]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matita/matita/contribs/lambdadelta/basic_2/computation/cprs_cprs.ma
universary milestone in basic_2
[helm.git] / matita / matita / contribs / lambdadelta / basic_2 / computation / cprs_cprs.ma
index 8f94b0fa7a9641c10abcbac0e4972984c1915494..a6d78f1156a549c97107a73a0c5990f566ed15bf 100644 (file)
 (*                                                                        *)
 (**************************************************************************)
 
-include "basic_2/reducibility/cpr_lift.ma".
-include "basic_2/reducibility/cpr_cpr.ma".
-include "basic_2/reducibility/lfpr_cpr.ma".
-include "basic_2/computation/cprs_lfpr.ma".
+include "basic_2/reduction/lpr_lpr.ma".
+include "basic_2/computation/cprs_lift.ma".
 
 (* CONTEXT-SENSITIVE PARALLEL COMPUTATION ON TERMS **************************)
 
-(* Advanced properties ******************************************************)
+(* Main properties **********************************************************)
 
-lemma cprs_abst_dx: ∀L,V1,V2. L ⊢ V1 ➡ V2 → ∀V,T1,T2.
-                    L.ⓛV ⊢ T1 ➡* T2 → ∀a. L ⊢ ⓛ{a}V1. T1 ➡* ⓛ{a}V2. T2.
-#L #V1 #V2 #HV12 #V #T1 #T2 #HT12 #a @(cprs_ind … HT12) -T2
-[ /3 width=2/
-| /3 width=6 by cprs_strap1, cpr_abst/ (**) (* /3 width=6/ is too slow *)
-]
+(* Basic_1: was: pr3_t *)
+(* Basic_1: includes: pr1_t *)
+theorem cprs_trans: ∀G,L. Transitive … (cprs G L).
+normalize /2 width=3 by trans_TC/ qed-.
+
+(* Basic_1: was: pr3_confluence *)
+(* Basic_1: includes: pr1_confluence *)
+theorem cprs_conf: ∀G,L. confluent2 … (cprs G L) (cprs G L).
+normalize /3 width=3 by cpr_conf, TC_confluent2/ qed-.
+
+theorem cprs_bind: ∀a,I,G,L,V1,V2,T1,T2. ⦃G, L.ⓑ{I}V1⦄ ⊢ T1 ➡* T2 → ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡* V2 →
+                   ⦃G, L⦄ ⊢ ⓑ{a,I}V1.T1 ➡* ⓑ{a,I}V2.T2.
+#a #I #G #L #V1 #V2 #T1 #T2 #HT12 #H @(cprs_ind … H) -V2
+/3 width=5 by cprs_trans, cprs_bind_dx/
 qed.
 
-lemma cprs_abbr1_dx: ∀L,V1,V2. L ⊢ V1 ➡ V2 → ∀T1,T2. L. ⓓV1 ⊢ T1 ➡* T2 →
-                     ∀a. L ⊢ ⓓ{a}V1. T1 ➡* ⓓ{a}V2. T2.
-#L #V1 #V2 #HV12 #T1 #T2 #HT12 #a @(cprs_ind_dx … HT12) -T1
-[ /3 width=5/
-| #T1 #T #HT1 #_ #IHT1
-  @(cprs_strap2 … IHT1) -IHT1 /2 width=1/
-]
+(* Basic_1: was: pr3_flat *)
+theorem cprs_flat: ∀I,G,L,V1,V2,T1,T2. ⦃G, L⦄ ⊢ T1 ➡* T2 → ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡* V2 →
+                   ⦃G, L⦄ ⊢ ⓕ{I}V1.T1 ➡* ⓕ{I}V2.T2.
+#I #G #L #V1 #V2 #T1 #T2 #HT12 #H @(cprs_ind … H) -V2
+/3 width=3 by cprs_flat_dx, cprs_strap1, cpr_pair_sn/
 qed.
 
-lemma cpr_abbr1: ∀L,V1,V2. L ⊢ V1 ➡ V2 → ∀T1,T2. L. ⓓV1 ⊢ T1 ➡ T2 →
-                 ∀a. L ⊢ ⓓ{a}V1. T1 ➡* ⓓ{a}V2. T2.
-/3 width=1/ qed.
+theorem cprs_beta_rc: ∀a,G,L,V1,V2,W1,W2,T1,T2.
+                      ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡ V2 → ⦃G, L.ⓛW1⦄ ⊢ T1 ➡* T2 → ⦃G, L⦄ ⊢ W1 ➡* W2 →
+                      ⦃G, L⦄ ⊢ ⓐV1.ⓛ{a}W1.T1 ➡* ⓓ{a}ⓝW2.V2.T2.
+#a #G #L #V1 #V2 #W1 #W2 #T1 #T2 #HV12 #HT12 #H @(cprs_ind … H) -W2 /2 width=1 by cprs_beta_dx/
+#W #W2 #_ #HW2 #IHW1 (**) (* fulla uto too slow 14s *)
+@(cprs_trans … IHW1) -IHW1 /3 width=1 by cprs_flat_dx, cprs_bind/
+qed.
 
-lemma cpr_abbr2: ∀L,V1,V2. L ⊢ V1 ➡ V2 → ∀T1,T2. L. ⓓV2 ⊢ T1 ➡ T2 →
-                 ∀a. L ⊢ ⓓ{a}V1. T1 ➡* ⓓ{a}V2. T2.
-#L #V1 #V2 #HV12 #T1 #T2 #HT12
-lapply (lfpr_cpr_trans (L. ⓓV1) … HT12) /2 width=1/
+theorem cprs_beta: ∀a,G,L,V1,V2,W1,W2,T1,T2.
+                   ⦃G, L.ⓛW1⦄ ⊢ T1 ➡* T2 → ⦃G, L⦄ ⊢ W1 ➡* W2 → ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡* V2 →
+                   ⦃G, L⦄ ⊢ ⓐV1.ⓛ{a}W1.T1 ➡* ⓓ{a}ⓝW2.V2.T2.
+#a #G #L #V1 #V2 #W1 #W2 #T1 #T2 #HT12 #HW12 #H @(cprs_ind … H) -V2 /2 width=1 by cprs_beta_rc/
+#V #V2 #_ #HV2 #IHV1
+@(cprs_trans … IHV1) -IHV1 /3 width=1 by cprs_flat_sn, cprs_bind/
 qed.
 
-(* Basic_1: was: pr3_strip *)
-lemma cprs_strip: ∀L,T1,T. L ⊢ T ➡* T1 → ∀T2. L ⊢ T ➡ T2 →
-                  ∃∃T0. L ⊢ T1 ➡ T0 & L ⊢ T2 ➡* T0.
-/3 width=3/ qed.
+theorem cprs_theta_rc: ∀a,G,L,V1,V,V2,W1,W2,T1,T2.
+                       ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡ V → ⬆[0, 1] V ≡ V2 → ⦃G, L.ⓓW1⦄ ⊢ T1 ➡* T2 →
+                       ⦃G, L⦄ ⊢ W1 ➡* W2 → ⦃G, L⦄ ⊢ ⓐV1.ⓓ{a}W1.T1 ➡* ⓓ{a}W2.ⓐV2.T2.
+#a #G #L #V1 #V #V2 #W1 #W2 #T1 #T2 #HV1 #HV2 #HT12 #H @(cprs_ind … H) -W2
+/3 width=5 by cprs_trans, cprs_theta_dx, cprs_bind_dx/
+qed.
+
+theorem cprs_theta: ∀a,G,L,V1,V,V2,W1,W2,T1,T2.
+                    ⬆[0, 1] V ≡ V2 → ⦃G, L⦄ ⊢ W1 ➡* W2 → ⦃G, L.ⓓW1⦄ ⊢ T1 ➡* T2 →
+                    ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡* V → ⦃G, L⦄ ⊢ ⓐV1.ⓓ{a}W1.T1 ➡* ⓓ{a}W2.ⓐV2.T2.
+#a #G #L #V1 #V #V2 #W1 #W2 #T1 #T2 #HV2 #HW12 #HT12 #H @(cprs_ind_dx … H) -V1
+/3 width=3 by cprs_trans, cprs_theta_rc, cprs_flat_dx/
+qed.
 
 (* Advanced inversion lemmas ************************************************)
 
 (* Basic_1: was pr3_gen_appl *)
-lemma cprs_inv_appl1: ∀L,V1,T1,U2. L ⊢ ⓐV1. T1 ➡* U2 →
-                      ∨∨ ∃∃V2,T2.       L ⊢ V1 ➡* V2 & L ⊢ T1 ➡* T2 &
+lemma cprs_inv_appl1: ∀G,L,V1,T1,U2. ⦃G, L⦄ ⊢ ⓐV1.T1 ➡* U2 →
+                      ∨∨ ∃∃V2,T2.       ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡* V2 & ⦃G, L⦄ ⊢ T1 ➡* T2 &
                                         U2 = ⓐV2. T2
-                       | ∃∃a,V2,W,T.    L ⊢ V1 ➡* V2 &
-                                        L ⊢ T1 ➡* ⓛ{a}W. T & L ⊢ ⓓ{a}V2. T ➡* U2
-                       | ∃∃a,V0,V2,V,T. L ⊢ V1 ➡* V0 & ⇧[0,1] V0 ≡ V2 &
-                                        L ⊢ T1 ➡* ⓓ{a}V. T & L ⊢ ⓓ{a}V. ⓐV2. T ➡* U2.
-#L #V1 #T1 #U2 #H @(cprs_ind … H) -U2 /3 width=5/
+                       | ∃∃a,W,T.       ⦃G, L⦄ ⊢ T1 ➡* ⓛ{a}W.T &
+                                        ⦃G, L⦄ ⊢ ⓓ{a}ⓝW.V1.T ➡* U2
+                       | ∃∃a,V0,V2,V,T. ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡* V0 & ⬆[0,1] V0 ≡ V2 &
+                                        ⦃G, L⦄ ⊢ T1 ➡* ⓓ{a}V.T &
+                                        ⦃G, L⦄ ⊢ ⓓ{a}V.ⓐV2.T ➡* U2.
+#G #L #V1 #T1 #U2 #H @(cprs_ind … H) -U2 /3 width=5 by or3_intro0, ex3_2_intro/
 #U #U2 #_ #HU2 * *
 [ #V0 #T0 #HV10 #HT10 #H destruct
   elim (cpr_inv_appl1 … HU2) -HU2 *
-  [ #V2 #T2 #HV02 #HT02 #H destruct /4 width=5/
-  | #a #V2 #W2 #T #T2 #HV02 #HT2 #H1 #H2 destruct /4 width=7/
-  | #a #V #V2 #W0 #W2 #T #T2 #HV0 #HW02 #HT2 #HV2 #H1 #H2 destruct
-    @or3_intro2 @(ex4_5_intro … HV2 HT10) /2 width=3/ /3 width=1/ (**) (* explicit constructor. /5 width=8/ is too slow because TC_transitive gets in the way *) 
+  [ #V2 #T2 #HV02 #HT02 #H destruct /4 width=5 by cprs_strap1, or3_intro0, ex3_2_intro/
+  | #a #V2 #W #W2 #T #T2 #HV02 #HW2 #HT2 #H1 #H2 destruct
+    lapply (cprs_strap1 … HV10 … HV02) -V0 #HV12
+    lapply (lsubr_cpr_trans … HT2 (L.ⓓⓝW.V1) ?) -HT2
+    /5 width=5 by cprs_bind, cprs_flat_dx, cpr_cprs, lsubr_beta, ex2_3_intro, or3_intro1/
+  | #a #V #V2 #W0 #W2 #T #T2 #HV0 #HV2 #HW02 #HT2 #H1 #H2 destruct
+    /5 width=10 by cprs_flat_sn, cprs_bind_dx, cprs_strap1, ex4_5_intro, or3_intro2/
   ]
-| /4 width=9/
-| /4 width=11/
+| /4 width=9 by cprs_strap1, or3_intro1, ex2_3_intro/
+| /4 width=11 by cprs_strap1, or3_intro2, ex4_5_intro/
 ]
 qed-.
 
-(* Main propertis ***********************************************************)
-
-(* Basic_1: was: pr3_confluence *)
-theorem cprs_conf: ∀L,T1,T. L ⊢ T ➡* T1 → ∀T2. L ⊢ T ➡* T2 →
-                   ∃∃T0. L ⊢ T1 ➡* T0 & L ⊢ T2 ➡* T0.
-/3 width=3/ qed.
-
-(* Basic_1: was: pr3_t *)
-theorem cprs_trans: ∀L,T1,T. L ⊢ T1 ➡* T → ∀T2. L ⊢ T ➡* T2 → L ⊢ T1 ➡* T2.
-/2 width=3/ qed.
-
-(* Basic_1: was: pr3_flat *)
-lemma cprs_flat: ∀I,L,T1,T2. L ⊢ T1 ➡* T2 → ∀V1,V2. L ⊢ V1 ➡* V2 →
-                 L ⊢ ⓕ{I} V1. T1 ➡* ⓕ{I} V2. T2.
-#I #L #T1 #T2 #HT12 #V1 #V2 #HV12 @(cprs_ind … HV12) -V2 /2 width=1/
-#V #V2 #_ #HV2 #IHV1
-@(cprs_trans … IHV1) -IHV1 /2 width=1/
-qed.
-
-lemma cprs_abst: ∀L,V1,V2. L ⊢ V1 ➡* V2 → ∀V,T1,T2.
-                 L.ⓛV ⊢ T1 ➡* T2 → ∀a. L ⊢ ⓛ{a}V1. T1 ➡* ⓛ{a}V2. T2.
-#L #V1 #V2 #HV12 #V #T1 #T2 #HT12 #a @(cprs_ind … HV12) -V2
-[ lapply (cprs_lsubs_trans … HT12 (L.ⓛV1) ?) -HT12 /2 width=2/
-| #V0 #V2 #_ #HV02 #IHV01
-  @(cprs_trans … IHV01) -V1 /2 width=2/
+(* Properties concerning sn parallel reduction on local environments ********)
+
+(* Basic_1: was just: pr3_pr2_pr2_t *)
+(* Basic_1: includes: pr3_pr0_pr2_t *)
+lemma lpr_cpr_trans: ∀G. c_r_transitive … (cpr G) (λ_. lpr G).
+#G #L2 #T1 #T2 #HT12 elim HT12 -G -L2 -T1 -T2
+[ /2 width=3 by/
+| #G #L2 #K2 #V0 #V2 #W2 #i #HLK2 #_ #HVW2 #IHV02 #L1 #HL12
+  elim (lpr_drop_trans_O1 … HL12 … HLK2) -L2 #X #HLK1 #H
+  elim (lpr_inv_pair2 … H) -H #K1 #V1 #HK12 #HV10 #H destruct
+  /4 width=6 by cprs_strap2, cprs_delta/
+|3,7: /4 width=1 by lpr_pair, cprs_bind, cprs_beta/
+|4,6: /3 width=1 by cprs_flat, cprs_eps/
+|5,8: /4 width=3 by lpr_pair, cprs_zeta, cprs_theta, cprs_strap1/
 ]
-qed.
+qed-.
 
-lemma cprs_abbr1: ∀L,V1,T1,T2. L. ⓓV1 ⊢ T1 ➡* T2 → ∀V2. L ⊢ V1 ➡* V2 →
-                  ∀a.L ⊢ ⓓ{a}V1. T1 ➡* ⓓ{a}V2. T2.
-#L #V1 #T1 #T2 #HT12 #V2 #HV12 #a @(cprs_ind … HV12) -V2 /2 width=1/
-#V #V2 #_ #HV2 #IHV1
-@(cprs_trans … IHV1) -IHV1 /2 width=1/
-qed.
+lemma cpr_bind2: ∀G,L,V1,V2. ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡ V2 → ∀I,T1,T2. ⦃G, L.ⓑ{I}V2⦄ ⊢ T1 ➡ T2 →
+                 ∀a. ⦃G, L⦄ ⊢ ⓑ{a,I}V1.T1 ➡* ⓑ{a,I}V2.T2.
+/4 width=5 by lpr_cpr_trans, cprs_bind_dx, lpr_pair/ qed.
 
-lemma cprs_abbr2_dx: ∀L,V1,V2. L ⊢ V1 ➡ V2 → ∀T1,T2. L. ⓓV2 ⊢ T1 ➡* T2 →
-                     ∀a. L ⊢ ⓓ{a}V1. T1 ➡* ⓓ{a}V2. T2.
-#L #V1 #V2 #HV12 #T1 #T2 #HT12 #a @(cprs_ind_dx … HT12) -T1
-[ /2 width=1/
-| #T1 #T #HT1 #_ #IHT1
-  lapply (lfpr_cpr_trans (L. ⓓV1) … HT1) -HT1 /2 width=1/ #HT1
-  @(cprs_trans … IHT1) -IHT1 /2 width=1/
-]
-qed.
+(* Advanced properties ******************************************************)
 
-lemma cprs_abbr2: ∀L,V1,V2. L ⊢ V1 ➡* V2 → ∀T1,T2. L. ⓓV2 ⊢ T1 ➡* T2 →
-                  ∀a. L ⊢ ⓓ{a}V1. T1 ➡* ⓓ{a}V2. T2.
-#L #V1 #V2 #HV12 @(cprs_ind … HV12) -V2 /2 width=1/
-#V #V2 #_ #HV2 #IHV1 #T1 #T2 #HT12 #a
-lapply (IHV1 T1 T1 ? a) -IHV1 // #HV1
-@(cprs_trans … HV1) -HV1 /2 width=1/
-qed.
+(* Basic_1: was only: pr3_pr2_pr3_t pr3_wcpr0_t *)
+lemma lpr_cprs_trans: ∀G. c_rs_transitive … (cpr G) (λ_. lpr G).
+#G @c_r_trans_LTC1 /2 width=3 by lpr_cpr_trans/ (**) (* full auto fails *)
+qed-.
 
-lemma cprs_beta_dx: ∀L,V1,V2,W,T1,T2.
-                    L ⊢ V1 ➡ V2 → L.ⓛW ⊢ T1 ➡* T2 →
-                    ∀a.L ⊢ ⓐV1.ⓛ{a}W.T1 ➡* ⓓ{a}V2.T2.
-#L #V1 #V2 #W #T1 #T2 #HV12 #HT12 #a @(cprs_ind … HT12) -T2
-[ /3 width=1/
-| -HV12 #T #T2 #_ #HT2 #IHT1
-  lapply (cpr_lsubs_trans … HT2 (L.ⓓV2) ?) -HT2 /2 width=1/ #HT2
-  @(cprs_trans … IHT1) -V1 -W -T1 /3 width=1/
-]
-qed.
+(* Basic_1: was: pr3_strip *)
+(* Basic_1: includes: pr1_strip *)
+lemma cprs_strip: ∀G,L. confluent2 … (cprs G L) (cpr G L).
+normalize /4 width=3 by cpr_conf, TC_strip1/ qed-.
+
+lemma cprs_lpr_conf_dx: ∀G,L0,T0,T1. ⦃G, L0⦄ ⊢ T0 ➡* T1 → ∀L1. ⦃G, L0⦄ ⊢ ➡ L1 →
+                        ∃∃T. ⦃G, L1⦄ ⊢ T1 ➡* T & ⦃G, L1⦄ ⊢ T0 ➡* T.
+#G #L0 #T0 #T1 #H @(cprs_ind … H) -T1 /2 width=3 by ex2_intro/
+#T #T1 #_ #HT1 #IHT0 #L1 #HL01 elim (IHT0 … HL01)
+#T2 #HT2 #HT02 elim (lpr_cpr_conf_dx … HT1 … HL01) -L0
+#T3 #HT3 #HT13 elim (cprs_strip … HT2 … HT3) -T
+/4 width=5 by cprs_strap2, cprs_strap1, ex2_intro/
+qed-.
 
-(* Basic_1: was only: pr3_pr2_pr3_t pr3_wcpr0_t *)
-lemma lcpr_cprs_trans: ∀L1,L2. ⦃L1⦄ ➡ ⦃L2⦄ →
-                       ∀T1,T2. L2 ⊢ T1 ➡* T2 → L1 ⊢ T1 ➡* T2.
-#L1 #L2 #HL12 #T1 #T2 #H @(cprs_ind … H) -T2 //
-#T #T2 #_ #HT2 #IHT2
-@(cprs_trans … IHT2) /2 width=3/
-qed.
+lemma cprs_lpr_conf_sn: ∀G,L0,T0,T1. ⦃G, L0⦄ ⊢ T0 ➡* T1 →
+                        ∀L1. ⦃G, L0⦄ ⊢ ➡ L1 →
+                        ∃∃T. ⦃G, L0⦄ ⊢ T1 ➡* T & ⦃G, L1⦄ ⊢ T0 ➡* T.
+#G #L0 #T0 #T1 #HT01 #L1 #HL01 elim (cprs_lpr_conf_dx … HT01 … HL01) -HT01
+/3 width=3 by lpr_cprs_trans, ex2_intro/
+qed-.
+
+lemma cprs_bind2_dx: ∀G,L,V1,V2. ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡ V2 →
+                     ∀I,T1,T2. ⦃G, L.ⓑ{I}V2⦄ ⊢ T1 ➡* T2 →
+                     ∀a. ⦃G, L⦄ ⊢ ⓑ{a,I}V1.T1 ➡* ⓑ{a,I}V2.T2.
+/4 width=5 by lpr_cprs_trans, cprs_bind_dx, lpr_pair/ qed.