ string_of_int id2);
 330                   prerr_endline ("Positions :" ^
 331                                    (String.concat ", "
 332                                       (List.map string_of_int pos)));*)
 333                 mk_morphism
 334                   p amount (Subst.apply_subst subst id1_ty) pos vl,
 335                 l,r
 336               in
 337               let rewrite_step = iff1 morphism p_id1
 338               in
 339 *)
 340               let pred, hole_type, l, r =
 341                 let id1_ty = ty_of id1 seen in
 342                 let id2_ty,l,r =
 343                   match ty_of id2 seen with
 344                   | Terms.Node [ _; t; l; r ] ->
 345                       extract amount vl (Subst.apply_subst subst t),
 346                       extract amount vl (Subst.apply_subst subst l),
 347                       extract amount vl (Subst.apply_subst subst r)
 348                   | _ -> assert false
 349                 in
 350                   (*prerr_endline "mk_predicate :";
 351                   if ongoal then prerr_endline "ongoal=true"
 352                   else prerr_endline "ongoal=false";
 353                   prerr_endline ("id=" ^ string_of_int id);
 354                   prerr_endline ("id1=" ^ string_of_int id1);
 355                   prerr_endline ("id2=" ^ string_of_int id2);
 356                   prerr_endline ("Positions :" ^
 357                                    (String.concat ", "
 358                                       (List.map string_of_int pos)));*)
 359                 mk_predicate
 360                   id2_ty amount (Subst.apply_subst subst id1_ty) pos vl,
 361                 id2_ty,
 362                 l,r
 363               in
 364               let rewrite_step =
 365                 if (ongoal=true) = (dir=Terms.Left2Right) then
 366                   NCic.Appl
 367                     [eq_ind_r(); hole_type; r; pred; p_id1; l; p_id2]
 368                 else
 369                   NCic.Appl
 370                     [ eq_ind(); hole_type; l; pred; p_id1; r; p_id2]
 371               in
 372               let body = aux ongoal
 373                 ((id,(List.map (fun x -> Terms.Var x) vl,lit))::seen) tl
 374               in
 375                 if NCicUntrusted.count_occurrences [] 0 body <= 1 then
 376                   NCicSubstitution.subst
 377                     ~avoid_beta_redexes:true ~no_implicit:false
 378                     (close_with_lambdas vl rewrite_step) body
 379                 else
 380                   NCic.LetIn ("clause_" ^ string_of_int id,
 381                     close_with_forall vl (extract amount vl lit),
 382                            (* NCic.Implicit `Type, *)
 383                     close_with_lambdas vl rewrite_step, body)
 384     in
 385       aux false [] steps, proof_type
 386   ;;
 387