]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/ocaml/paramodulation/indexing.ml
ocaml 3.09 transition
[helm.git] / helm / ocaml / paramodulation / indexing.ml
index 5c08d906d07bb5b6f94b9d5793dc7533ac347e87..c964e3a78c882f525df690c230ec60e18abd1eb4 100644 (file)
-(* type naif_indexing =
-    (Cic.term * ((bool * Inference.equality) list)) list 
-;; *)
+(* Copyright (C) 2005, HELM Team.
+ * 
+ * This file is part of HELM, an Hypertextual, Electronic
+ * Library of Mathematics, developed at the Computer Science
+ * Department, University of Bologna, Italy.
+ * 
+ * HELM is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; either version 2
+ * of the License, or (at your option) any later version.
+ * 
+ * HELM is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with HELM; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA  02111-1307, USA.
+ * 
+ * For details, see the HELM World-Wide-Web page,
+ * http://cs.unibo.it/helm/.
+ *)
 
-type pos = Left | Right ;;
+let debug_print = Utils.debug_print;;
 
-let head_of_term = function
-  | Cic.Appl (hd::tl) -> hd
-  | t -> t
-;;
+
+type retrieval_mode = Matching | Unification;;
 
 
-let index table eq =
-  let _, (_, l, r, ordering), _, _ = eq in
-  let hl = head_of_term l in
-  let hr = head_of_term r in
-  let index x pos = 
-    let x_entry = try Hashtbl.find table x with Not_found -> [] in
-    Hashtbl.replace table x ((pos, eq)::x_entry)
+let print_candidates mode term res =
+  let _ =
+    match mode with
+    | Matching ->
+        Printf.printf "| candidates Matching %s\n" (CicPp.ppterm term)
+    | Unification ->
+        Printf.printf "| candidates Unification %s\n" (CicPp.ppterm term)
   in
-  let _ = 
-    match ordering with
-    | Utils.Gt ->
-        index hl Left
-    | Utils.Lt ->
-        index hr Right
-    | _ -> index hl Left; index hr Right
+  print_endline
+    (String.concat "\n"
+       (List.map
+          (fun (p, e) ->
+             Printf.sprintf "| (%s, %s)" (Utils.string_of_pos p)
+               (Inference.string_of_equality e))
+          res));
+  print_endline "|";
+;;
+
+
+let indexing_retrieval_time = ref 0.;;
+
+
+let apply_subst = CicMetaSubst.apply_subst
+
+
+
+(*
+(* NO INDEXING *)
+let init_index () = ()
+  
+let empty_table () = []
+
+let index table equality =
+  let _, _, (_, l, r, ordering), _, _ = equality in
+  match ordering with
+  | Utils.Gt -> (Utils.Left, equality)::table
+  | Utils.Lt -> (Utils.Right, equality)::table
+  | _ -> (Utils.Left, equality)::(Utils.Right, equality)::table
+;;
+
+let remove_index table equality =
+  List.filter (fun (p, e) -> e != equality) table
+;;
+
+let in_index table equality =
+  List.exists (fun (p, e) -> e == equality) table
+;;
+
+let get_candidates mode table term = table
+*)
+
+
+(*
+(* PATH INDEXING *)
+let init_index () = ()
+
+let empty_table () =
+  Path_indexing.PSTrie.empty
+;;
+
+let index = Path_indexing.index
+and remove_index = Path_indexing.remove_index
+and in_index = Path_indexing.in_index;;
+  
+let get_candidates mode trie term =
+  let t1 = Unix.gettimeofday () in
+  let res = 
+    let s = 
+      match mode with
+      | Matching -> Path_indexing.retrieve_generalizations trie term
+      | Unification -> Path_indexing.retrieve_unifiables trie term
+(*       Path_indexing.retrieve_all trie term *)
+    in
+    Path_indexing.PosEqSet.elements s
   in
-(*   index hl Left; *)
-(*   index hr Right; *)
-  table
+(*   print_candidates mode term res; *)
+  let t2 = Unix.gettimeofday () in
+  indexing_retrieval_time := !indexing_retrieval_time +. (t2 -. t1);
+  res
 ;;
+*)
 
 
-let remove_index table eq =
-  let _, (_, l, r, ordering), _, _ = eq in
-  let hl = head_of_term l
-  and hr = head_of_term r in
-  let remove_index x pos =
-    let x_entry = try Hashtbl.find table x with Not_found -> [] in
-    let newentry = List.filter (fun e -> e <> (pos, eq)) x_entry in
-    Hashtbl.replace table x newentry
+(* DISCRIMINATION TREES *)
+let init_index () =
+  Hashtbl.clear Discrimination_tree.arities;
+;;
+
+let empty_table () =
+  Discrimination_tree.DiscriminationTree.empty
+;;
+
+let index = Discrimination_tree.index
+and remove_index = Discrimination_tree.remove_index
+and in_index = Discrimination_tree.in_index;;
+
+let get_candidates mode tree term =
+  let t1 = Unix.gettimeofday () in
+  let res =
+    let s = 
+      match mode with
+      | Matching -> Discrimination_tree.retrieve_generalizations tree term
+      | Unification -> Discrimination_tree.retrieve_unifiables tree term
+    in
+    Discrimination_tree.PosEqSet.elements s
   in
-  remove_index hl Left;
-  remove_index hr Right;
-  table
+(*   print_candidates mode term res; *)
+(*   print_endline (Discrimination_tree.string_of_discrimination_tree tree); *)
+(*   print_newline (); *)
+  let t2 = Unix.gettimeofday () in
+  indexing_retrieval_time := !indexing_retrieval_time +. (t2 -. t1);
+  res
 ;;
 
 
-let rec find_matches unif_fun metasenv context ugraph lift_amount term =
+let match_unif_time_ok = ref 0.;;
+let match_unif_time_no = ref 0.;;
+
+
+(*
+  finds the first equality in the index that matches "term", of type "termty"
+  termty can be Implicit if it is not needed. The result (one of the sides of
+  the equality, actually) should be not greater (wrt the term ordering) than
+  term
+*)
+let rec find_matches metasenv context ugraph lift_amount term termty =
   let module C = Cic in
   let module U = Utils in
   let module S = CicSubstitution in
   let module M = CicMetaSubst in
   let module HL = HelmLibraryObjects in
   let cmp = !Utils.compare_terms in
-  let names = Utils.names_of_context context in
-  Printf.printf "CHIAMO find_matches (%s) su: %s\n"
-    (if unif_fun == Inference.matching then "MATCHING"
-     else if unif_fun == CicUnification.fo_unif then "UNIFICATION"
-     else "??????????")
-    (CicPp.pp term names);
+  let check = match termty with C.Implicit None -> false | _ -> true in
   function
     | [] -> None
-    | (pos, (proof, (ty, left, right, o), metas, args))::tl ->
-        let do_match c other eq_URI =
-          Printf.printf "provo con %s: %s, %s\n\n"
-            (if unif_fun == Inference.matching then "MATCHING"
-             else if unif_fun == CicUnification.fo_unif then "UNIFICATION"
-             else "??????????")
-            (CicPp.pp term names)
-            (CicPp.pp (S.lift lift_amount c) names);
+    | candidate::tl ->
+        let pos, (_, proof, (ty, left, right, o), metas, args) = candidate in
+        if check && not (fst (CicReduction.are_convertible
+                                ~metasenv context termty ty ugraph)) then (
+          find_matches metasenv context ugraph lift_amount term termty tl
+        ) else
+          let do_match c eq_URI =
+            let subst', metasenv', ugraph' =
+              let t1 = Unix.gettimeofday () in
+              try
+                let r =
+                  Inference.matching (metasenv @ metas) context
+                    term (S.lift lift_amount c) ugraph in
+                let t2 = Unix.gettimeofday () in
+                match_unif_time_ok := !match_unif_time_ok +. (t2 -. t1);
+                r
+              with Inference.MatchingFailure as e ->
+                let t2 = Unix.gettimeofday () in
+                match_unif_time_no := !match_unif_time_no +. (t2 -. t1);
+                raise e
+            in
+            Some (C.Rel (1 + lift_amount), subst', metasenv', ugraph',
+                  (candidate, eq_URI))
+          in
+          let c, other, eq_URI =
+            if pos = Utils.Left then left, right, Utils.eq_ind_URI ()
+            else right, left, Utils.eq_ind_r_URI ()
+          in
+          if o <> U.Incomparable then
+            try
+              do_match c eq_URI
+            with Inference.MatchingFailure ->
+              find_matches metasenv context ugraph lift_amount term termty tl
+          else
+            let res =
+              try do_match c eq_URI
+              with Inference.MatchingFailure -> None
+            in
+            match res with
+            | Some (_, s, _, _, _) ->
+                let c' = apply_subst s c
+                and other' = apply_subst s other in
+                let order = cmp c' other' in
+                let names = U.names_of_context context in
+                if order = U.Gt then
+                  res
+                else
+                  find_matches
+                    metasenv context ugraph lift_amount term termty tl
+            | None ->
+                find_matches metasenv context ugraph lift_amount term termty tl
+;;
+
+
+(*
+  as above, but finds all the matching equalities, and the matching condition
+  can be either Inference.matching or Inference.unification
+*)
+let rec find_all_matches ?(unif_fun=Inference.unification)
+    metasenv context ugraph lift_amount term termty =
+  let module C = Cic in
+  let module U = Utils in
+  let module S = CicSubstitution in
+  let module M = CicMetaSubst in
+  let module HL = HelmLibraryObjects in
+  let cmp = !Utils.compare_terms in
+  function
+    | [] -> []
+    | candidate::tl ->
+        let pos, (_, _, (ty, left, right, o), metas, args) = candidate in
+        let do_match c eq_URI =
           let subst', metasenv', ugraph' =
-(*             Inference.matching (metasenv @ metas) context term *)
-(*               (S.lift lift_amount c) ugraph *)
-            unif_fun (metasenv @ metas) context
-              term (S.lift lift_amount c) ugraph
+            let t1 = Unix.gettimeofday () in
+            try
+              let r = 
+                unif_fun (metasenv @ metas) context
+                  term (S.lift lift_amount c) ugraph in
+              let t2 = Unix.gettimeofday () in
+              match_unif_time_ok := !match_unif_time_ok +. (t2 -. t1);
+              r
+            with
+            | Inference.MatchingFailure
+            | CicUnification.UnificationFailure _
+            | CicUnification.Uncertain _ as e ->
+                let t2 = Unix.gettimeofday () in
+                match_unif_time_no := !match_unif_time_no +. (t2 -. t1);
+                raise e
           in
-(*           let names = U.names_of_context context in *)
-          Printf.printf "MATCH FOUND: %s, %s\n"
-            (CicPp.pp term names) (CicPp.pp (S.lift lift_amount c) names);
-          Some (C.Rel (1 + lift_amount), subst', metasenv', ugraph',
-                (proof, ty, c, other, eq_URI))
+          (C.Rel (1 + lift_amount), subst', metasenv', ugraph',
+           (candidate, eq_URI))
         in
         let c, other, eq_URI =
-          if pos = Left then left, right, HL.Logic.eq_ind_URI
-          else right, left, HL.Logic.eq_ind_r_URI
+          if pos = Utils.Left then left, right, Utils.eq_ind_URI ()
+          else right, left, Utils.eq_ind_r_URI ()
         in
         if o <> U.Incomparable then
           try
-            print_endline "SONO QUI!";
-            let res = do_match c other eq_URI in
-            print_endline "RITORNO RES";
-            res
-          with e ->
-            Printf.printf "ERRORE!: %s\n" (Printexc.to_string e);
-            find_matches unif_fun metasenv context ugraph lift_amount term tl
+            let res = do_match c eq_URI in
+            res::(find_all_matches ~unif_fun metasenv context ugraph
+                    lift_amount term termty tl)
+          with
+          | Inference.MatchingFailure
+          | CicUnification.UnificationFailure _
+          | CicUnification.Uncertain _ ->
+              find_all_matches ~unif_fun metasenv context ugraph
+                lift_amount term termty tl
         else
-          let res =
+          try
+            let res = do_match c eq_URI in
+            match res with
+            | _, s, _, _, _ ->
+                let c' = apply_subst s c
+                and other' = apply_subst s other in
+                let order = cmp c' other' in
+                let names = U.names_of_context context in
+                if order <> U.Lt && order <> U.Le then
+                  res::(find_all_matches ~unif_fun metasenv context ugraph
+                          lift_amount term termty tl)
+                else
+                  find_all_matches ~unif_fun metasenv context ugraph
+                    lift_amount term termty tl
+          with
+          | Inference.MatchingFailure
+          | CicUnification.UnificationFailure _
+          | CicUnification.Uncertain _ ->
+              find_all_matches ~unif_fun metasenv context ugraph
+                lift_amount term termty tl
+;;
+
+
+(*
+  returns true if target is subsumed by some equality in table
+*)
+let subsumption env table target =
+  let _, _, (ty, left, right, _), tmetas, _ = target in
+  let metasenv, context, ugraph = env in
+  let metasenv = metasenv @ tmetas in
+  let samesubst subst subst' =
+    let tbl = Hashtbl.create (List.length subst) in
+    List.iter (fun (m, (c, t1, t2)) -> Hashtbl.add tbl m (c, t1, t2)) subst;
+    List.for_all
+      (fun (m, (c, t1, t2)) ->
+         try
+           let c', t1', t2' = Hashtbl.find tbl m in
+           if (c = c') && (t1 = t1') && (t2 = t2') then true
+           else false
+         with Not_found ->
+           true)
+      subst'
+  in
+  let leftr =
+    match left with
+    | Cic.Meta _ -> []
+    | _ ->
+        let leftc = get_candidates Matching table left in
+        find_all_matches ~unif_fun:Inference.matching
+          metasenv context ugraph 0 left ty leftc
+  in
+  let rec ok what = function
+    | [] -> false, []
+    | (_, subst, menv, ug, ((pos, (_, _, (_, l, r, o), m, _)), _))::tl ->
+        try
+          let other = if pos = Utils.Left then r else l in
+          let subst', menv', ug' =
+            let t1 = Unix.gettimeofday () in
             try
-              let res = do_match c other eq_URI in
-              print_endline "RITORNO RES 2";
-              res
-            with e -> None in
-          match res with
-          | Some (_, s, _, _, _) ->
-              let c' = M.apply_subst s c
-              and other' = M.apply_subst s other in
-              let order = cmp c' other' in
-              let names = U.names_of_context context in
-              Printf.printf "c': %s\nother': %s\norder: %s\n\n"
-                (CicPp.pp c' names) (CicPp.pp other' names)
-                (U.string_of_comparison order);
-(*               if cmp (M.apply_subst s c) (M.apply_subst s other) = U.Gt then *)
-              if order = U.Gt then
-                res
-              else
-                find_matches unif_fun metasenv context ugraph
-                  lift_amount term tl
-          | None ->
-              find_matches unif_fun metasenv context ugraph lift_amount term tl
+              let r = 
+                Inference.matching (metasenv @ menv @ m) context what other ugraph
+             in
+              let t2 = Unix.gettimeofday () in
+              match_unif_time_ok := !match_unif_time_ok +. (t2 -. t1);
+              r
+            with Inference.MatchingFailure as e ->
+              let t2 = Unix.gettimeofday () in
+              match_unif_time_no := !match_unif_time_no +. (t2 -. t1);
+              raise e
+          in
+          if samesubst subst subst' then
+            true, subst
+          else
+            ok what tl
+        with Inference.MatchingFailure ->
+          ok what tl
+  in
+  let r, subst = ok right leftr in
+  let r, s =
+    if r then
+      true, subst
+    else
+      let rightr =
+       match right with
+         | Cic.Meta _ -> []
+         | _ ->
+              let rightc = get_candidates Matching table right in
+               find_all_matches ~unif_fun:Inference.matching
+                 metasenv context ugraph 0 right ty rightc
+      in
+       ok left rightr
+  in
+    (if r then 
+       debug_print 
+        (lazy
+           (Printf.sprintf "SUBSUMPTION! %s\n%s\n"
+              (Inference.string_of_equality target) (Utils.print_subst s))));
+    r, s
 ;;
 
 
-let rec demodulate_term metasenv context ugraph table lift_amount term =
+let rec demodulation_aux ?(typecheck=false)
+    metasenv context ugraph table lift_amount term =
   let module C = Cic in
   let module S = CicSubstitution in
   let module M = CicMetaSubst in
   let module HL = HelmLibraryObjects in
-  let hd_term = head_of_term term in
-  let candidates = try Hashtbl.find table hd_term with Not_found -> [] in
+  let candidates = get_candidates Matching table term in
   match term with
   | C.Meta _ -> None
   | term ->
+      let termty, ugraph =
+        if typecheck then
+          CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context term ugraph
+        else
+          C.Implicit None, ugraph
+      in
       let res =
-        find_matches Inference.matching metasenv context ugraph
-          lift_amount term candidates
+        find_matches metasenv context ugraph lift_amount term termty candidates
       in
       if res <> None then
         res
@@ -148,7 +403,7 @@ let rec demodulate_term metasenv context ugraph table lift_amount term =
                      (res, tl @ [S.lift 1 t])
                    else 
                      let r =
-                       demodulate_term metasenv context ugraph table
+                       demodulation_aux metasenv context ugraph table
                          lift_amount t
                      in
                      match r with
@@ -158,112 +413,246 @@ let rec demodulate_term metasenv context ugraph table lift_amount term =
             in (
               match res with
               | None -> None
-              | Some (_, subst, menv, ug, info) ->
-                  Some (C.Appl ll, subst, menv, ug, info)
+              | Some (_, subst, menv, ug, eq_found) ->
+                  Some (C.Appl ll, subst, menv, ug, eq_found)
             )
         | C.Prod (nn, s, t) ->
             let r1 =
-              demodulate_term metasenv context ugraph table lift_amount s in (
+              demodulation_aux metasenv context ugraph table lift_amount s in (
               match r1 with
               | None ->
                   let r2 =
-                    demodulate_term metasenv
+                    demodulation_aux metasenv
                       ((Some (nn, C.Decl s))::context) ugraph
                       table (lift_amount+1) t
                   in (
                     match r2 with
                     | None -> None
-                    | Some (t', subst, menv, ug, info) ->
+                    | Some (t', subst, menv, ug, eq_found) ->
                         Some (C.Prod (nn, (S.lift 1 s), t'),
-                              subst, menv, ug, info)
+                              subst, menv, ug, eq_found)
+                  )
+              | Some (s', subst, menv, ug, eq_found) ->
+                  Some (C.Prod (nn, s', (S.lift 1 t)),
+                        subst, menv, ug, eq_found)
+            )
+        | C.Lambda (nn, s, t) ->
+            let r1 =
+              demodulation_aux metasenv context ugraph table lift_amount s in (
+              match r1 with
+              | None ->
+                  let r2 =
+                    demodulation_aux metasenv
+                      ((Some (nn, C.Decl s))::context) ugraph
+                      table (lift_amount+1) t
+                  in (
+                    match r2 with
+                    | None -> None
+                    | Some (t', subst, menv, ug, eq_found) ->
+                        Some (C.Lambda (nn, (S.lift 1 s), t'),
+                              subst, menv, ug, eq_found)
                   )
-              | Some (s', subst, menv, ug, info) ->
-                  Some (C.Prod (nn, s', (S.lift 1 t)), subst, menv, ug, info)
+              | Some (s', subst, menv, ug, eq_found) ->
+                  Some (C.Lambda (nn, s', (S.lift 1 t)),
+                        subst, menv, ug, eq_found)
             )
         | t ->
-(*             Printf.printf "Ne` Appl ne` Prod: %s\n" *)
-(*               (CicPp.pp t (Utils.names_of_context context)); *)
             None
 ;;
 
 
-let rec demodulate newmeta env table target =
+let build_newtarget_time = ref 0.;;
+
+
+let demod_counter = ref 1;;
+
+(** demodulation, when target is an equality *)
+let rec demodulation_equality newmeta env table sign target =
   let module C = Cic in
   let module S = CicSubstitution in
   let module M = CicMetaSubst in
   let module HL = HelmLibraryObjects in
-  print_endline "\n\ndemodulate";
   let metasenv, context, ugraph = env in
-  let proof, (eq_ty, left, right, order), metas, args = target in
+  let _, proof, (eq_ty, left, right, order), metas, args = target in
   let metasenv' = metasenv @ metas in
-  let build_newtarget is_left
-      (t, subst, menv, ug, (proof', ty, what, other, eq_URI)) = 
+
+  let maxmeta = ref newmeta in
+  
+  let build_newtarget is_left (t, subst, menv, ug, (eq_found, eq_URI)) =
+    let time1 = Unix.gettimeofday () in
+    
+    let pos, (_, proof', (ty, what, other, _), menv', args') = eq_found in
+    let ty =
+      try fst (CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context what ugraph)
+      with CicUtil.Meta_not_found _ -> ty
+    in
+    let what, other = if pos = Utils.Left then what, other else other, what in
     let newterm, newproof =
-      let bo = S.subst (M.apply_subst subst other) t in
-      let bo'' =
-        C.Appl ([C.MutInd (HL.Logic.eq_URI, 0, []);
-                 S.lift 1 eq_ty] @
-                 if is_left then [bo; S.lift 1 right] else [S.lift 1 left; bo])
+      let bo = apply_subst subst (S.subst other t) in
+      let name = C.Name ("x_Demod_" ^ (string_of_int !demod_counter)) in
+      incr demod_counter;
+      let bo' =
+        let l, r = if is_left then t, S.lift 1 right else S.lift 1 left, t in
+        C.Appl [C.MutInd (LibraryObjects.eq_URI (), 0, []);
+                S.lift 1 eq_ty; l; r]
       in
-      let t' = C.Lambda (C.Anonymous, ty, bo'') in
-      bo,
-      M.apply_subst subst (C.Appl [C.Const (eq_URI, []); ty; what; t';
-                                   proof; other; proof'])
+      if sign = Utils.Positive then
+        (bo,
+         Inference.ProofBlock (
+           subst, eq_URI, (name, ty), bo'(* t' *), eq_found, proof))
+      else
+        let metaproof = 
+          incr maxmeta;
+          let irl =
+            CicMkImplicit.identity_relocation_list_for_metavariable context in
+          debug_print (lazy (Printf.sprintf "\nADDING META: %d\n" !maxmeta));
+          print_newline ();
+          C.Meta (!maxmeta, irl)
+        in
+          let eq_found =
+            let proof' =
+              let termlist =
+                if pos = Utils.Left then [ty; what; other]
+                else [ty; other; what]
+              in
+              Inference.ProofSymBlock (termlist, proof')
+            in
+            let what, other =
+              if pos = Utils.Left then what, other else other, what
+            in
+            pos, (0, proof', (ty, other, what, Utils.Incomparable),
+                  menv', args')
+          in
+          let target_proof =
+            let pb =
+              Inference.ProofBlock (subst, eq_URI, (name, ty), bo',
+                                    eq_found, Inference.BasicProof metaproof)
+            in
+            match proof with
+            | Inference.BasicProof _ ->
+                print_endline "replacing a BasicProof";
+                pb
+            | Inference.ProofGoalBlock (_, parent_proof) ->
+                print_endline "replacing another ProofGoalBlock";
+                Inference.ProofGoalBlock (pb, parent_proof)
+            | _ -> assert false
+          in
+        let refl =
+          C.Appl [C.MutConstruct (* reflexivity *)
+                    (LibraryObjects.eq_URI (), 0, 1, []);
+                  eq_ty; if is_left then right else left]          
+        in
+        (bo,
+         Inference.ProofGoalBlock (Inference.BasicProof refl, target_proof))
     in
-    let newmeta, newtarget =
-      let left, right = if is_left then newterm, right else left, newterm in
-      let m =
-        (Inference.metas_of_term left) @ (Inference.metas_of_term right)
-      in
-      let newmetasenv = List.filter (fun (i, _, _) -> List.mem i m) metas
-      and newargs =
-        List.filter
-          (function C.Meta (i, _) -> List.mem i m | _ -> assert false)
-          args
-      in
-      let ordering = !Utils.compare_terms left right in
-      newmeta, (newproof, (eq_ty, left, right, ordering), newmetasenv, newargs)
+    let left, right = if is_left then newterm, right else left, newterm in
+    let m = (Inference.metas_of_term left) @ (Inference.metas_of_term right) in
+    let newmetasenv = List.filter (fun (i, _, _) -> List.mem i m) metas
+    and newargs = args
     in
-    newmeta, newtarget
+    let ordering = !Utils.compare_terms left right in
+
+    let time2 = Unix.gettimeofday () in
+    build_newtarget_time := !build_newtarget_time +. (time2 -. time1);
+
+    let res =
+      let w = Utils.compute_equality_weight eq_ty left right in
+      (w, newproof, (eq_ty, left, right, ordering), newmetasenv, newargs)
+    in
+    !maxmeta, res
   in
-  let res = demodulate_term metasenv' context ugraph table 0 left in
-  match res with
-  | Some t ->
-      let newmeta, newtarget = build_newtarget true t in
-      if Inference.is_identity (metasenv', context, ugraph) newtarget then
-        newmeta, newtarget
-      else
-        demodulate newmeta env table newtarget
-  | None ->
-      let res = demodulate_term metasenv' context ugraph table 0 right in
-      match res with
-      | Some t ->
-          let newmeta, newtarget = build_newtarget false t in
-          if Inference.is_identity (metasenv', context, ugraph) newtarget then
-            newmeta, newtarget
-          else
-            demodulate newmeta env table newtarget
-      | None ->
-          newmeta, target
+  let res = demodulation_aux metasenv' context ugraph table 0 left in
+  let newmeta, newtarget = 
+    match res with
+    | Some t ->
+       let newmeta, newtarget = build_newtarget true t in
+         if (Inference.is_identity (metasenv', context, ugraph) newtarget) ||
+            (Inference.meta_convertibility_eq target newtarget) then
+             newmeta, newtarget
+         else
+            demodulation_equality newmeta env table sign newtarget
+    | None ->
+       let res = demodulation_aux metasenv' context ugraph table 0 right in
+         match res with
+         | Some t ->
+             let newmeta, newtarget = build_newtarget false t in
+               if (Inference.is_identity (metasenv', context, ugraph) newtarget) ||
+                 (Inference.meta_convertibility_eq target newtarget) then
+                   newmeta, newtarget
+               else
+                 demodulation_equality newmeta env table sign newtarget
+         | None ->
+             newmeta, target
+  in
+  (* newmeta, newtarget *)
+  (* tentiamo di ridurre usando CicReduction.normalize *)
+  let w, p, (ty, left, right, o), m, a = newtarget in
+  let left' = ProofEngineReduction.simpl context left in
+  let right' = ProofEngineReduction.simpl context right in
+  let newleft =
+    if !Utils.compare_terms left' left = Utils.Lt then left' else left in
+  let newright = 
+    if !Utils.compare_terms right' right = Utils.Lt then right' else right in
+  if newleft != left || newright != right then (
+    debug_print
+      (lazy
+        (Printf.sprintf "left: %s, left': %s\nright: %s, right': %s\n"
+           (CicPp.ppterm left) (CicPp.ppterm left') (CicPp.ppterm right)
+           (CicPp.ppterm right')))
+  );
+  let w' = Utils.compute_equality_weight ty newleft newright in
+  let o' = !Utils.compare_terms newleft newright in
+  newmeta, (w', p, (ty, newleft, newright, o'), m, a)
 ;;
 
 
+(**
+   Performs the beta expansion of the term "term" w.r.t. "table",
+   i.e. returns the list of all the terms t s.t. "(t term) = t2", for some t2
+   in table.
+*)
 let rec betaexpand_term metasenv context ugraph table lift_amount term =
   let module C = Cic in
   let module S = CicSubstitution in
   let module M = CicMetaSubst in
   let module HL = HelmLibraryObjects in
-  let hd_term = head_of_term term in
-  let candidates = try Hashtbl.find table hd_term with Not_found -> [] in
+  let candidates = get_candidates Unification table term in
   let res, lifted_term = 
     match term with
     | C.Meta (i, l) ->
-        let l = 
-          List.map (function
-                      | Some t -> Some (S.lift lift_amount t)
-                      | None -> None) l
+        let l', lifted_l =
+          List.fold_right
+            (fun arg (res, lifted_tl) ->
+               match arg with
+               | Some arg ->
+                   let arg_res, lifted_arg =
+                     betaexpand_term metasenv context ugraph table
+                       lift_amount arg in
+                   let l1 =
+                     List.map
+                       (fun (t, s, m, ug, eq_found) ->
+                          (Some t)::lifted_tl, s, m, ug, eq_found)
+                       arg_res
+                   in
+                   (l1 @
+                      (List.map
+                         (fun (l, s, m, ug, eq_found) ->
+                            (Some lifted_arg)::l, s, m, ug, eq_found)
+                         res),
+                    (Some lifted_arg)::lifted_tl)
+               | None ->
+                   (List.map
+                      (fun (r, s, m, ug, eq_found) ->
+                         None::r, s, m, ug, eq_found) res,
+                    None::lifted_tl)
+            ) l ([], [])
+        in
+        let e =
+          List.map
+            (fun (l, s, m, ug, eq_found) ->
+               (C.Meta (i, l), s, m, ug, eq_found)) l'
         in
-        [], C.Meta (i, l)
+        e, C.Meta (i, lifted_l)
           
     | C.Rel m ->
         [], if m <= lift_amount then C.Rel m else C.Rel (m+1)
@@ -276,14 +665,30 @@ let rec betaexpand_term metasenv context ugraph table lift_amount term =
             table (lift_amount+1) t in
         let l1' =
           List.map
-            (fun (t, s, m, ug, info) ->
-               C.Prod (nn, t, lifted_t), s, m, ug, info) l1
+            (fun (t, s, m, ug, eq_found) ->
+               C.Prod (nn, t, lifted_t), s, m, ug, eq_found) l1
         and l2' =
           List.map
-            (fun (t, s, m, ug, info) ->
-               C.Prod (nn, lifted_s, t), s, m, ug, info) l2 in
+            (fun (t, s, m, ug, eq_found) ->
+               C.Prod (nn, lifted_s, t), s, m, ug, eq_found) l2 in
         l1' @ l2', C.Prod (nn, lifted_s, lifted_t)
           
+    | C.Lambda (nn, s, t) ->
+        let l1, lifted_s =
+          betaexpand_term metasenv context ugraph table lift_amount s in
+        let l2, lifted_t =
+          betaexpand_term metasenv ((Some (nn, C.Decl s))::context) ugraph
+            table (lift_amount+1) t in
+        let l1' =
+          List.map
+            (fun (t, s, m, ug, eq_found) ->
+               C.Lambda (nn, t, lifted_t), s, m, ug, eq_found) l1
+        and l2' =
+          List.map
+            (fun (t, s, m, ug, eq_found) ->
+               C.Lambda (nn, lifted_s, t), s, m, ug, eq_found) l2 in
+        l1' @ l2', C.Lambda (nn, lifted_s, lifted_t)
+
     | C.Appl l ->
         let l', lifted_l =
           List.fold_right
@@ -293,88 +698,144 @@ let rec betaexpand_term metasenv context ugraph table lift_amount term =
                in
                let l1 =
                  List.map
-                   (fun (a, s, m, ug, info) -> a::lifted_tl, s, m, ug, info)
+                   (fun (a, s, m, ug, eq_found) ->
+                      a::lifted_tl, s, m, ug, eq_found)
                    arg_res
                in
                (l1 @
                   (List.map
-                     (fun (r, s, m, ug, info) -> lifted_arg::r, s, m, ug, info)
+                     (fun (r, s, m, ug, eq_found) ->
+                        lifted_arg::r, s, m, ug, eq_found)
                      res),
                 lifted_arg::lifted_tl)
             ) l ([], [])
         in
-        (List.map (fun (l, s, m, ug, info) -> (C.Appl l, s, m, ug, info)) l',
+        (List.map
+           (fun (l, s, m, ug, eq_found) -> (C.Appl l, s, m, ug, eq_found)) l',
          C.Appl lifted_l)
 
     | t -> [], (S.lift lift_amount t)
   in
   match term with
-  | C.Meta _ -> res, lifted_term
-  | _ ->
-(*       let names = Utils.names_of_context context in *)
-(*       Printf.printf "CHIAMO find_matches su: %s\n" (CicPp.pp term names); *)
-      match
-        find_matches CicUnification.fo_unif metasenv context ugraph
-          lift_amount term candidates
-      with
-      | None -> res, lifted_term
-      | Some r ->
-(*           let _, _, _, _, (_, _, what, _, _) = r in *)
-(*           Printf.printf "OK, aggiungo a res: %s\n" (CicPp.pp what names); *)
-          r::res, lifted_term
+  | C.Meta (i, l) -> res, lifted_term
+  | term ->
+      let termty, ugraph =
+        C.Implicit None, ugraph
+(*         CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context term ugraph *)
+      in
+      let r = 
+        find_all_matches
+          metasenv context ugraph lift_amount term termty candidates
+      in
+      r @ res, lifted_term
 ;;
 
 
-let superposition_left (metasenv, context, ugraph) table target =
+let sup_l_counter = ref 1;;
+
+(**
+   superposition_left 
+   returns a list of new clauses inferred with a left superposition step
+   the negative equation "target" and one of the positive equations in "table"
+*)
+let superposition_left newmeta (metasenv, context, ugraph) table target =
   let module C = Cic in
   let module S = CicSubstitution in
   let module M = CicMetaSubst in
   let module HL = HelmLibraryObjects in
   let module CR = CicReduction in
   let module U = Utils in
-  print_endline "\n\nsuperposition_left";
-  let proof, (eq_ty, left, right, ordering), _, _ = target in
+  let weight, proof, (eq_ty, left, right, ordering), _, _ = target in
   let expansions, _ =
     let term = if ordering = U.Gt then left else right in
-    let res = 
-      betaexpand_term metasenv context ugraph table 0 term in
-(*     let names = U.names_of_context context in *)
-(*     Printf.printf "\n\nsuperposition_left: %s\n%s\n" *)
-(*       (CicPp.pp term names) *)
-(*       (String.concat "\n" *)
-(*          (List.map *)
-(*             (fun (_, _, _, _, (_, _, what, _, _)) -> CicPp.pp what names) *)
-(*             (fst res))); *)
-    res
+    betaexpand_term metasenv context ugraph table 0 term
   in
-  let build_new (bo, s, m, ug, (proof', ty, what, other, eq_URI)) =
+  let maxmeta = ref newmeta in
+  let build_new (bo, s, m, ug, (eq_found, eq_URI)) =
+
+    debug_print (lazy "\nSUPERPOSITION LEFT\n");
+
+    let time1 = Unix.gettimeofday () in
+    
+    let pos, (_, proof', (ty, what, other, _), menv', args') = eq_found in
+    let what, other = if pos = Utils.Left then what, other else other, what in
     let newgoal, newproof =
-      let bo' = S.subst (M.apply_subst s other) bo in
-      let bo'' =
-        C.Appl (
-          [C.MutInd (HL.Logic.eq_URI, 0, []);
-           S.lift 1 eq_ty] @
-            if ordering = U.Gt then [bo'; S.lift 1 right]
-            else [S.lift 1 left; bo'])
+      let bo' = apply_subst s (S.subst other bo) in
+      let name = C.Name ("x_SupL_" ^ (string_of_int !sup_l_counter)) in
+      incr sup_l_counter;
+      let bo'' = 
+        let l, r =
+          if ordering = U.Gt then bo, S.lift 1 right else S.lift 1 left, bo in
+        C.Appl [C.MutInd (LibraryObjects.eq_URI (), 0, []);
+                S.lift 1 eq_ty; l; r]
+      in
+      incr maxmeta;
+      let metaproof =
+        let irl =
+          CicMkImplicit.identity_relocation_list_for_metavariable context in
+        C.Meta (!maxmeta, irl)
+      in
+      let eq_found =
+        let proof' =
+          let termlist =
+            if pos = Utils.Left then [ty; what; other]
+            else [ty; other; what]
+          in
+          Inference.ProofSymBlock (termlist, proof')
+        in
+        let what, other =
+          if pos = Utils.Left then what, other else other, what
+        in
+        pos, (0, proof', (ty, other, what, Utils.Incomparable), menv', args')
+      in
+      let target_proof =
+        let pb =
+          Inference.ProofBlock (s, eq_URI, (name, ty), bo'', eq_found,
+                                Inference.BasicProof metaproof)
+        in
+        match proof with
+        | Inference.BasicProof _ ->
+            debug_print (lazy "replacing a BasicProof");
+            pb
+        | Inference.ProofGoalBlock (_, parent_proof) ->
+            debug_print (lazy "replacing another ProofGoalBlock");
+            Inference.ProofGoalBlock (pb, parent_proof)
+        | _ -> assert false
       in
-      let t' = C.Lambda (C.Anonymous, ty, bo'') in
-      S.subst (M.apply_subst s other) bo,
-      M.apply_subst s
-        (C.Appl [C.Const (eq_URI, []); ty; what; t';
-                 proof; other; proof'])
+      let refl =
+        C.Appl [C.MutConstruct (* reflexivity *)
+                  (LibraryObjects.eq_URI (), 0, 1, []);
+                eq_ty; if ordering = U.Gt then right else left]
+      in
+      (bo',
+       Inference.ProofGoalBlock (Inference.BasicProof refl, target_proof))
     in
-    let left, right, newordering =
-      if ordering = U.Gt then
-        newgoal, right, !Utils.compare_terms newgoal right
-      else
-        left, newgoal, !Utils.compare_terms left newgoal
+    let left, right =
+      if ordering = U.Gt then newgoal, right else left, newgoal in
+    let neworder = !Utils.compare_terms left right in
+
+    let time2 = Unix.gettimeofday () in
+    build_newtarget_time := !build_newtarget_time +. (time2 -. time1);
+
+    let res =
+      let w = Utils.compute_equality_weight eq_ty left right in
+      (w, newproof, (eq_ty, left, right, neworder), [], [])
     in
-    (newproof, (eq_ty, left, right, ordering), [], [])
+    res
   in
-  List.map build_new expansions
+  !maxmeta, List.map build_new expansions
 ;;
 
 
+let sup_r_counter = ref 1;;
+
+(**
+   superposition_right
+   returns a list of new clauses inferred with a right superposition step
+   between the positive equation "target" and one in the "table" "newmeta" is
+   the first free meta index, i.e. the first number above the highest meta
+   index: its updated value is also returned
+*)
 let superposition_right newmeta (metasenv, context, ugraph) table target =
   let module C = Cic in
   let module S = CicSubstitution in
@@ -382,8 +843,7 @@ let superposition_right newmeta (metasenv, context, ugraph) table target =
   let module HL = HelmLibraryObjects in
   let module CR = CicReduction in
   let module U = Utils in
-  print_endline "\n\nsuperposition_right";
-  let eqproof, (eq_ty, left, right, ordering), newmetas, args = target in
+  let _, eqproof, (eq_ty, left, right, ordering), newmetas, args = target in
   let metasenv' = metasenv @ newmetas in
   let maxmeta = ref newmeta in
   let res1, res2 =
@@ -394,48 +854,198 @@ let superposition_right newmeta (metasenv, context, ugraph) table target =
         let res l r =
           List.filter
             (fun (_, subst, _, _, _) ->
-               let subst = M.apply_subst subst in
+               let subst = apply_subst subst in
                let o = !Utils.compare_terms (subst l) (subst r) in
                o <> U.Lt && o <> U.Le)
             (fst (betaexpand_term metasenv' context ugraph table 0 l))
         in
         (res left right), (res right left)
   in
-  let build_new ordering (bo, s, m, ug, (proof', ty, what, other, eq_URI)) =
+  let build_new ordering (bo, s, m, ug, (eq_found, eq_URI)) =
+
+    let time1 = Unix.gettimeofday () in
+    
+    let pos, (_, proof', (ty, what, other, _), menv', args') = eq_found in
+    let what, other = if pos = Utils.Left then what, other else other, what in
     let newgoal, newproof =
-      let bo' = S.subst (M.apply_subst s other) bo in
+      let bo' = apply_subst s (S.subst other bo) in
+      let t' =
+        let name = C.Name ("x_SupR_" ^ (string_of_int !sup_r_counter)) in
+        incr sup_r_counter;
+        let l, r =
+          if ordering = U.Gt then bo, S.lift 1 right else S.lift 1 left, bo in
+        (name, ty, S.lift 1 eq_ty, l, r)
+      in
+      let name = C.Name ("x_SupR_" ^ (string_of_int !sup_r_counter)) in
+      incr sup_r_counter;
       let bo'' =
-        C.Appl (
-          [C.MutInd (HL.Logic.eq_URI, 0, []);
-           S.lift 1 eq_ty] @
-            if ordering = U.Gt then [bo'; S.lift 1 right]
-            else [S.lift 1 left; bo'])
+        let l, r =
+          if ordering = U.Gt then bo, S.lift 1 right else S.lift 1 left, bo in
+        C.Appl [C.MutInd (LibraryObjects.eq_URI (), 0, []);
+                S.lift 1 eq_ty; l; r]
       in
-      let t' = C.Lambda (C.Anonymous, ty, bo'') in
-      S.subst (M.apply_subst s other) bo,
-      M.apply_subst s
-        (C.Appl [C.Const (eq_URI, []); ty; what; t';
-                 eqproof; other; proof'])
+      bo',
+      Inference.ProofBlock (s, eq_URI, (name, ty), bo'', eq_found, eqproof)
     in
     let newmeta, newequality = 
-      let left, right, newordering =
-        if ordering = U.Gt then
-          newgoal, right, !Utils.compare_terms newgoal right
-        else
-          left, newgoal, !Utils.compare_terms left newgoal
-      in
-      Inference.fix_metas !maxmeta
-        (newproof, (eq_ty, left, right, ordering), [], [])
+      let left, right =
+        if ordering = U.Gt then newgoal, apply_subst s right
+        else apply_subst s left, newgoal in
+      let neworder = !Utils.compare_terms left right 
+      and newmenv = newmetas @ menv'
+      and newargs = args @ args' in
+      let eq' =
+        let w = Utils.compute_equality_weight eq_ty left right in
+        (w, newproof, (eq_ty, left, right, neworder), newmenv, newargs)
+      and env = (metasenv, context, ugraph) in
+      let newm, eq' = Inference.fix_metas !maxmeta eq' in
+      newm, eq'
     in
     maxmeta := newmeta;
+
+    let time2 = Unix.gettimeofday () in
+    build_newtarget_time := !build_newtarget_time +. (time2 -. time1);
+
     newequality
   in
   let new1 = List.map (build_new U.Gt) res1
   and new2 = List.map (build_new U.Lt) res2 in
-  let ok = function
-    | _, (_, left, right, _), _, _ ->
-        not (fst (CR.are_convertible context left right ugraph))
-  in
+  let ok e = not (Inference.is_identity (metasenv, context, ugraph) e) in
   (!maxmeta,
    (List.filter ok (new1 @ new2)))
 ;;
+
+
+(** demodulation, when the target is a goal *)
+let rec demodulation_goal newmeta env table goal =
+  let module C = Cic in
+  let module S = CicSubstitution in
+  let module M = CicMetaSubst in
+  let module HL = HelmLibraryObjects in
+  let metasenv, context, ugraph = env in
+  let maxmeta = ref newmeta in
+  let proof, metas, term = goal in
+  let metasenv' = metasenv @ metas in
+
+  let build_newgoal (t, subst, menv, ug, (eq_found, eq_URI)) =
+    let pos, (_, proof', (ty, what, other, _), menv', args') = eq_found in
+    let what, other = if pos = Utils.Left then what, other else other, what in
+    let ty =
+      try fst (CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context what ugraph)
+      with CicUtil.Meta_not_found _ -> ty
+    in
+    let newterm, newproof =
+      let bo = apply_subst subst (S.subst other t) in
+      let bo' = apply_subst subst t in 
+      let name = C.Name ("x_DemodGoal_" ^ (string_of_int !demod_counter)) in
+      incr demod_counter;
+      let metaproof = 
+        incr maxmeta;
+        let irl =
+          CicMkImplicit.identity_relocation_list_for_metavariable context in
+        debug_print (lazy (Printf.sprintf "\nADDING META: %d\n" !maxmeta));
+        C.Meta (!maxmeta, irl)
+      in
+      let eq_found =
+        let proof' =
+          let termlist =
+            if pos = Utils.Left then [ty; what; other]
+            else [ty; other; what]
+          in
+          Inference.ProofSymBlock (termlist, proof')
+        in
+        let what, other =
+          if pos = Utils.Left then what, other else other, what
+        in
+        pos, (0, proof', (ty, other, what, Utils.Incomparable), menv', args')
+      in
+      let goal_proof =
+        let pb =
+          Inference.ProofBlock (subst, eq_URI, (name, ty), bo',
+                                eq_found, Inference.BasicProof metaproof)
+        in
+        let rec repl = function
+          | Inference.NoProof ->
+              debug_print (lazy "replacing a NoProof");
+              pb
+          | Inference.BasicProof _ ->
+              debug_print (lazy "replacing a BasicProof");
+              pb
+          | Inference.ProofGoalBlock (_, parent_proof) ->
+              debug_print (lazy "replacing another ProofGoalBlock");
+              Inference.ProofGoalBlock (pb, parent_proof)
+          | (Inference.SubProof (term, meta_index, p) as subproof) ->
+              debug_print
+                (lazy
+                   (Printf.sprintf "replacing %s"
+                      (Inference.string_of_proof subproof)));
+              Inference.SubProof (term, meta_index, repl p)
+          | _ -> assert false
+        in repl proof
+      in
+      bo, Inference.ProofGoalBlock (Inference.NoProof, goal_proof)
+    in
+    let m = Inference.metas_of_term newterm in
+    let newmetasenv = List.filter (fun (i, _, _) -> List.mem i m) metas in
+    !maxmeta, (newproof, newmetasenv, newterm)
+  in  
+  let res =
+    demodulation_aux ~typecheck:true metasenv' context ugraph table 0 term
+  in
+  match res with
+  | Some t ->
+      let newmeta, newgoal = build_newgoal t in
+      let _, _, newg = newgoal in
+      if Inference.meta_convertibility term newg then
+        newmeta, newgoal
+      else
+        demodulation_goal newmeta env table newgoal
+  | None ->
+      newmeta, goal
+;;
+
+
+(** demodulation, when the target is a theorem *)
+let rec demodulation_theorem newmeta env table theorem =
+  let module C = Cic in
+  let module S = CicSubstitution in
+  let module M = CicMetaSubst in
+  let module HL = HelmLibraryObjects in
+  let metasenv, context, ugraph = env in
+  let maxmeta = ref newmeta in
+  let proof, metas, term = theorem in
+  let term, termty, metas = theorem in
+  let metasenv' = metasenv @ metas in
+
+  let build_newtheorem (t, subst, menv, ug, (eq_found, eq_URI)) =
+    let pos, (_, proof', (ty, what, other, _), menv', args') = eq_found in
+    let what, other = if pos = Utils.Left then what, other else other, what in
+    let newterm, newty =
+      let bo = apply_subst subst (S.subst other t) in
+      let bo' = apply_subst subst t in 
+      let name = C.Name ("x_DemodThm_" ^ (string_of_int !demod_counter)) in
+      incr demod_counter;
+      let newproof =
+        Inference.ProofBlock (subst, eq_URI, (name, ty), bo', eq_found,
+                              Inference.BasicProof term)
+      in
+      (Inference.build_proof_term newproof, bo)
+    in
+    let m = Inference.metas_of_term newterm in
+    let newmetasenv = List.filter (fun (i, _, _) -> List.mem i m) metas in
+    !maxmeta, (newterm, newty, newmetasenv)
+  in  
+  let res =
+    demodulation_aux ~typecheck:true metasenv' context ugraph table 0 termty
+  in
+  match res with
+  | Some t ->
+      let newmeta, newthm = build_newtheorem t in
+      let newt, newty, _ = newthm in
+      if Inference.meta_convertibility termty newty then
+        newmeta, newthm
+      else
+        demodulation_theorem newmeta env table newthm
+  | None ->
+      newmeta, theorem
+;;