]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matita/matita/contribs/lambdadelta/basic_2/computation/lprs_cprs.ma
universary milestone in basic_2
[helm.git] / matita / matita / contribs / lambdadelta / basic_2 / computation / lprs_cprs.ma
index cc52394c4ffb775a35d9f705f3e93c15554afc2d..ff82ee0a575821cc667e4378c2d58207af84a51d 100644 (file)
@@ -19,110 +19,124 @@ include "basic_2/computation/lprs.ma".
 
 (* Advanced properties ******************************************************)
 
-lemma lprs_pair: ∀I,L1,L2. L1 ⊢ ➡* L2 → ∀V1,V2. L1 ⊢ V1 ➡* V2 →
-                 L1. ⓑ{I} V1 ⊢ ➡* L2.ⓑ{I} V2.
+lemma lprs_pair: ∀I,G,L1,L2. ⦃G, L1⦄ ⊢ ➡* L2 →
+                 ∀V1,V2. ⦃G, L1⦄ ⊢ V1 ➡* V2 → ⦃G, L1.ⓑ{I}V1⦄ ⊢ ➡* L2.ⓑ{I}V2.
 /2 width=1 by TC_lpx_sn_pair/ qed.
 
 (* Advanced inversion lemmas ************************************************)
 
-lemma lprs_inv_pair1: ∀I,K1,L2,V1. K1. ⓑ{I} V1 ⊢ ➡* L2 →
-                      ∃∃K2,V2. K1 ⊢ ➡* K2 & K1 ⊢ V1 ➡* V2 & L2 = K2. ⓑ{I} V2.
+lemma lprs_inv_pair1: ∀I,G,K1,L2,V1. ⦃G, K1.ⓑ{I}V1⦄ ⊢ ➡* L2 →
+                      ∃∃K2,V2. ⦃G, K1⦄ ⊢ ➡* K2 & ⦃G, K1⦄ ⊢ V1 ➡* V2 &
+                               L2 = K2.ⓑ{I}V2.
 /3 width=3 by TC_lpx_sn_inv_pair1, lpr_cprs_trans/ qed-.
 
-lemma lprs_inv_pair2: ∀I,L1,K2,V2. L1 ⊢ ➡* K2. ⓑ{I} V2 →
-                      ∃∃K1,V1. K1 ⊢ ➡* K2 & K1 ⊢ V1 ➡* V2 & L1 = K1. ⓑ{I} V1.
+lemma lprs_inv_pair2: ∀I,G,L1,K2,V2. ⦃G, L1⦄ ⊢ ➡* K2.ⓑ{I}V2 →
+                      ∃∃K1,V1. ⦃G, K1⦄ ⊢ ➡* K2 & ⦃G, K1⦄ ⊢ V1 ➡* V2 &
+                               L1 = K1.ⓑ{I}V1.
 /3 width=3 by TC_lpx_sn_inv_pair2, lpr_cprs_trans/ qed-.
 
+(* Advanced eliminators *****************************************************)
+
+lemma lprs_ind_alt: ∀G. ∀R:relation lenv.
+                    R (⋆) (⋆) → (
+                       ∀I,K1,K2,V1,V2.
+                       ⦃G, K1⦄ ⊢ ➡* K2 → ⦃G, K1⦄ ⊢ V1 ➡* V2 →
+                       R K1 K2 → R (K1.ⓑ{I}V1) (K2.ⓑ{I}V2)
+                    ) →
+                    ∀L1,L2. ⦃G, L1⦄ ⊢ ➡* L2 → R L1 L2.
+/3 width=4 by TC_lpx_sn_ind, lpr_cprs_trans/ qed-.
+
 (* Properties on context-sensitive parallel computation for terms ***********)
 
-lemma lprs_cpr_trans: s_r_trans … cpr lprs.
-/3 width=5 by s_r_trans_TC2, lpr_cprs_trans/ qed-.
+lemma lprs_cpr_trans: ∀G. c_r_transitive … (cpr G) (λ_. lprs G).
+/3 width=5 by c_r_trans_LTC2, lpr_cprs_trans/ qed-.
 
 (* Basic_1: was just: pr3_pr3_pr3_t *)
-lemma lprs_cprs_trans: s_rs_trans … cpr lprs.
-/3 width=5 by s_r_trans_TC1, lprs_cpr_trans/ qed-.
-
-lemma lprs_cprs_conf_dx: ∀L0,T0,T1. L0 ⊢ T0 ➡* T1 → ∀L1. L0 ⊢ ➡* L1 →
-                         ∃∃T. L1 ⊢ T1 ➡* T & L1 ⊢ T0 ➡* T.
-#L0 #T0 #T1 #HT01 #L1 #H elim H -L1
-[ #L1 #HL01
-  elim (cprs_lpr_conf_dx … HT01 … HL01) -L0 /2 width=3/
-| #L #L1 #_ #HL1 * #T #HT1 #HT0 -L0
-  elim (cprs_lpr_conf_dx … HT1 … HL1) -HT1 #T2 #HT2 #HT12
-  elim (cprs_lpr_conf_dx … HT0 … HL1) -L #T3 #HT3 #HT03
-  elim (cprs_conf … HT2 … HT3) -T #T #HT2 #HT3
-  lapply (cprs_trans … HT03 … HT3) -T3
-  lapply (cprs_trans … HT12 … HT2) -T2 /2 width=3/
-]
+(* Note: alternative proof /3 width=5 by s_r_trans_LTC1, lprs_cpr_trans/ *)
+lemma lprs_cprs_trans: ∀G. c_rs_transitive … (cpr G) (λ_. lprs G).
+#G @c_r_to_c_rs_trans @c_r_trans_LTC2
+@c_rs_trans_TC1 /2 width=3 by lpr_cprs_trans/ (**) (* full auto too slow *)
+qed-.
+
+lemma lprs_cprs_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 #HT01 #L1 #H @(lprs_ind … H) -L1 /2 width=3 by ex2_intro/
+#L #L1 #_ #HL1 * #T #HT1 #HT0 -L0
+elim (cprs_lpr_conf_dx … HT1 … HL1) -HT1 #T2 #HT2
+elim (cprs_lpr_conf_dx … HT0 … HL1) -L #T3 #HT3
+elim (cprs_conf … HT2 … HT3) -T
+/3 width=5 by cprs_trans, ex2_intro/
 qed-.
 
-lemma lprs_cpr_conf_dx: ∀L0,T0,T1. L0 ⊢ T0 ➡ T1 → ∀L1. L0 ⊢ ➡* L1 →
-                        ∃∃T. L1 ⊢ T1 ➡* T & L1 ⊢ T0 ➡* T.
+lemma lprs_cpr_conf_dx: ∀G,L0,T0,T1. ⦃G, L0⦄ ⊢ T0 ➡ T1 →
+                        ∀L1. ⦃G, L0⦄ ⊢ ➡* L1 →
+                        ∃∃T. ⦃G, L1⦄ ⊢ T1 ➡* T & ⦃G, L1⦄ ⊢ T0 ➡* T.
 /3 width=3 by lprs_cprs_conf_dx, cpr_cprs/ qed-.
 
-lemma lprs_cprs_conf_sn: ∀L0,T0,T1. L0 ⊢ T0 ➡* T1 → ∀L1. L0 ⊢ ➡* L1 →
-                         ∃∃T. L0 ⊢ T1 ➡* T & L1 ⊢ T0 ➡* T.
-#L0 #T0 #T1 #HT01 #L1 #HL01
-elim (lprs_cprs_conf_dx … HT01 … HL01) -HT01 #T #HT1
-lapply (lprs_cprs_trans … HT1 … HL01) -HT1 /2 width=3/
+(* Note: this can be proved on its own using lprs_ind_dx *)
+lemma lprs_cprs_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 (lprs_cprs_conf_dx … HT01 … HL01) -HT01
+/3 width=3 by lprs_cprs_trans, ex2_intro/
 qed-.
 
-lemma lprs_cpr_conf_sn: ∀L0,T0,T1. L0 ⊢ T0 ➡ T1 → ∀L1. L0 ⊢ ➡* L1 →
-                        ∃∃T. L0 ⊢ T1 ➡* T & L1 ⊢ T0 ➡* T.
+lemma lprs_cpr_conf_sn: ∀G,L0,T0,T1. ⦃G, L0⦄ ⊢ T0 ➡ T1 →
+                        ∀L1. ⦃G, L0⦄ ⊢ ➡* L1 →
+                        ∃∃T. ⦃G, L0⦄ ⊢ T1 ➡* T & ⦃G, L1⦄ ⊢ T0 ➡* T.
 /3 width=3 by lprs_cprs_conf_sn, cpr_cprs/ qed-.
 
-lemma cprs_bind2: ∀L,V1,V2. L ⊢ V1 ➡* V2 → ∀I,T1,T2. L. ⓑ{I}V2 ⊢ T1 ➡* T2 →
-                  ∀a. L ⊢ ⓑ{a,I}V1. T1 ➡* ⓑ{a,I}V2. T2.
-#L #V1 #V2 #HV12 #I #T1 #T2 #HT12
-lapply (lprs_cprs_trans … HT12 (L.ⓑ{I}V1) ?) /2 width=1/
-qed.
+lemma cprs_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 lprs_cprs_trans, lprs_pair, cprs_bind/ qed.
 
 (* Inversion lemmas on context-sensitive parallel computation for terms *****)
 
 (* Basic_1: was: pr3_gen_abst *)
-lemma cprs_inv_abst1: ∀a,L,W1,T1,U2. L ⊢ ⓛ{a}W1.T1 ➡* U2 →
-                      ∃∃W2,T2. L ⊢ W1 ➡* W2 & L.ⓛW1 ⊢ T1 ➡* T2 &
+lemma cprs_inv_abst1: ∀a,G,L,W1,T1,U2. ⦃G, L⦄ ⊢ ⓛ{a}W1.T1 ➡* U2 →
+                      ∃∃W2,T2. ⦃G, L⦄ ⊢ W1 ➡* W2 & ⦃G, L.ⓛW1⦄ ⊢ T1 ➡* T2 &
                                U2 = ⓛ{a}W2.T2.
-#a #L #V1 #T1 #U2 #H @(cprs_ind … H) -U2 /2 width=5/
+#a #G #L #V1 #T1 #U2 #H @(cprs_ind … H) -U2 /2 width=5 by ex3_2_intro/
 #U0 #U2 #_ #HU02 * #V0 #T0 #HV10 #HT10 #H destruct
 elim (cpr_inv_abst1 … HU02) -HU02 #V2 #T2 #HV02 #HT02 #H destruct
-lapply (lprs_cpr_trans … HT02 (L.ⓛV1) ?) /2 width=1/ -HT02 #HT02
-lapply (cprs_strap1 … HV10 … HV02) -V0
-lapply (cprs_trans … HT10 … HT02) -T0 /2 width=5/
+lapply (lprs_cpr_trans … HT02 (L.ⓛV1) ?)
+/3 width=5 by lprs_pair, cprs_trans, cprs_strap1, ex3_2_intro/
 qed-.
 
-lemma cprs_inv_abst: ∀a,L,W1,W2,T1,T2. L ⊢ ⓛ{a}W1.T1 ➡* ⓛ{a}W2.T2 →
-                     L ⊢ W1 ➡* W2 ∧ L.ⓛW1 ⊢ T1 ➡* T2.
-#a #L #W1 #W2 #T1 #T2 #H
-elim (cprs_inv_abst1 … H) -H #W #T #HW1 #HT1 #H destruct /2 width=1/
+lemma cprs_inv_abst: ∀a,G,L,W1,W2,T1,T2. ⦃G, L⦄ ⊢ ⓛ{a}W1.T1 ➡* ⓛ{a}W2.T2 →
+                     ⦃G, L⦄ ⊢ W1 ➡* W2 ∧ ⦃G, L.ⓛW1⦄ ⊢ T1 ➡* T2.
+#a #G #L #W1 #W2 #T1 #T2 #H elim (cprs_inv_abst1 … H) -H
+#W #T #HW1 #HT1 #H destruct /2 width=1 by conj/
 qed-.
 
 (* Basic_1: was pr3_gen_abbr *)
-lemma cprs_inv_abbr1: ∀a,L,V1,T1,U2. L ⊢ ⓓ{a}V1.T1 ➡* U2 → (
-                      ∃∃V2,T2. L ⊢ V1 ➡* V2 & L. ⓓV1 ⊢ T1 ➡* T2 &
+lemma cprs_inv_abbr1: ∀a,G,L,V1,T1,U2. ⦃G, L⦄ ⊢ ⓓ{a}V1.T1 ➡* U2 → (
+                      ∃∃V2,T2. ⦃G, L⦄ ⊢ V1 ➡* V2 & ⦃G, L.ⓓV1⦄ ⊢ T1 ➡* T2 &
                                U2 = ⓓ{a}V2.T2
                       ) ∨
-                      ∃∃T2. L. ⓓV1 ⊢ T1 ➡* T2 & ⇧[0, 1] U2 ≡ T2 & a = true.
-#a #L #V1 #T1 #U2 #H @(cprs_ind … H) -U2 /3 width=5/
+                      ∃∃T2. ⦃G, L.ⓓV1⦄ ⊢ T1 ➡* T2 & ⬆[0, 1] U2 ≡ T2 & a = true.
+#a #G #L #V1 #T1 #U2 #H @(cprs_ind … H) -U2 /3 width=5 by ex3_2_intro, or_introl/
 #U0 #U2 #_ #HU02 * *
 [ #V0 #T0 #HV10 #HT10 #H destruct
   elim (cpr_inv_abbr1 … HU02) -HU02 *
   [ #V2 #T2 #HV02 #HT02 #H destruct
-    lapply (lprs_cpr_trans … HT02 (L.ⓓV1) ?) /2 width=1/ -HT02 #HT02
-    lapply (cprs_strap1 … HV10 … HV02) -V0
-    lapply (cprs_trans … HT10 … HT02) -T0 /3 width=5/
+    lapply (lprs_cpr_trans … HT02 (L.ⓓV1) ?)
+    /4 width=5 by lprs_pair, cprs_trans, cprs_strap1, ex3_2_intro, or_introl/
   | #T2 #HT02 #HUT2
-    lapply (lprs_cpr_trans … HT02 (L.ⓓV1) ?) -HT02 /2 width=1/ -V0 #HT02
-    lapply (cprs_trans … HT10 … HT02) -T0 /3 width=3/
+    lapply (lprs_cpr_trans … HT02 (L.ⓓV1) ?) -HT02
+    /4 width=3 by lprs_pair, cprs_trans, ex3_intro, or_intror/
   ]
-| #U1 #HTU1 #HU01
-  elim (lift_total U2 0 1) #U #HU2
-  lapply (cpr_lift … HU02 (L.ⓓV1) … HU01 … HU2) -U0 /2 width=1/ /4 width=3/
+| #U1 #HTU1 #HU01 elim (lift_total U2 0 1)
+  #U #HU2 lapply (cpr_lift … HU02 (L.ⓓV1) … HU01 … HU2) -U0
+  /4 width=3 by cprs_strap1, drop_drop, ex3_intro, or_intror/
 ]
 qed-.
 
 (* More advanced properties *************************************************)
 
-lemma lprs_pair2: ∀I,L1,L2. L1 ⊢ ➡* L2 → ∀V1,V2. L2 ⊢ V1 ➡* V2 →
-                  L1. ⓑ{I} V1 ⊢ ➡* L2. ⓑ{I} V2.
+lemma lprs_pair2: ∀I,G,L1,L2. ⦃G, L1⦄ ⊢ ➡* L2 →
+                  ∀V1,V2. ⦃G, L2⦄ ⊢ V1 ➡* V2 → ⦃G, L1.ⓑ{I}V1⦄ ⊢ ➡* L2.ⓑ{I}V2.
 /3 width=3 by lprs_pair, lprs_cprs_trans/ qed.