]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/commitdiff
Major reordering of theorems in the appropriate files.
authorClaudio Sacerdoti Coen <claudio.sacerdoticoen@unibo.it>
Thu, 18 Sep 2008 11:29:35 +0000 (11:29 +0000)
committerClaudio Sacerdoti Coen <claudio.sacerdoticoen@unibo.it>
Thu, 18 Sep 2008 11:29:35 +0000 (11:29 +0000)
helm/software/matita/library/datatypes/subsets.ma
helm/software/matita/library/formal_topology/basic_topologies.ma
helm/software/matita/library/formal_topology/formal_topologies.ma
helm/software/matita/library/formal_topology/relations.ma
helm/software/matita/library/formal_topology/saturations_reductions.ma [new file with mode: 0644]

index d6bcf4ddacf24944eb92fca355993a8266565c38..7c9a13195f2ba6f07635f3067c5e4e942a07d095 100644 (file)
@@ -74,6 +74,14 @@ qed.
 
 interpretation "subseteq" 'subseteq U V = (fun1 ___ (subseteq _) U V).
 
+theorem subseteq_refl: ∀A.∀S:Ω \sup A.S ⊆ S.
+ intros 4; assumption.
+qed.
+
+theorem subseteq_trans: ∀A.∀S1,S2,S3: Ω \sup A. S1 ⊆ S2 → S2 ⊆ S3 → S1 ⊆ S3.
+ intros; apply transitive_subseteq_operator; [apply S2] assumption.
+qed.
+
 definition overlaps: ∀A. binary_morphism1 (Ω \sup A) (Ω \sup A) CPROP.
  intros;
  constructor 1;
@@ -127,4 +135,4 @@ definition singleton: ∀A:setoid. unary_morphism A (Ω \sup A).
      [ apply a |4: apply a'] try assumption; apply sym; assumption]
 qed.
 
-interpretation "singleton" 'singl a = (fun_1 __ (singleton _) a).
\ No newline at end of file
+interpretation "singleton" 'singl a = (fun_1 __ (singleton _) a).
index 92f4cdf4659106db599aa821a93979980d7e9909..36a0d24c86a1593887c428a494b765b1c9ce2390 100644 (file)
 
 include "formal_topology/relations.ma".
 include "datatypes/categories.ma".
-
-definition is_saturation ≝
- λC:REL.λA:unary_morphism (Ω \sup C) (Ω \sup C).
-  ∀U,V. (U ⊆ A V) = (A U ⊆ A V).
-
-definition is_reduction ≝
- λC:REL.λJ:unary_morphism (Ω \sup C) (Ω \sup C).
-  ∀U,V. (J U ⊆ V) = (J U ⊆ J V).
-
-theorem subseteq_refl: ∀A.∀S:Ω \sup A.S ⊆ S.
- intros 4; assumption.
-qed.
-
-theorem subseteq_trans: ∀A.∀S1,S2,S3: Ω \sup A. S1 ⊆ S2 → S2 ⊆ S3 → S1 ⊆ S3.
- intros; apply transitive_subseteq_operator; [apply S2] assumption.
-qed.
-
-theorem saturation_expansive: ∀C,A. is_saturation C A → ∀U. U ⊆ A U.
- intros; apply (fi ?? (H ??)); apply subseteq_refl.
-qed.
-
-theorem saturation_monotone:
- ∀C,A. is_saturation C A →
-  ∀U,V. U ⊆ V → A U ⊆ A V.
- intros; apply (if ?? (H ??)); apply subseteq_trans; [apply V|3: apply saturation_expansive ]
- assumption.
-qed.
-
-theorem saturation_idempotent: ∀C,A. is_saturation C A → ∀U. A (A U) = A U.
- intros; split;
-  [ apply (if ?? (H ??)); apply subseteq_refl
-  | apply saturation_expansive; assumption]
-qed.
+include "formal_topology/saturations_reductions.ma".
 
 record basic_topology: Type ≝
  { carrbt:> REL;
@@ -57,62 +25,6 @@ record basic_topology: Type ≝
    compatibility: ∀U,V. (A U ≬ J V) = (U ≬ J V)
  }.
 
-(* the same as ⋄ for a basic pair *)
-definition image: ∀U,V:REL. binary_morphism1 (arrows1 ? U V) (Ω \sup U) (Ω \sup V).
- intros; constructor 1;
-  [ apply (λr: arrows1 ? U V.λS: Ω \sup U. {y | ∃x:U. x ♮r y ∧ x ∈ S});
-    intros; simplify; split; intro; cases H1; exists [1,3: apply w]
-     [ apply (. (#‡H)‡#); assumption
-     | apply (. (#‡H \sup -1)‡#); assumption]
-  | intros; split; simplify; intros; cases H2; exists [1,3: apply w]
-     [ apply (. #‡(#‡H1)); cases x; split; try assumption;
-       apply (if ?? (H ??)); assumption
-     | apply (. #‡(#‡H1 \sup -1)); cases x; split; try assumption;
-       apply (if ?? (H \sup -1 ??)); assumption]]
-qed.
-
-(* the same as □ for a basic pair *)
-definition minus_star_image: ∀U,V:REL. binary_morphism1 (arrows1 ? U V) (Ω \sup U) (Ω \sup V).
- intros; constructor 1;
-  [ apply (λr: arrows1 ? U V.λS: Ω \sup U. {y | ∀x:U. x ♮r y → x ∈ S});
-    intros; simplify; split; intros; apply H1;
-     [ apply (. #‡H \sup -1); assumption
-     | apply (. #‡H); assumption]
-  | intros; split; simplify; intros; [ apply (. #‡H1); | apply (. #‡H1 \sup -1)]
-    apply H2; [ apply (if ?? (H \sup -1 ??)); | apply (if ?? (H ??)) ] assumption]
-qed.
-
-(* minus_image is the same as ext *)
-
-theorem image_id: ∀o,U. image o o (id1 REL o) U = U.
- intros; unfold image; simplify; split; simplify; intros;
-  [ change with (a ∈ U);
-    cases H; cases x; change in f with (eq1 ? w a); apply (. f‡#); assumption
-  | change in f with (a ∈ U);
-    exists; [apply a] split; [ change with (a = a); apply refl | assumption]]
-qed.
-
-theorem minus_star_image_id: ∀o,U. minus_star_image o o (id1 REL o) U = U.
- intros; unfold minus_star_image; simplify; split; simplify; intros;
-  [ change with (a ∈ U); apply H; change with (a=a); apply refl
-  | change in f1 with (eq1 ? x a); apply (. f1 \sup -1‡#); apply f]
-qed.
-
-theorem image_comp: ∀A,B,C,r,s,X. image A C (r ∘ s) X = image B C r (image A B s X).
- intros; unfold image; simplify; split; simplify; intros; cases H; clear H; cases x;
- clear x; [ cases f; clear f; | cases f1; clear f1 ]
- exists; try assumption; cases x; clear x; split; try assumption;
- exists; try assumption; split; assumption.
-qed.
-
-theorem minus_star_image_comp:
- ∀A,B,C,r,s,X.
-  minus_star_image A C (r ∘ s) X = minus_star_image B C r (minus_star_image A B s X).
- intros; unfold minus_star_image; simplify; split; simplify; intros; whd; intros;
-  [ apply H; exists; try assumption; split; assumption
-  | change with (x ∈ X); cases f; cases x1; apply H; assumption]
-qed.
-
 record continuous_relation (S,T: basic_topology) : Type ≝
  { cont_rel:> arrows1 ? S T;
    reduced: ∀U. U = J ? U → image ?? cont_rel U = J ? (image ?? cont_rel U);
@@ -137,46 +49,6 @@ definition cont_rel'': ∀S,T: basic_topology. continuous_relation_setoid S T 
 
 coercion cont_rel''.
 
-theorem ext_comp:
- ∀o1,o2,o3: REL.
-  ∀a: arrows1 ? o1 o2.
-   ∀b: arrows1 ? o2 o3.
-    ∀x. ext ?? (b∘a) x = extS ?? a (ext ?? b x).
- intros;
- unfold ext; unfold extS; simplify; split; intro; simplify; intros;
- cases f; clear f; split; try assumption;
-  [ cases f2; clear f2; cases x1; clear x1; exists; [apply w] split;
-     [1: split] assumption;
-  | cases H; clear H; cases x1; clear x1; exists [apply w]; split;
-     [2: cases f] assumption]
-qed.
-
-(*
-(* this proof is more logic-oriented than set/lattice oriented *)
-theorem continuous_relation_eqS:
- ∀o1,o2:basic_topology.∀a,a': continuous_relation_setoid o1 o2.
-  a = a' → ∀X. A ? (extS ?? a X) = A ? (extS ?? a' X).
- intros;
- cut (∀a: arrows1 ? o1 ?.∀x. x ∈ extS ?? a X → ∃y:o2.y ∈ X ∧ x ∈ ext ?? a y);
-  [2: intros; cases f; clear f; cases H1; exists [apply w] cases x1; split;
-      try assumption; split; assumption]
- cut (∀a,a':continuous_relation_setoid o1 o2.eq1 ? a a' → ∀x. x ∈ extS ?? a X → ∃y:o2. y ∈ X ∧ x ∈ A ? (ext ?? a' y));
-  [2: intros; cases (Hcut ?? f); exists; [apply w] cases x1; split; try assumption;
-      apply (. #‡(H1 ?));
-      apply (saturation_expansive ?? (A_is_saturation o1) (ext ?? a1 w) x);
-      assumption;] clear Hcut;
- split; apply (if ?? (A_is_saturation ???)); intros 2;
-  [lapply (Hcut1 a a' H a1 f) | lapply (Hcut1 a' a (H \sup -1) a1 f)]
-  cases Hletin; clear Hletin; cases x; clear x;
- cut (∀a: arrows1 ? o1 ?. ext ?? a w ⊆ extS ?? a X);
-  [2,4: intros 3; cases f3; clear f3; simplify in f5; split; try assumption;
-      exists [1,3: apply w] split; assumption;]
- cut (∀a. A ? (ext o1 o2 a w) ⊆ A ? (extS o1 o2 a X));
-  [2,4: intros; apply saturation_monotone; try (apply A_is_saturation); apply Hcut;]
- apply Hcut2; assumption.
-qed.
-*)
-
 theorem continuous_relation_eq':
  ∀o1,o2.∀a,a': continuous_relation_setoid o1 o2.
   a = a' → ∀X.minus_star_image ?? a (A o1 X) = minus_star_image ?? a' (A o1 X).
@@ -195,15 +67,6 @@ theorem continuous_relation_eq':
      [ apply I | assumption ]]
 qed.
 
-theorem extS_singleton:
- ∀o1,o2.∀a:arrows1 ? o1 o2.∀x.extS o1 o2 a (singleton o2 x) = ext o1 o2 a x.
- intros; unfold extS; unfold ext; unfold singleton; simplify;
- split; intros 2; simplify; cases f; split; try assumption;
-  [ cases H; cases x1; change in f2 with (eq1 ? x w); apply (. #‡f2 \sup -1);
-    assumption
-  | exists; try assumption; split; try assumption; change with (x = x); apply refl]
-qed.
-
 theorem continuous_relation_eq_inv':
  ∀o1,o2.∀a,a': continuous_relation_setoid o1 o2.
   (∀X.minus_star_image ?? a (A o1 X) = minus_star_image ?? a' (A o1 X)) → a=a'.
@@ -308,4 +171,29 @@ definition BTop: category1.
   | intros; simplify; intro; simplify;
     apply (.= †((id_neutral_left1 ????)‡#));
     apply refl1]
-qed.
\ No newline at end of file
+qed.
+
+(*CSC: unused! *)
+(* this proof is more logic-oriented than set/lattice oriented *)
+theorem continuous_relation_eqS:
+ ∀o1,o2:basic_topology.∀a,a': continuous_relation_setoid o1 o2.
+  a = a' → ∀X. A ? (extS ?? a X) = A ? (extS ?? a' X).
+ intros;
+ cut (∀a: arrows1 ? o1 ?.∀x. x ∈ extS ?? a X → ∃y:o2.y ∈ X ∧ x ∈ ext ?? a y);
+  [2: intros; cases f; clear f; cases H1; exists [apply w] cases x1; split;
+      try assumption; split; assumption]
+ cut (∀a,a':continuous_relation_setoid o1 o2.eq1 ? a a' → ∀x. x ∈ extS ?? a X → ∃y:o2. y ∈ X ∧ x ∈ A ? (ext ?? a' y));
+  [2: intros; cases (Hcut ?? f); exists; [apply w] cases x1; split; try assumption;
+      apply (. #‡(H1 ?));
+      apply (saturation_expansive ?? (A_is_saturation o1) (ext ?? a1 w) x);
+      assumption;] clear Hcut;
+ split; apply (if ?? (A_is_saturation ???)); intros 2;
+  [lapply (Hcut1 a a' H a1 f) | lapply (Hcut1 a' a (H \sup -1) a1 f)]
+  cases Hletin; clear Hletin; cases x; clear x;
+ cut (∀a: arrows1 ? o1 ?. ext ?? a w ⊆ extS ?? a X);
+  [2,4: intros 3; cases f3; clear f3; simplify in f5; split; try assumption;
+      exists [1,3: apply w] split; assumption;]
+ cut (∀a. A ? (ext o1 o2 a w) ⊆ A ? (extS o1 o2 a X));
+  [2,4: intros; apply saturation_monotone; try (apply A_is_saturation); apply Hcut;]
+ apply Hcut2; assumption.
+qed.
index 62b11676a7571bf9b07092fee62e2a36e14326ff..ba2d65ba0cb32dfe84fd3d47f248eb1289652930 100644 (file)
@@ -60,10 +60,15 @@ interpretation "ffintersects'" 'fintersects U V = (fun1 ___ (ffintersects' _) U
 
 record formal_map (S,T: formal_topology) : Type ≝
  { cr:> continuous_relation_setoid S T;
-   C1: ∀b,c. extS ?? cr (b ↓ c) = (ext ?? cr b) ↓ (ext ?? cr c);
+   C1: ∀b,c. extS ?? cr (b ↓ c) = ext ?? cr b ↓ ext ?? cr c;
    C2: extS ?? cr T = S
  }.
 
+definition cr': ∀FT1,FT2.formal_map FT1 FT2 → continuous_relation FT1 FT2 ≝
+ λFT1,FT2,c. cr FT1 FT2 c.
+
+coercion cr'.
+
 definition formal_map_setoid: formal_topology → formal_topology → setoid1.
  intros (S T); constructor 1;
   [ apply (formal_map S T);
@@ -74,12 +79,18 @@ definition formal_map_setoid: formal_topology → formal_topology → setoid1.
      | simplify; intros 3; apply trans1]]
 qed.
 
-definition cr': ∀FT1,FT2.formal_map_setoid FT1 FT2 → arrows1 BTop FT1 FT2 ≝
+definition cr'': ∀FT1,FT2.formal_map_setoid FT1 FT2 → arrows1 BTop FT1 FT2 ≝
  λFT1,FT2,c.cr ?? c.
 
-coercion cr'.
+coercion cr''.
 
 (*
+theorem C1':
+ ∀S,T: formal_topology.∀f:formal_map_setoid S T.∀U,V: Ω \sup T.
+  extS ?? f (U ↓ V) = extS ?? f U ↓ extS ?? f V.
+ intros;
+qed.
+
 definition formal_map_composition:
  ∀o1,o2,o3: formal_topology.
   binary_morphism1
@@ -90,4 +101,7 @@ definition formal_map_composition:
   [ intros; whd in c c1; constructor 1;
      [ apply (comp1 BTop ??? c c1);
      | intros;
+       apply (.= (extS_com ??? c c1 ?));
+       apply (.= †(C1 ?????));
+       apply (.= (C1 ?????));
 *)
\ No newline at end of file
index 5e2274047031ecc5cc02f2fc12c07f4b0d7d47de..f81e19eeccb87b438dc2215b5f2b3b8744322618 100644 (file)
@@ -166,3 +166,82 @@ lemma extS_com: ∀o1,o2,o3,c1,c2,S. extS o1 o3 (c2 ∘ c1) S = extS o1 o2 c1 (e
     assumption]
 qed.
 
+(* the same as ⋄ for a basic pair *)
+definition image: ∀U,V:REL. binary_morphism1 (arrows1 ? U V) (Ω \sup U) (Ω \sup V).
+ intros; constructor 1;
+  [ apply (λr: arrows1 ? U V.λS: Ω \sup U. {y | ∃x:U. x ♮r y ∧ x ∈ S});
+    intros; simplify; split; intro; cases H1; exists [1,3: apply w]
+     [ apply (. (#‡H)‡#); assumption
+     | apply (. (#‡H \sup -1)‡#); assumption]
+  | intros; split; simplify; intros; cases H2; exists [1,3: apply w]
+     [ apply (. #‡(#‡H1)); cases x; split; try assumption;
+       apply (if ?? (H ??)); assumption
+     | apply (. #‡(#‡H1 \sup -1)); cases x; split; try assumption;
+       apply (if ?? (H \sup -1 ??)); assumption]]
+qed.
+
+(* the same as □ for a basic pair *)
+definition minus_star_image: ∀U,V:REL. binary_morphism1 (arrows1 ? U V) (Ω \sup U) (Ω \sup V).
+ intros; constructor 1;
+  [ apply (λr: arrows1 ? U V.λS: Ω \sup U. {y | ∀x:U. x ♮r y → x ∈ S});
+    intros; simplify; split; intros; apply H1;
+     [ apply (. #‡H \sup -1); assumption
+     | apply (. #‡H); assumption]
+  | intros; split; simplify; intros; [ apply (. #‡H1); | apply (. #‡H1 \sup -1)]
+    apply H2; [ apply (if ?? (H \sup -1 ??)); | apply (if ?? (H ??)) ] assumption]
+qed.
+
+(* minus_image is the same as ext *)
+
+theorem image_id: ∀o,U. image o o (id1 REL o) U = U.
+ intros; unfold image; simplify; split; simplify; intros;
+  [ change with (a ∈ U);
+    cases H; cases x; change in f with (eq1 ? w a); apply (. f‡#); assumption
+  | change in f with (a ∈ U);
+    exists; [apply a] split; [ change with (a = a); apply refl | assumption]]
+qed.
+
+theorem minus_star_image_id: ∀o,U. minus_star_image o o (id1 REL o) U = U.
+ intros; unfold minus_star_image; simplify; split; simplify; intros;
+  [ change with (a ∈ U); apply H; change with (a=a); apply refl
+  | change in f1 with (eq1 ? x a); apply (. f1 \sup -1‡#); apply f]
+qed.
+
+theorem image_comp: ∀A,B,C,r,s,X. image A C (r ∘ s) X = image B C r (image A B s X).
+ intros; unfold image; simplify; split; simplify; intros; cases H; clear H; cases x;
+ clear x; [ cases f; clear f; | cases f1; clear f1 ]
+ exists; try assumption; cases x; clear x; split; try assumption;
+ exists; try assumption; split; assumption.
+qed.
+
+theorem minus_star_image_comp:
+ ∀A,B,C,r,s,X.
+  minus_star_image A C (r ∘ s) X = minus_star_image B C r (minus_star_image A B s X).
+ intros; unfold minus_star_image; simplify; split; simplify; intros; whd; intros;
+  [ apply H; exists; try assumption; split; assumption
+  | change with (x ∈ X); cases f; cases x1; apply H; assumption]
+qed.
+
+(*CSC: unused! *)
+theorem ext_comp:
+ ∀o1,o2,o3: REL.
+  ∀a: arrows1 ? o1 o2.
+   ∀b: arrows1 ? o2 o3.
+    ∀x. ext ?? (b∘a) x = extS ?? a (ext ?? b x).
+ intros;
+ unfold ext; unfold extS; simplify; split; intro; simplify; intros;
+ cases f; clear f; split; try assumption;
+  [ cases f2; clear f2; cases x1; clear x1; exists; [apply w] split;
+     [1: split] assumption;
+  | cases H; clear H; cases x1; clear x1; exists [apply w]; split;
+     [2: cases f] assumption]
+qed.
+
+theorem extS_singleton:
+ ∀o1,o2.∀a:arrows1 ? o1 o2.∀x.extS o1 o2 a (singleton o2 x) = ext o1 o2 a x.
+ intros; unfold extS; unfold ext; unfold singleton; simplify;
+ split; intros 2; simplify; cases f; split; try assumption;
+  [ cases H; cases x1; change in f2 with (eq1 ? x w); apply (. #‡f2 \sup -1);
+    assumption
+  | exists; try assumption; split; try assumption; change with (x = x); apply refl]
+qed.
\ No newline at end of file
diff --git a/helm/software/matita/library/formal_topology/saturations_reductions.ma b/helm/software/matita/library/formal_topology/saturations_reductions.ma
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d87ea9e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,40 @@
+(**************************************************************************)
+(*       ___                                                              *)
+(*      ||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 "datatypes/subsets.ma".
+
+definition is_saturation ≝
+ λC:REL.λA:unary_morphism (Ω \sup C) (Ω \sup C).
+  ∀U,V. (U ⊆ A V) = (A U ⊆ A V).
+
+definition is_reduction ≝
+ λC:REL.λJ:unary_morphism (Ω \sup C) (Ω \sup C).
+  ∀U,V. (J U ⊆ V) = (J U ⊆ J V).
+
+theorem saturation_expansive: ∀C,A. is_saturation C A → ∀U. U ⊆ A U.
+ intros; apply (fi ?? (H ??)); apply subseteq_refl.
+qed.
+
+theorem saturation_monotone:
+ ∀C,A. is_saturation C A →
+  ∀U,V. U ⊆ V → A U ⊆ A V.
+ intros; apply (if ?? (H ??)); apply subseteq_trans; [apply V|3: apply saturation_expansive ]
+ assumption.
+qed.
+
+theorem saturation_idempotent: ∀C,A. is_saturation C A → ∀U. A (A U) = A U.
+ intros; split;
+  [ apply (if ?? (H ??)); apply subseteq_refl
+  | apply saturation_expansive; assumption]
+qed.