]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - matita/matita/lib/lambda/paths/labeled_sequential_reduction.ma
lambda finaly moved in lib
[helm.git] / matita / matita / lib / lambda / paths / labeled_sequential_reduction.ma
diff --git a/matita/matita/lib/lambda/paths/labeled_sequential_reduction.ma b/matita/matita/lib/lambda/paths/labeled_sequential_reduction.ma
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8864a70
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,128 @@
+(**************************************************************************)
+(*       ___                                                              *)
+(*      ||M||                                                             *)
+(*      ||A||       A project by Andrea Asperti                           *)
+(*      ||T||                                                             *)
+(*      ||I||       Developers:                                           *)
+(*      ||T||         The HELM team.                                      *)
+(*      ||A||         http://helm.cs.unibo.it                             *)
+(*      \   /                                                             *)
+(*       \ /        This file is distributed under the terms of the       *)
+(*        v         GNU General Public License Version 2                  *)
+(*                                                                        *)
+(**************************************************************************)
+
+include "paths/path.ma".
+include "terms/sequential_reduction.ma".
+
+(* PATH-LABELED SEQUENTIAL REDUCTION (SINGLE STEP) **************************)
+
+inductive pl_sred: path → relation term ≝
+| pl_sred_beta   : ∀B,A. pl_sred (◊) (@B.𝛌.A) ([↙B]A)
+| pl_sred_abst   : ∀p,A1,A2. pl_sred p A1 A2 → pl_sred (rc::p) (𝛌.A1) (𝛌.A2) 
+| pl_sred_appl_sn: ∀p,B1,B2,A. pl_sred p B1 B2 → pl_sred (sn::p) (@B1.A) (@B2.A)
+| pl_sred_appl_dx: ∀p,B,A1,A2. pl_sred p A1 A2 → pl_sred (dx::p) (@B.A1) (@B.A2)
+.
+
+interpretation "path-labeled sequential reduction"
+   'SeqRed M p N = (pl_sred p M N).
+
+lemma sred_pl_sred: ∀M,N. M ↦ N → ∃p. M ↦[p] N.
+#M #N #H elim H -M -N
+[ /2 width=2/
+| #A1 #A2 #_ * /3 width=2/
+| #B1 #B2 #A #_ * /3 width=2/
+| #B #A1 #A2 #_ * /3 width=2/
+]
+qed-.
+
+lemma pl_sred_inv_sred: ∀p,M,N. M ↦[p] N → M ↦ N.
+#p #M #N #H elim H -p -M -N // /2 width=1/
+qed-.
+
+lemma pl_sred_inv_vref: ∀p,M,N. M ↦[p] N → ∀i. #i = M → ⊥.
+/3 width=5 by pl_sred_inv_sred, sred_inv_vref/
+qed-.
+
+lemma pl_sred_inv_nil: ∀p,M,N. M ↦[p] N → ◊ = p →
+                       ∃∃B,A. @B. 𝛌.A = M & [↙B] A = N.
+#p #M #N * -p -M -N
+[ #B #A #_ destruct /2 width=4/
+| #p #A1 #A2 #_ #H destruct
+| #p #B1 #B2 #A #_ #H destruct
+| #p #B #A1 #A2 #_ #H destruct
+]
+qed-.
+
+lemma pl_sred_inv_rc: ∀p,M,N. M ↦[p] N → ∀q. rc::q = p →
+                      ∃∃A1,A2. A1 ↦[q] A2 & 𝛌.A1 = M & 𝛌.A2 = N.
+#p #M #N * -p -M -N
+[ #B #A #q #H destruct
+| #p #A1 #A2 #HA12 #q #H destruct /2 width=5/
+| #p #B1 #B2 #A #_ #q #H destruct
+| #p #B #A1 #A2 #_ #q #H destruct
+]
+qed-.
+
+lemma pl_sred_inv_sn: ∀p,M,N. M ↦[p] N → ∀q. sn::q = p →
+                      ∃∃B1,B2,A. B1 ↦[q] B2 & @B1.A = M & @B2.A = N.
+#p #M #N * -p -M -N
+[ #B #A #q #H destruct
+| #p #A1 #A2 #_ #q #H destruct
+| #p #B1 #B2 #A #HB12 #q #H destruct /2 width=6/
+| #p #B #A1 #A2 #_ #q #H destruct
+]
+qed-.
+
+lemma pl_sred_inv_dx: ∀p,M,N. M ↦[p] N → ∀q. dx::q = p →
+                      ∃∃B,A1,A2. A1 ↦[q] A2 & @B.A1 = M & @B.A2 = N.
+#p #M #N * -p -M -N
+[ #B #A #q #H destruct
+| #p #A1 #A2 #_ #q #H destruct
+| #p #B1 #B2 #A #_ #q #H destruct
+| #p #B #A1 #A2 #HA12 #q #H destruct /2 width=6/
+]
+qed-.
+
+lemma pl_sred_lift: ∀p. liftable (pl_sred p).
+#p #h #M1 #M2 #H elim H -p -M1 -M2 normalize /2 width=1/
+#B #A #d <dsubst_lift_le //
+qed.
+
+lemma pl_sred_inv_lift: ∀p. deliftable_sn (pl_sred p).
+#p #h #N1 #N2 #H elim H -p -N1 -N2
+[ #D #C #d #M1 #H
+  elim (lift_inv_appl … H) -H #B #M #H0 #HM #H destruct
+  elim (lift_inv_abst … HM) -HM #A #H0 #H destruct /3 width=3/
+| #p #C1 #C2 #_ #IHC12 #d #M1 #H
+  elim (lift_inv_abst … H) -H #A1 #HAC1 #H
+  elim (IHC12 … HAC1) -C1 #A2 #HA12 #HAC2 destruct
+  @(ex2_intro … (𝛌.A2)) // /2 width=1/
+| #p #D1 #D2 #C1 #_ #IHD12 #d #M1 #H
+  elim (lift_inv_appl … H) -H #B1 #A #HBD1 #H1 #H2
+  elim (IHD12 … HBD1) -D1 #B2 #HB12 #HBD2 destruct
+  @(ex2_intro … (@B2.A)) // /2 width=1/
+| #p #D1 #C1 #C2 #_ #IHC12 #d #M1 #H
+  elim (lift_inv_appl … H) -H #B #A1 #H1 #HAC1 #H2
+  elim (IHC12 … HAC1) -C1 #A2 #HA12 #HAC2 destruct
+  @(ex2_intro … (@B.A2)) // /2 width=1/
+]
+qed-.
+
+lemma pl_sred_dsubst: ∀p. dsubstable_dx (pl_sred p).
+#p #D1 #M1 #M2 #H elim H -p -M1 -M2 normalize /2 width=1/
+#D2 #A #d >dsubst_dsubst_ge //
+qed.
+
+theorem pl_sred_mono: ∀p. singlevalued … (pl_sred p).
+#p #M #N1 #H elim H -p -M -N1
+[ #B #A #N2 #H elim (pl_sred_inv_nil … H …) -H //
+  #D #C #H #HN2 destruct //
+| #p #A1 #A2 #_ #IHA12 #N2 #H elim (pl_sred_inv_rc … H …) -H [3: // |2: skip ] (**) (* simplify line *)
+  #C1 #C2 #HC12 #H #HN2 destruct /3 width=1/
+| #p #B1 #B2 #A #_ #IHB12 #N2 #H elim (pl_sred_inv_sn … H …) -H [3: // |2: skip ] (**) (* simplify line *)
+  #D1 #D2 #C #HD12 #H #HN2 destruct /3 width=1/
+| #p #B #A1 #A2 #_ #IHA12 #N2 #H elim (pl_sred_inv_dx … H …) -H [3: // |2: skip ] (**) (* simplify line *)
+  #D #C1 #C2 #HC12 #H #HN2 destruct /3 width=1/
+]
+qed-.