1 (**************************************************************************)
4 (* ||A|| A project by Andrea Asperti *)
6 (* ||I|| Developers: *)
7 (* ||T|| The HELM team. *)
8 (* ||A|| http://helm.cs.unibo.it *)
10 (* \ / This file is distributed under the terms of the *)
11 (* v GNU General Public License Version 2 *)
13 (**************************************************************************)
15 include "basic_2/computation/dxprs.ma".
16 include "basic_2/equivalence/cpcs.ma".
18 (* STRATIFIED NATIVE VALIDITY FOR TERMS *************************************)
20 inductive snv (h:sh) (g:sd h): lenv → predicate term ≝
21 | snv_sort: ∀L,k. snv h g L (⋆k)
22 | snv_lref: ∀I,L,K,V,i. ⇩[0, i] L ≡ K.ⓑ{I}V → snv h g K V → snv h g L (#i)
23 | snv_bind: ∀a,I,L,V,T. snv h g L V → snv h g (L.ⓑ{I}V) T → snv h g L (ⓑ{a,I}V.T)
24 | snv_appl: ∀a,L,V,W,W0,T,U,l. snv h g L V → snv h g L T →
25 ⦃h, L⦄ ⊢ V •[g] ⦃l+1, W⦄ → L ⊢ W ➡* W0 →
26 ⦃h, L⦄ ⊢ T •*➡*[g] ⓛ{a}W0.U → snv h g L (ⓐV.T)
27 | snv_cast: ∀L,W,T,U,l. snv h g L W → snv h g L T →
28 ⦃h, L⦄ ⊢ T •[g] ⦃l+1, U⦄ → L ⊢ U ⬌* W → snv h g L (ⓝW.T)
31 interpretation "stratified native validity (term)"
32 'NativeValid h g L T = (snv h g L T).
34 (* Basic inversion lemmas ***************************************************)
36 fact snv_inv_lref_aux: ∀h,g,L,X. ⦃h, L⦄ ⊢ X ¡[g] → ∀i. X = #i →
37 ∃∃I,K,V. ⇩[0, i] L ≡ K.ⓑ{I}V & ⦃h, K⦄ ⊢ V ¡[g].
39 [ #L #k #i #H destruct
40 | #I #L #K #V #i0 #HLK #HV #i #H destruct /2 width=5/
41 | #a #I #L #V #T #_ #_ #i #H destruct
42 | #a #L #V #W #W0 #T #U #l #_ #_ #_ #_ #_ #i #H destruct
43 | #L #W #T #U #l #_ #_ #_ #_ #i #H destruct
47 lemma snv_inv_lref: ∀h,g,L,i. ⦃h, L⦄ ⊢ #i ¡[g] →
48 ∃∃I,K,V. ⇩[0, i] L ≡ K.ⓑ{I}V & ⦃h, K⦄ ⊢ V ¡[g].
51 fact snv_inv_gref_aux: ∀h,g,L,X. ⦃h, L⦄ ⊢ X ¡[g] → ∀p. X = §p → ⊥.
53 [ #L #k #p #H destruct
54 | #I #L #K #V #i #_ #_ #p #H destruct
55 | #a #I #L #V #T #_ #_ #p #H destruct
56 | #a #L #V #W #W0 #T #U #l #_ #_ #_ #_ #_ #p #H destruct
57 | #L #W #T #U #l #_ #_ #_ #_ #p #H destruct
61 lemma snv_inv_gref: ∀h,g,L,p. ⦃h, L⦄ ⊢ §p ¡[g] → ⊥.
64 fact snv_inv_bind_aux: ∀h,g,L,X. ⦃h, L⦄ ⊢ X ¡[g] → ∀a,I,V,T. X = ⓑ{a,I}V.T →
65 ⦃h, L⦄ ⊢ V ¡[g] ∧ ⦃h, L.ⓑ{I}V⦄ ⊢ T ¡[g].
67 [ #L #k #a #I #V #T #H destruct
68 | #I0 #L #K #V0 #i #_ #_ #a #I #V #T #H destruct
69 | #b #I0 #L #V0 #T0 #HV0 #HT0 #a #I #V #T #H destruct /2 width=1/
70 | #b #L #V0 #W0 #W00 #T0 #U0 #l #_ #_ #_ #_ #_ #a #I #V #T #H destruct
71 | #L #W0 #T0 #U0 #l #_ #_ #_ #_ #a #I #V #T #H destruct
75 lemma snv_inv_bind: ∀h,g,a,I,L,V,T. ⦃h, L⦄ ⊢ ⓑ{a,I}V.T ¡[g] →
76 ⦃h, L⦄ ⊢ V ¡[g] ∧ ⦃h, L.ⓑ{I}V⦄ ⊢ T ¡[g].
79 fact snv_inv_appl_aux: ∀h,g,L,X. ⦃h, L⦄ ⊢ X ¡[g] → ∀V,T. X = ⓐV.T →
80 ∃∃a,W,W0,U,l. ⦃h, L⦄ ⊢ V ¡[g] & ⦃h, L⦄ ⊢ T ¡[g] &
81 ⦃h, L⦄ ⊢ V •[g] ⦃l+1, W⦄ & L ⊢ W ➡* W0 &
82 ⦃h, L⦄ ⊢ T •*➡*[g] ⓛ{a}W0.U.
84 [ #L #k #V #T #H destruct
85 | #I #L #K #V0 #i #_ #_ #V #T #H destruct
86 | #a #I #L #V0 #T0 #_ #_ #V #T #H destruct
87 | #a #L #V0 #W0 #W00 #T0 #U0 #l #HV0 #HT0 #HVW0 #HW00 #HTU0 #V #T #H destruct /2 width=8/
88 | #L #W0 #T0 #U0 #l #_ #_ #_ #_ #V #T #H destruct
92 lemma snv_inv_appl: ∀h,g,L,V,T. ⦃h, L⦄ ⊢ ⓐV.T ¡[g] →
93 ∃∃a,W,W0,U,l. ⦃h, L⦄ ⊢ V ¡[g] & ⦃h, L⦄ ⊢ T ¡[g] &
94 ⦃h, L⦄ ⊢ V •[g] ⦃l+1, W⦄ & L ⊢ W ➡* W0 &
95 ⦃h, L⦄ ⊢ T •*➡*[g] ⓛ{a}W0.U.
98 fact snv_inv_cast_aux: ∀h,g,L,X. ⦃h, L⦄ ⊢ X ¡[g] → ∀W,T. X = ⓝW.T →
99 ∃∃U,l. ⦃h, L⦄ ⊢ W ¡[g] & ⦃h, L⦄ ⊢ T ¡[g] &
100 ⦃h, L⦄ ⊢ T •[g] ⦃l+1, U⦄ & L ⊢ U ⬌* W.
102 [ #L #k #W #T #H destruct
103 | #I #L #K #V #i #_ #_ #W #T #H destruct
104 | #a #I #L #V #T0 #_ #_ #W #T #H destruct
105 | #a #L #V #W0 #W00 #T0 #U #l #_ #_ #_ #_ #_ #W #T #H destruct
106 | #L #W0 #T0 #U0 #l #HW0 #HT0 #HTU0 #HUW0 #W #T #H destruct /2 width=4/
110 lemma snv_inv_cast: ∀h,g,L,W,T. ⦃h, L⦄ ⊢ ⓝW.T ¡[g] →
111 ∃∃U,l. ⦃h, L⦄ ⊢ W ¡[g] & ⦃h, L⦄ ⊢ T ¡[g] &
112 ⦃h, L⦄ ⊢ T •[g] ⦃l+1, U⦄ & L ⊢ U ⬌* W.
115 (* Basic forward lemmas *****************************************************)
117 lemma snv_fwd_ssta: ∀h,g,L,T. ⦃h, L⦄ ⊢ T ¡[g] → ∃∃l,U. ⦃h, L⦄ ⊢ T •[g] ⦃l, U⦄.
118 #h #g #L #T #H elim H -L -T
119 [ #L #k elim (deg_total h g k) /3 width=3/
120 | * #L #K #V #i #HLK #_ * #l0 #W #HVW
121 [ elim (lift_total W 0 (i+1)) /3 width=8/
122 | elim (lift_total V 0 (i+1)) /3 width=8/
124 | #a #I #L #V #T #_ #_ #_ * /3 width=3/
125 | #a #L #V #W #W1 #T0 #T1 #l #_ #_ #_ #_ #_ #_ * /3 width=3/
126 | #L #W #T #U #l #_ #_ #HTU #_ #_ #_ /3 width=3/ (**) (* auto fails without the last #_ *)