Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quellcode-Bibliothek

© Kompilation durch diese Firma

[Weder Korrektheit noch Funktionsfähigkeit der Software werden zugesichert.]

Datei: Cpodef.thy   Sprache: Isabelle

Original von: Isabelle©

(*  Title:      HOL/HOLCF/Cpodef.thy
    Author:     Brian Huffman
*)


section \<open>Subtypes of pcpos\<close>

theory Cpodef
  imports Adm
  keywords "pcpodef" "cpodef" :: thy_goal_defn
begin

subsection \<open>Proving a subtype is a partial order\<close>

text \<open>
  A subtype of a partial order is itself a partial order,
  if the ordering is defined in the standard way.
\<close>

setup \<open>Sign.add_const_constraint (\<^const_name>\<open>Porder.below\<close>, NONE)\<close>

theorem typedef_po:
  fixes Abs :: "'a::po \ 'b::type"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
  shows "OFCLASS('b, po_class)"
  apply (intro_classes, unfold below)
    apply (rule below_refl)
   apply (erule (1) below_trans)
  apply (rule type_definition.Rep_inject [OF type, THEN iffD1])
  apply (erule (1) below_antisym)
  done

setup \<open>Sign.add_const_constraint (\<^const_name>\<open>Porder.below\<close>, SOME \<^typ>\<open>'a::below \<Rightarrow> 'a::below \<Rightarrow> bool\<close>)\<close>


subsection \<open>Proving a subtype is finite\<close>

lemma typedef_finite_UNIV:
  fixes Abs :: "'a::type \ 'b::type"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
  shows "finite A \ finite (UNIV :: 'b set)"
proof -
  assume "finite A"
  then have "finite (Abs ` A)"
    by (rule finite_imageI)
  then show "finite (UNIV :: 'b set)"
    by (simp only: type_definition.Abs_image [OF type])
qed


subsection \<open>Proving a subtype is chain-finite\<close>

lemma ch2ch_Rep:
  assumes below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
  shows "chain S \ chain (\i. Rep (S i))"
  unfolding chain_def below .

theorem typedef_chfin:
  fixes Abs :: "'a::chfin \ 'b::po"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
  shows "OFCLASS('b, chfin_class)"
  apply intro_classes
  apply (drule ch2ch_Rep [OF below])
  apply (drule chfin)
  apply (unfold max_in_chain_def)
  apply (simp add: type_definition.Rep_inject [OF type])
  done


subsection \<open>Proving a subtype is complete\<close>

text \<open>
  A subtype of a cpo is itself a cpo if the ordering is
  defined in the standard way, and the defining subset
  is closed with respect to limits of chains.  A set is
  closed if and only if membership in the set is an
  admissible predicate.
\<close>

lemma typedef_is_lubI:
  assumes below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
  shows "range (\i. Rep (S i)) <<| Rep x \ range S <<| x"
  by (simp add: is_lub_def is_ub_def below)

lemma Abs_inverse_lub_Rep:
  fixes Abs :: "'a::cpo \ 'b::po"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and adm:  "adm (\x. x \ A)"
  shows "chain S \ Rep (Abs (\i. Rep (S i))) = (\i. Rep (S i))"
  apply (rule type_definition.Abs_inverse [OF type])
  apply (erule admD [OF adm ch2ch_Rep [OF below]])
  apply (rule type_definition.Rep [OF type])
  done

theorem typedef_is_lub:
  fixes Abs :: "'a::cpo \ 'b::po"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and adm: "adm (\x. x \ A)"
  assumes S: "chain S"
  shows "range S <<| Abs (\i. Rep (S i))"
proof -
  from S have "chain (\i. Rep (S i))"
    by (rule ch2ch_Rep [OF below])
  then have "range (\i. Rep (S i)) <<| (\i. Rep (S i))"
    by (rule cpo_lubI)
  then have "range (\i. Rep (S i)) <<| Rep (Abs (\i. Rep (S i)))"
    by (simp only: Abs_inverse_lub_Rep [OF type below adm S])
  then show "range S <<| Abs (\i. Rep (S i))"
    by (rule typedef_is_lubI [OF below])
qed

lemmas typedef_lub = typedef_is_lub [THEN lub_eqI]

theorem typedef_cpo:
  fixes Abs :: "'a::cpo \ 'b::po"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and adm: "adm (\x. x \ A)"
  shows "OFCLASS('b, cpo_class)"
proof
  fix S :: "nat \ 'b"
  assume "chain S"
  then have "range S <<| Abs (\i. Rep (S i))"
    by (rule typedef_is_lub [OF type below adm])
  then show "\x. range S <<| x" ..
qed


subsubsection \<open>Continuity of \emph{Rep} and \emph{Abs}\<close>

text \<open>For any sub-cpo, the \<^term>\<open>Rep\<close> function is continuous.\<close>

theorem typedef_cont_Rep:
  fixes Abs :: "'a::cpo \ 'b::cpo"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and adm: "adm (\x. x \ A)"
  shows "cont (\x. f x) \ cont (\x. Rep (f x))"
  apply (erule cont_apply [OF _ _ cont_const])
  apply (rule contI)
  apply (simp only: typedef_lub [OF type below adm])
  apply (simp only: Abs_inverse_lub_Rep [OF type below adm])
  apply (rule cpo_lubI)
  apply (erule ch2ch_Rep [OF below])
  done

text \<open>
  For a sub-cpo, we can make the \<^term>\<open>Abs\<close> function continuous
  only if we restrict its domain to the defining subset by
  composing it with another continuous function.
\<close>

theorem typedef_cont_Abs:
  fixes Abs :: "'a::cpo \ 'b::cpo"
  fixes f :: "'c::cpo \ 'a::cpo"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and adm: "adm (\x. x \ A)" (* not used *)
    and f_in_A: "\x. f x \ A"
  shows "cont f \ cont (\x. Abs (f x))"
  unfolding cont_def is_lub_def is_ub_def ball_simps below
  by (simp add: type_definition.Abs_inverse [OF type f_in_A])


subsection \<open>Proving subtype elements are compact\<close>

theorem typedef_compact:
  fixes Abs :: "'a::cpo \ 'b::cpo"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and adm: "adm (\x. x \ A)"
  shows "compact (Rep k) \ compact k"
proof (unfold compact_def)
  have cont_Rep: "cont Rep"
    by (rule typedef_cont_Rep [OF type below adm cont_id])
  assume "adm (\x. Rep k \ x)"
  with cont_Rep have "adm (\x. Rep k \ Rep x)" by (rule adm_subst)
  then show "adm (\x. k \ x)" by (unfold below)
qed


subsection \<open>Proving a subtype is pointed\<close>

text \<open>
  A subtype of a cpo has a least element if and only if
  the defining subset has a least element.
\<close>

theorem typedef_pcpo_generic:
  fixes Abs :: "'a::cpo \ 'b::cpo"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and z_in_A: "z \ A"
    and z_least: "\x. x \ A \ z \ x"
  shows "OFCLASS('b, pcpo_class)"
  apply (intro_classes)
  apply (rule_tac x="Abs z" in exI, rule allI)
  apply (unfold below)
  apply (subst type_definition.Abs_inverse [OF type z_in_A])
  apply (rule z_least [OF type_definition.Rep [OF type]])
  done

text \<open>
  As a special case, a subtype of a pcpo has a least element
  if the defining subset contains \<^term>\<open>\<bottom>\<close>.
\<close>

theorem typedef_pcpo:
  fixes Abs :: "'a::pcpo \ 'b::cpo"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and bottom_in_A: "\ \ A"
  shows "OFCLASS('b, pcpo_class)"
  by (rule typedef_pcpo_generic [OF type below bottom_in_A], rule minimal)


subsubsection \<open>Strictness of \emph{Rep} and \emph{Abs}\<close>

text \<open>
  For a sub-pcpo where \<^term>\<open>\<bottom>\<close> is a member of the defining
  subset, \<^term>\<open>Rep\<close> and \<^term>\<open>Abs\<close> are both strict.
\<close>

theorem typedef_Abs_strict:
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and bottom_in_A: "\ \ A"
  shows "Abs \ = \"
  apply (rule bottomI, unfold below)
  apply (simp add: type_definition.Abs_inverse [OF type bottom_in_A])
  done

theorem typedef_Rep_strict:
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and bottom_in_A: "\ \ A"
  shows "Rep \ = \"
  apply (rule typedef_Abs_strict [OF type below bottom_in_A, THEN subst])
  apply (rule type_definition.Abs_inverse [OF type bottom_in_A])
  done

theorem typedef_Abs_bottom_iff:
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and bottom_in_A: "\ \ A"
  shows "x \ A \ (Abs x = \) = (x = \)"
  apply (rule typedef_Abs_strict [OF type below bottom_in_A, THEN subst])
  apply (simp add: type_definition.Abs_inject [OF type] bottom_in_A)
  done

theorem typedef_Rep_bottom_iff:
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and bottom_in_A: "\ \ A"
  shows "(Rep x = \) = (x = \)"
  apply (rule typedef_Rep_strict [OF type below bottom_in_A, THEN subst])
  apply (simp add: type_definition.Rep_inject [OF type])
  done


subsection \<open>Proving a subtype is flat\<close>

theorem typedef_flat:
  fixes Abs :: "'a::flat \ 'b::pcpo"
  assumes type: "type_definition Rep Abs A"
    and below: "(\) \ \x y. Rep x \ Rep y"
    and bottom_in_A: "\ \ A"
  shows "OFCLASS('b, flat_class)"
  apply (intro_classes)
  apply (unfold below)
  apply (simp add: type_definition.Rep_inject [OF type, symmetric])
  apply (simp add: typedef_Rep_strict [OF type below bottom_in_A])
  apply (simp add: ax_flat)
  done


subsection \<open>HOLCF type definition package\<close>

ML_file \<open>Tools/cpodef.ML\<close>

end

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.2 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤





Download des
Quellennavigators
Download des
sprechenden Kalenders

in der Quellcodebibliothek suchen




Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.


Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.


Bot Zugriff



                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....
    

Besucherstatistik

Besucherstatistik