helm/software/components/tptp_grafite/tptp2grafite.ml

   1 module GA = GrafiteAst;;
   2 module LA = LexiconAst;;
   3 module PT = CicNotationPt;;
   4 module A = Ast;;
   5
   6 type sort = Prop | Univ;;
   7
   8 let floc = HExtlib.dummy_floc;;
   9
  10
  11 let paramod_timeout = ref 600;;
  12 let depth = ref 10;;
  13
  14 let universe = "Univ" ;;
  15 let prop = "Prop";;
  16
  17 let kw = [
  18  "and","myand"
  19 ];;
  20
  21 let mk_ident s =
  22   PT.Ident ((try List.assoc s kw with Not_found -> s),None)
  23 ;;
  24
  25 let rec collect_arities_from_term = function
  26   | A.Constant name -> [name,(0,Univ)]
  27   | A.Variable name -> [name,(0,Univ)]
  28   | A.Function (name,l) ->
  29       (name,(List.length l,Univ))::
  30         List.flatten (List.map collect_arities_from_term l)
  31 ;;
  32
  33 let rec collect_fv_from_term = function
  34   | A.Constant name -> []
  35   | A.Variable name -> [name]
  36   | A.Function (_,l) ->
  37       List.flatten (List.map collect_fv_from_term l)
  38 ;;
  39
  40 let collect_arities_from_atom a =
  41   let aux = function
  42     | A.Proposition name -> [name,(0,Prop)]
  43     | A.Predicate (name,args) ->
  44         (name,(List.length args,Prop)) ::
  45           (List.flatten (List.map collect_arities_from_term args))
  46     | A.True -> []
  47     | A.False -> []
  48     | A.Eq (t1,t2) ->
  49         collect_arities_from_term t1 @ collect_arities_from_term t2
  50     | A.NotEq (t1,t2) ->
  51         collect_arities_from_term t1 @ collect_arities_from_term t2
  52   in
  53   HExtlib.list_uniq (List.sort compare (List.flatten (List.map aux a)))
  54 ;;
  55
  56 let collect_fv_from_atom a =
  57   let aux = function
  58     | A.Proposition name -> [name]
  59     | A.Predicate (name,args) ->
  60         name :: List.flatten (List.map collect_fv_from_term args)
  61     | A.True -> []
  62     | A.False -> []
  63     | A.Eq (t1,t2) -> collect_fv_from_term t1 @ collect_fv_from_term t2
  64     | A.NotEq (t1,t2) -> collect_fv_from_term t1 @ collect_fv_from_term t2
  65   in
  66   let rec aux2 = function
  67     | [] -> []
  68     | hd::tl -> aux hd @ aux2 tl
  69   in
  70   HExtlib.list_uniq (List.sort compare (aux2 a))
  71 ;;
  72
  73 let rec collect_fv_from_formulae = function
  74   | A.Disjunction (a,b) ->
  75       collect_fv_from_formulae a @ collect_fv_from_formulae b
  76   | A.NegAtom a
  77   | A.Atom a -> collect_fv_from_atom [a]
  78 ;;
  79
  80 let rec convert_term = function
  81   | A.Variable x -> mk_ident x
  82   | A.Constant x -> mk_ident x
  83   | A.Function (name, args) ->
  84       PT.Appl (mk_ident name :: List.map convert_term args)
  85 ;;
  86
  87 let rec atom_of_formula neg pos = function
  88     | A.Disjunction (a,b) ->
  89         let neg, pos = atom_of_formula neg pos a in
  90         atom_of_formula neg pos b
  91     | A.NegAtom a -> a::neg, pos
  92     | A.Atom a -> neg, a::pos
  93 ;;
  94
  95 let atom_of_formula f =
  96   let neg, pos = atom_of_formula [] [] f in
  97   neg @ pos
  98 ;;
  99
 100 let rec mk_arrow component tail = function
 101   | 0 -> begin
 102       match tail with
 103       | Prop -> mk_ident prop
 104       | Univ -> mk_ident universe
 105       end
 106   | n ->
 107       PT.Binder
 108         (`Forall,
 109           ((mk_ident "_"),Some (mk_ident component)),
 110           mk_arrow component tail (n-1))
 111 ;;
 112
 113 let build_ctx_for_arities univesally arities t =
 114   let binder = if univesally then `Forall else `Exists in
 115   let rec aux = function
 116     | [] -> t
 117     | (name,(nargs,sort))::tl ->
 118         PT.Binder
 119           (binder,
 120             (mk_ident name,Some (mk_arrow universe sort nargs)),
 121             aux tl)
 122   in
 123   aux arities
 124 ;;
 125
 126 let convert_atom universally a =
 127   let aux = function
 128   | A.Proposition p -> mk_ident p
 129   | A.Predicate (name,params) ->
 130       PT.Appl ((mk_ident name) :: (List.map convert_term params))
 131   | A.True -> mk_ident "True"
 132   | A.False -> mk_ident "False"
 133   | A.Eq (l,r)
 134   | A.NotEq (l,r) -> (* removes the negation *)
 135       PT.Appl [mk_ident "eq";mk_ident universe;convert_term l;convert_term r]
 136   in
 137   let rec aux2 = function
 138     | [] -> assert false
 139     | [x] -> aux x
 140     | he::tl ->
 141         if universally then
 142           PT.Binder (`Forall, (mk_ident "_", Some (aux he)), aux2 tl)
 143         else
 144           PT.Appl [mk_ident "And";aux he;aux2 tl]
 145   in
 146   let arities = collect_arities_from_atom a in
 147   let fv = collect_fv_from_atom a in
 148   build_ctx_for_arities universally
 149     (List.filter
 150       (function (x,(0,Univ)) -> List.mem x fv | _-> false)
 151       arities)
 152     (aux2 a)
 153 ;;
 154
 155 let collect_arities atom ctx =
 156   let atoms = atom@(List.flatten (List.map atom_of_formula ctx)) in
 157   collect_arities_from_atom atoms
 158 ;;
 159
 160 let collect_arities_from_formulae f =
 161   let rec collect_arities_from_formulae = function
 162   | A.Disjunction (a,b) ->
 163       collect_arities_from_formulae a @ collect_arities_from_formulae b
 164   | A.NegAtom a
 165   | A.Atom a -> collect_arities_from_atom [a]
 166   in
 167   HExtlib.list_uniq (List.sort compare (collect_arities_from_formulae f))
 168 ;;
 169
 170 let is_formulae_1eq_negated f =
 171   let atom = atom_of_formula f in
 172   match atom with
 173   | [A.NotEq (l,r)] -> true
 174   | _ -> false
 175 ;;
 176
 177 let collect_fv_1stord_from_formulae f =
 178   let arities = collect_arities_from_formulae f in
 179   let fv = collect_fv_from_formulae f in
 180   List.map fst
 181     (List.filter (function (x,(0,Univ)) -> List.mem x fv | _-> false) arities)
 182 ;;
 183
 184 let rec convert_formula fv no_arities context f =
 185   let atom = atom_of_formula f in
 186   let t = convert_atom (fv = []) atom in
 187   let rec build_ctx n = function
 188     | [] -> t
 189     | hp::tl ->
 190         PT.Binder
 191           (`Forall,
 192             (mk_ident ("H" ^ string_of_int n),
 193               Some (convert_formula [] true [] hp)),
 194             build_ctx (n+1) tl)
 195   in
 196   let arities = if no_arities then [] else collect_arities atom context in
 197   build_ctx_for_arities true arities (build_ctx 0 context)
 198 ;;
 199
 200 let check_if_atom_is_negative = function
 201   | A.True -> false
 202   | A.False -> true
 203   | A.Proposition _ -> false
 204   | A.Predicate _ -> false
 205   | A.Eq _ -> false
 206   | A.NotEq _ -> true
 207 ;;
 208
 209 let rec check_if_formula_is_negative = function
 210   | A.Disjunction (a,b) ->
 211       check_if_formula_is_negative a && check_if_formula_is_negative b
 212   | A.NegAtom a -> not (check_if_atom_is_negative a)
 213   | A.Atom a -> check_if_atom_is_negative a
 214 ;;
 215
 216 let convert_ast statements context = function
 217   | A.Comment s ->
 218       let s = String.sub s 1 (String.length s - 1) in
 219       let s =
 220         if s.[String.length s - 1] = '\n' then
 221           String.sub s 0 (String.length s - 1)
 222         else
 223           s
 224       in
 225       statements @ [GA.Comment (floc,GA.Note (floc,s))],
 226       context
 227   | A.Inclusion (s,_) ->
 228       statements @ [
 229         GA.Comment (
 230           floc, GA.Note (
 231             floc,"Inclusion of: " ^ s))], context
 232   | A.AnnotatedFormula (name,kind,f,_,_) ->
 233       match kind with
 234       | A.Axiom
 235       | A.Hypothesis ->
 236           statements, f::context
 237       | A.Negated_conjecture when not (check_if_formula_is_negative f) ->
 238           statements, f::context
 239       | A.Negated_conjecture ->
 240           let ueq_case = is_formulae_1eq_negated f in
 241           let fv = collect_fv_1stord_from_formulae f in
 242 (*
 243           if fv <> [] then
 244             prerr_endline ("FREE VARIABLES: " ^ String.concat "," fv);
 245 *)
 246           let f =
 247             PT.Binder
 248              (`Forall,
 249                (mk_ident universe,Some (PT.Sort `Set)),
 250                convert_formula fv false context f)
 251           in
 252           let o = PT.Theorem (`Theorem,name,f,None) in
 253           statements @ [
 254             GA.Executable(floc,GA.Command(floc,GA.Obj(floc,o)));
 255             GA.Executable(floc,GA.Tactic(floc, Some
 256              (GA.Intros (floc,(None,[]))),GA.Dot(floc)))] @
 257           (if fv <> [] then
 258             (List.flatten
 259               (List.map
 260                 (fun _ ->
 261                   [GA.Executable(floc,GA.Tactic(floc, Some
 262                     (GA.Exists floc),GA.Branch floc));
 263                    GA.Executable(floc,GA.Tactic(floc, None,
 264                     (GA.Pos (floc,[2]))))])
 265                 fv))
 266            else [])@
 267             [GA.Executable(floc,GA.Tactic(floc, Some (
 268               if ueq_case then
 269                   GA.AutoBatch (floc,([],["paramodulation","";
 270                   "timeout",string_of_int !paramod_timeout]))
 271               else
 272                   GA.AutoBatch (floc,([],[
 273                           "depth",string_of_int 5;
 274                           "width",string_of_int 5;
 275                           "size",string_of_int 20;
 276                           "timeout",string_of_int 10;
 277                   ]))
 278             ),
 279               GA.Semicolon(floc)));
 280             GA.Executable(floc,GA.Tactic(floc, Some (GA.Try(floc,
 281               GA.Assumption floc)), GA.Dot(floc)))
 282             ]@
 283           (if fv <> [] then
 284             (List.flatten
 285               (List.map
 286                 (fun _ ->
 287                   [GA.Executable(floc,GA.Tactic(floc, None, GA.Shift floc));
 288                    GA.Executable(floc,GA.NonPunctuationTactical(floc, GA.Skip floc,
 289                    (GA.Merge floc)))])
 290                 fv))
 291            else [])@
 292             [GA.Executable(floc,GA.Command(floc, GA.Print(floc,"proofterm")));
 293              GA.Executable(floc,GA.Command(floc, GA.Qed(floc)))],
 294           context
 295       | A.Definition
 296       | A.Lemma
 297       | A.Theorem
 298       | A.Conjecture
 299       | A.Lemma_conjecture
 300       | A.Plain
 301       | A.Unknown -> assert false
 302 ;;
 303
 304 (* HELPERS *)
 305 let resolve ~tptppath s =
 306   let resolved_name =
 307     if Filename.check_suffix s ".p" then
 308       (assert (String.length s > 5);
 309       let prefix = String.sub s 0 3 in
 310       tptppath ^ "/Problems/" ^ prefix ^ "/" ^ s)
 311     else
 312       tptppath ^ "/" ^ s
 313   in
 314   if HExtlib.is_regular resolved_name then
 315     resolved_name
 316   else
 317     begin
 318       prerr_endline ("Unable to find " ^ s ^ " (" ^ resolved_name ^ ")");
 319       exit 1
 320     end
 321 ;;
 322
 323 (* MAIN *)
 324 let tptp2grafite ?(timeout=600) ?(def_depth=10) ?raw_preamble ~tptppath ~filename () =
 325   paramod_timeout := timeout;
 326   depth := def_depth;
 327   let rec aux = function
 328     | [] -> []
 329     | ((A.Inclusion (file,_)) as hd) :: tl ->
 330         let file = resolve ~tptppath file in
 331         let lexbuf = Lexing.from_channel (open_in file) in
 332         let statements = Parser.main Lexer.yylex lexbuf in
 333         hd :: aux (statements @ tl)
 334     | hd::tl -> hd :: aux tl
 335   in
 336   let statements = aux [A.Inclusion (filename,[])] in
 337   let grafite_ast_statements,_ =
 338     List.fold_left
 339       (fun (st, ctx) f ->
 340         let newst, ctx = convert_ast st ctx f in
 341         newst, ctx)
 342       ([],[]) statements
 343   in
 344   let pp t =
 345     (* ZACK: setting width to 80 will trigger a bug of BoxPp.render_to_string
 346      * which will show up using the following command line:
 347      * ./tptp2grafite -tptppath ~tassi/TPTP-v3.1.1 GRP170-1 *)
 348     let width = max_int in
 349     let term_pp content_term =
 350       let pres_term = TermContentPres.pp_ast content_term in
 351       let dummy_tbl = Hashtbl.create 1 in
 352       let markup = CicNotationPres.render dummy_tbl pres_term in
 353       let s = BoxPp.render_to_string List.hd width markup ~map_unicode_to_tex:false in
 354       Pcre.substitute
 355         ~pat:"\\\\forall [Ha-z][a-z0-9_]*" ~subst:(fun x -> "\n" ^ x) s
 356     in
 357     CicNotationPp.set_pp_term term_pp;
 358     let lazy_term_pp = fun x -> assert false in
 359     let obj_pp = CicNotationPp.pp_obj CicNotationPp.pp_term in
 360     GrafiteAstPp.pp_statement
 361      ~map_unicode_to_tex:false ~term_pp ~lazy_term_pp ~obj_pp t
 362   in
 363   let buri = Pcre.replace ~pat:"\\.p$" ("cic:/matita/TPTP/" ^ filename) in
 364   let extra_statements_start = [
 365     GA.Executable(floc,GA.Command(floc,
 366     GA.Set(floc,"baseuri",buri)))]
 367   in
 368   let preamble =
 369     match raw_preamble with
 370     | None ->
 371        pp (GA.Executable(floc,
 372            GA.Command(floc,GA.Include(floc,"logic/equality.ma"))))
 373     | Some s -> s buri
 374   in
 375   let extra_statements_end = [] in
 376   let aliases = []
 377    (*[("eq","cic:/Coq/Init/Logic/eq.ind#xpointer(1/1)");
 378    ("trans_eq","cic:/Coq/Init/Logic/trans_eq.con");
 379    ("eq_ind_r","cic:/Coq/Init/Logic/eq_ind_r.con");
 380    ("eq_ind","cic:/Coq/Init/Logic/eq_ind.con");
 381    ("sym_eq","cic:/Coq/Init/Logic/sym_eq.con");
 382    ("refl_equal","cic:/Coq/Init/Logic/eq.ind#xpointer(1/1/1)")] *)
 383   in
 384   let s1 = List.map pp extra_statements_start in
 385   let s2 =
 386     List.map
 387      (fun (n,s) ->
 388        LexiconAstPp.pp_command (LA.Alias(floc, LA.Ident_alias(n,s))) ^ ".")
 389      aliases
 390   in
 391   let s3 = List.map pp grafite_ast_statements in
 392   let s4 = List.map pp extra_statements_end in
 393   String.concat "\n" (s1@[preamble]@s2@s3@s4)
 394 ;;