]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - weblib/tutorial/chapter4.ma
component "unfold" updated to new syntax ...
[helm.git] / weblib / tutorial / chapter4.ma
index cf7f4aafce387300d1191b7300a5b7bcc4ca5d4c..fd0f711443a8554f57061c1d22c4b39463a540e9 100644 (file)
@@ -72,7 +72,7 @@ interpretation "cat lang" 'concat a b = (cat ? a b).
 definition star_lang ≝ λS.λl.λw:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/word.def(3)"\ 6word\ 5/a\ 6 S.\ 5a title="exists" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6lw. \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/flatten.fix(0,1,4)"\ 6flatten\ 5/a\ 6 ? lw \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 w \ 5a title="logical and" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/conjunct.fix(0,1,4)"\ 6conjunct\ 5/a\ 6 ? lw l. 
 interpretation "star lang" 'kstar l = (star_lang ? l).
 
-(* notation "ℓ term 70 E" non associative with precedence 75 for @{in_l ? $E}. *)
+(* notation "| term 70 E| " non associative with precedence 75 for @{in_l ? $E}. *)
 
 let rec in_l (S : \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/Alpha.ind(1,0,0)"\ 6Alpha\ 5/a\ 6) (r : \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/re.ind(1,0,1)"\ 6re\ 5/a\ 6 S) on r : \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/word.def(3)"\ 6word\ 5/a\ 6 S → Prop ≝ 
 match r with
@@ -84,8 +84,8 @@ match r with
  | star r1 ⇒ (in_l ? r1)\ 5a title="star lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6^\ 5/a\ 6
  ].
 
-notation "ℓ term 70 E" non associative with precedence 75 for @{'in_l $E}.
-interpretation "in_l" 'in_l E = (in_l ? E).
+notation "\sem{E}" non associative with precedence 75 for @{'sem $E}.
+interpretation "in_l" 'sem E = (in_l ? E).
 interpretation "in_l mem" 'mem w l = (in_l ? l w).
 
 notation "a ∨ b" left associative with precedence 30 for @{'orb $a $b}.
@@ -107,6 +107,8 @@ inductive pitem (S: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/Alpha.ind(1,0,0)"\ 6Alp
  
 definition pre ≝ λS.\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pitem.ind(1,0,1)"\ 6pitem\ 5/a\ 6 S \ 5a title="Product" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6×\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.ind(1,0,0)" title="null"\ 6bool\ 5/a\ 6.
 
+definition test ≝ λS:Alpha.λe: pre S. match e with [mk_pair i b ⇒ e]. 
+
 interpretation "pstar" 'kstar a = (pstar ? a).
 interpretation "por" 'plus a b = (por ? a b).
 interpretation "pcat" 'concat a b = (pconcat ? a b).
@@ -121,28 +123,21 @@ interpretation "patom" 'pchar a = (pchar ? a).
 interpretation "pepsilon" 'epsilon = (pepsilon ?).
 interpretation "pempty" 'empty = (pzero ?).
 
-notation "\boxv term 19 e \boxv" (* slash boxv *) non associative with precedence 70 for @{forget ? $e}.
+notation "| e |" non associative with precedence 65 for @{forget ? $e}.
 
 let rec forget (S: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/Alpha.ind(1,0,0)"\ 6Alpha\ 5/a\ 6) (l : \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pitem.ind(1,0,1)"\ 6pitem\ 5/a\ 6 S) on l: \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/re.ind(1,0,1)"\ 6re\ 5/a\ 6 S ≝
  match l with
   [ pzero ⇒ \ 5a title="empty" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6
   | pepsilon ⇒ \ 5a title="epsilon" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6ϵ\ 5/a\ 6
   | pchar x ⇒ \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/re.con(0,3,1)"\ 6char\ 5/a\ 6 ? x 
-  | ppoint x ⇒ \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/re.con(0,3,1)"\ 6char\ 5/a\ 6 ? x  
-  | pconcat e1 e2 ⇒ │e1│ \ 5a title="cat" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6·\ 5/a\ 6 │e2│
-  | por e1 e2 ⇒ │e1│  \ 5a title="or" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6+\ 5/a\ 6 │e2│
-  | pstar e ⇒ │e│\ 5a title="star" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6^\ 5/a\ 6*
+  | ppoint x ⇒ \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/re.con(0,3,1)"\ 6char\ 5/a\ 6 ? x 
+  | pconcat e1 e2 ⇒ |e1| \ 5a title="cat" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6·\ 5/a\ 6 |e2| 
+  | por e1 e2 ⇒ |e1|  \ 5a title="or" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6+\ 5/a\ 6 |e2|
+  | pstar e ⇒ |e|\ 5a title="star" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6^\ 5/a\ 6*
   ].
 
-notation "│ term 19 e │" non associative with precedence 70 for @{'forget $e}.
-interpretation "forget" 'forget a = (forget ? a).
-
-notation "\fst term 90 x" non associative with precedence 90 for @{'fst $x}.  
-interpretation "fst" 'fst x = (fst ? ? x).  
-notation "\snd term 90 x" non associative with precedence 90 for @{'snd $x}.
-interpretation "snd" 'snd x = (snd ? ? x).
-
-notation "ℓ term 70 E" non associative with precedence 75 for @{in_pl ? $E}.
+notation "| e |" non associative with precedence 65 for @{'fmap $e}.
+interpretation "forget" 'fmap a = (forget ? a).
 
 let rec in_pl (S : \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/Alpha.ind(1,0,0)"\ 6Alpha\ 5/a\ 6) (r : \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pitem.ind(1,0,1)"\ 6pitem\ 5/a\ 6 S) on r : \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/word.def(3)"\ 6word\ 5/a\ 6 S → Prop ≝ 
 match r with
@@ -150,28 +145,27 @@ match r with
   | pepsilon ⇒ \ 5a title="empty lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6
   | pchar _ ⇒ \ 5a title="empty lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6
   | ppoint x ⇒ \ 5a title="sing lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6{\ 5/a\ 6: x\ 5a title="cons" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6:\ 5/a\ 6:\ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6] } 
-  | pconcat pe1 pe2 ⇒ in_pl ? pe1 \ 5a title="cat lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6·\ 5/a\ 6 \ 5a title="in_l" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 │pe2│  \ 5a title="union lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 in_pl ? pe2 
+  | pconcat pe1 pe2 ⇒ in_pl ? pe1 \ 5a title="cat lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6·\ 5/a\ 6 \ 5a title="in_l" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\sem\ 5/a\ 6{|pe2|}  \ 5a title="union lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 in_pl ? pe2 
   | por pe1 pe2 ⇒ in_pl ? pe1 \ 5a title="union lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 in_pl ? pe2
-  | pstar pe ⇒ in_pl ? pe \ 5a title="cat lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6·\ 5/a\ 6 \ 5a title="in_l" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 │pe│\ 5a title="star" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6^\ 5/a\ 6*
+  | pstar pe ⇒ in_pl ? pe \ 5a title="cat lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6·\ 5/a\ 6 \ 5a title="in_l" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\sem\ 5/a\ 6{|pe|}\ 5a title="star lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6^\ 5/a\ 6*
   ].
 
-interpretation "in_pl" 'in_l E = (in_pl ? E).
+interpretation "in_pl" 'sem E = (in_pl ? E).
 interpretation "in_pl mem" 'mem w l = (in_pl ? l w).
 
-definition eps: ∀S:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/Alpha.ind(1,0,0)"\ 6Alpha\ 5/a\ 6.\ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.ind(1,0,0)" title="null"\ 6bool\ 5/a\ 6 → \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/word.def(3)"\ 6word\ 5/a\ 6 S → Prop 
+definition eps: ∀S:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/Alpha.ind(1,0,0)"\ 6Alpha\ 5/a\ 6.\ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.ind(1,0,0)"\ 6bool\ 5/a\ 6 → \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/word.def(3)"\ 6word\ 5/a\ 6 S → Prop 
   ≝ λS,b. \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/if_then_else.def(1)"\ 6if_then_else\ 5/a\ 6 ? b \ 5a title="sing lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6{\ 5/a\ 6\ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6] } \ 5a title="empty lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6.
 
-(* interpretation "epsilon" 'epsilon = (epsilon ?). *)
 notation "ϵ _ b" non associative with precedence 90 for @{'app_epsilon $b}.
 interpretation "epsilon lang" 'app_epsilon b = (eps ? b).
 
-definition in_prl ≝ λS : \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/Alpha.ind(1,0,0)"\ 6Alpha\ 5/a\ 6.λp:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pre.def(1)"\ 6pre\ 5/a\ 6 S.  \ 5a title="in_pl" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 (\ 5a title="fst" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fst\ 5/a\ 6 p) \ 5a title="union lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 \ 5a title="epsilon lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6ϵ\ 5/a\ 6_(\ 5a title="snd" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\snd\ 5/a\ 6 p).
+definition in_prl ≝ λS : \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/Alpha.ind(1,0,0)"\ 6Alpha\ 5/a\ 6.λp:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pre.def(1)"\ 6pre\ 5/a\ 6 S.  \ 5a title="in_pl" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\sem\ 5/a\ 6{\ 5a title="pair pi1" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fst\ 5/a\ 6 p} \ 5a title="union lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 \ 5a title="epsilon lang" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6ϵ\ 5/a\ 6_(\ 5a title="pair pi2" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\snd\ 5/a\ 6 p).
   
 interpretation "in_prl mem" 'mem w l = (in_prl ? l w).
-interpretation "in_prl" 'in_l E = (in_prl ? E).
+interpretation "in_prl" 'sem E = (in_prl ? E).
 
-lemma not_epsilon_lp :∀S.∀pi:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pitem.ind(1,0,1)"\ 6pitem\ 5/a\ 6 S. \ 5a title="logical not" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6¬\ 5/a\ 6 ((\ 5a title="in_pl" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 pi) \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6]).
-#S #pi (elim pi) normalize /\ 5span class="autotactic"\ 62\ 5span class="autotrace"\ 6 trace \ 5a href="cic:/matita/basics/logic/Not.con(0,1,1)"\ 6nmk\ 5/a\ 6\ 5/span\ 6\ 5/span\ 6/
+lemma not_epsilon_lp :∀S.∀pi:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pitem.ind(1,0,1)"\ 6pitem\ 5/a\ 6 S.\ 5a title="logical not" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\neg\ 5/a\ 6(\ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6\ 5a title="in_pl mem" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 pi).
+#S #pi (elim pi) normalize /  \ 5span class="autotactic"\ 62\ 5span class="autotrace"\ 6 trace \ 5a href="cic:/matita/basics/logic/Not.con(0,1,1)"\ 6nmk\ 5/a\ 6\ 5/span\ 6\ 5/span\ 6/
   [#pi1 #pi2 #H1 #H2 % * /\ 5span class="autotactic"\ 62\ 5span class="autotrace"\ 6 trace \ 5a href="cic:/matita/basics/logic/absurd.def(2)"\ 6absurd\ 5/a\ 6\ 5/span\ 6\ 5/span\ 6/ * #w1 * #w2 * * #appnil 
    cases (\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter3/nil_to_nil.def(5)"\ 6nil_to_nil\ 5/a\ 6 … appnil) /\ 5span class="autotactic"\ 62\ 5span class="autotrace"\ 6 trace \ 5a href="cic:/matita/basics/logic/absurd.def(2)"\ 6absurd\ 5/a\ 6\ 5/span\ 6\ 5/span\ 6/
   |#p11 #p12 #H1 #H2 % * /\ 5span class="autotactic"\ 62\ 5span class="autotrace"\ 6 trace \ 5a href="cic:/matita/basics/logic/absurd.def(2)"\ 6absurd\ 5/a\ 6\ 5/span\ 6\ 5/span\ 6/
@@ -179,23 +173,33 @@ lemma not_epsilon_lp :∀S.∀pi:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pitem.in
   ]
 qed.
 
-lemma if_true_epsilon: ∀S.∀e:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pre.def(1)"\ 6pre\ 5/a\ 6 S. \ 5a title="snd" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\snd\ 5/a\ 6 e \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.con(0,1,0)"\ 6true\ 5/a\ 6 → ((\ 5a title="in_prl" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 e) \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6]).
+lemma if_true_epsilon: ∀S.∀e:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pre.def(1)"\ 6pre\ 5/a\ 6 S. \ 5a title="pair pi2" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\snd\ 5/a\ 6 e \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.con(0,1,0)"\ 6true\ 5/a\ 6 → (\ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6\ 5a title="in_prl mem" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 e).
 #S #e #H %2 >H // qed.
 
-lemma if_epsilon_true : ∀S.∀e:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pre.def(1)"\ 6pre\ 5/a\ 6 S. \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6 ] \ 5a title="in_prl mem" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 e → \ 5a title="snd" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\snd\ 5/a\ 6 e \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.con(0,1,0)"\ 6true\ 5/a\ 6.
-#S * #pi #b * [normalize #abs @\ 5a href="cic:/matita/basics/logic/False_ind.fix(0,1,1)"\ 6False_ind\ 5/a\ 6 /2/] cases b normalize // @False_ind
+lemma if_epsilon_true : ∀S.∀e:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pre.def(1)"\ 6pre\ 5/a\ 6 S. \ 5a title="nil" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6[\ 5/a\ 6 ] \ 5a title="in_prl mem" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 e → \ 5a title="pair pi2" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\snd\ 5/a\ 6 e \ 5a title="leibnitz's equality" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6=\ 5/a\ 6 \ 5a href="cic:/matita/basics/bool/bool.con(0,1,0)"\ 6true\ 5/a\ 6.
+#S * #pi #b * [normalize #abs @\ 5a href="cic:/matita/basics/logic/False_ind.fix(0,1,1)"\ 6False_ind\ 5/a\ 6 /\ 5span class="autotactic"\ 62\ 5span class="autotrace"\ 6 trace \ 5a href="cic:/matita/basics/logic/absurd.def(2)"\ 6absurd\ 5/a\ 6\ 5/span\ 6\ 5/span\ 6/] cases b normalize // @\ 5a href="cic:/matita/basics/logic/False_ind.fix(0,1,1)"\ 6False_ind\ 5/a\ 6
 qed.
 
-definition lor ≝ λS:Alpha.λa,b:pre S.〈\fst a + \fst b,\snd a ∨ \snd b〉.
+definition lor ≝ λS:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/Alpha.ind(1,0,0)"\ 6Alpha\ 5/a\ 6.λa,b:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pre.def(1)"\ 6pre\ 5/a\ 6 S.\ 5a title="Pair construction" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6\ 5a title="pair pi1" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fst\ 5/a\ 6 a \ 5a title="por" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6+\ 5/a\ 6 \ 5a title="pair pi1" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fst\ 5/a\ 6 b,\ 5a title="pair pi2" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\snd\ 5/a\ 6 a \ 5a title="boolean or" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6 \ 5a title="pair pi2" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\snd\ 5/a\ 6 b〉.
 
 notation "a ⊕ b" left associative with precedence 60 for @{'oplus $a $b}.
-interpretation "oplus" 'oplus a b = (lo ? a b).
+interpretation "oplus" 'oplus a b = (lor ? a b).
 
-ndefinition lc ≝ λS:Alpha.λbcast:∀S:Alpha.∀E:pitem S.pre S.λa,b:pre S.
-   match a with [ mk_pair e1 b1 ⇒
-   match b1 with 
-   [ false ⇒ 〈e1 · \fst b, \snd b〉 
-   | true ⇒ 〈e1 · \fst (bcast ? (\fst b)),\snd b || \snd (bcast ? (\fst b))〉]].
+definition item_concat: ∀S:\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/Alpha.ind(1,0,0)"\ 6Alpha\ 5/a\ 6.\ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pitem.ind(1,0,1)"\ 6pitem\ 5/a\ 6 S → \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pre.def(1)"\ 6pre\ 5/a\ 6 S → \ 5a href="cic:/matita/tutorial/chapter4/pre.def(1)"\ 6pre\ 5/a\ 6 S ≝
+ λS,i,e.\ 5a title="Pair construction" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\ 5/a\ 6\ 5a title="pcat" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6·\ 5/a\ 6 \ 5a title="pair pi1" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\fst\ 5/a\ 6 e, \ 5a title="pair pi2" href="cic:/fakeuri.def(1)"\ 6\snd\ 5/a\ 6 e〉.
+
+definition lcat: ∀S:Alpha.∀bcast:(∀S:Alpha.pre S →pre S).pre S → pre S → pre S
+ ≝ λS:Alpha.λbcast:∀S:Alpha.pre S → pre S.λe1,e2:pre S.
+  match e1 with [ mk_pair i1 b1 ⇒ e2]. 
+
+  match e1 with [ _ => e1].
+
+ match b1 with 
+   [ false ⇒ e2 | _ => e1 ]].
+
+ | true ⇒ item_concat S i1 (bcast S e2)
+   ]
+].
    
 notation < "a ⊙ b" left associative with precedence 60 for @{'lc $op $a $b}.
 interpretation "lc" 'lc op a b = (lc ? op a b).