Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/sources/formale Sprachen/PVS/interval_arith/   (Beweissystem Isabelle Version 2025-1©)  Datei vom 28.9.2014 mit Größe 232 B image not shown  

Quelle  Sprod.thy   Sprache: unbekannt

 
(*  Title:      HOL/HOLCF/Sprod.thy
    Author:     Franz Regensburger
    Author:     Brian Huffman
*)


section \<open>The type of strict products\<close>

theory Sprod
  imports Cfun
begin

subsection \<open>Definition of strict product type\<close>

definition "sprod = {p::'a::pcpo \ 'b::pcpo. p = \ \ (fst p \ \ \ snd p \ \)}"

pcpodef ('a::pcpo, 'b::pcpo) sprod  (\<open>(\<open>notation=\<open>infix strict product\<close>\<close>_ \<otimes>/ _)\<close> [21,20] 20) =
  "sprod :: ('a \ 'b) set"
  by (simp_all add: sprod_def)

instance sprod :: ("{chfin,pcpo}""{chfin,pcpo}") chfin
  by (rule typedef_chfin [OF type_definition_sprod below_sprod_def])

type_notation (ASCII)
  sprod  (infixr \<open>**\<close> 20)


subsection \<open>Definitions of constants\<close>

definition sfst :: "('a::pcpo ** 'b::pcpo) \ 'a"
  where "sfst = (\ p. fst (Rep_sprod p))"

definition ssnd :: "('a::pcpo ** 'b::pcpo) \ 'b"
  where "ssnd = (\ p. snd (Rep_sprod p))"

definition spair :: "'a::pcpo \ 'b::pcpo \ ('a ** 'b)"
  where "spair = (\ a b. Abs_sprod (seq\b\a, seq\a\b))"

definition ssplit :: "('a::pcpo \ 'b::pcpo \ 'c::pcpo) \ ('a ** 'b) \ 'c"
  where "ssplit = (\ f p. seq\p\(f\(sfst\p)\(ssnd\p)))"

syntax
  "_stuple" :: "[logic, args] \ logic" (\(\indent=1 notation=\mixfix strict tuple\\'(:_,/ _:'))\)
syntax_consts
  "_stuple" \<rightleftharpoons> spair
translations
  "(:x, y, z:)" \<rightleftharpoons> "(:x, (:y, z:):)"
  "(:x, y:)" \<rightleftharpoons> "CONST spair\<cdot>x\<cdot>y"

translations
  "\(CONST spair\x\y). t" \ "CONST ssplit\(\ x y. t)"


subsection \<open>Case analysis\<close>

lemma spair_sprod: "(seq\b\a, seq\a\b) \ sprod"
  by (simp add: sprod_def seq_conv_if)

lemma Rep_sprod_spair: "Rep_sprod (:a, b:) = (seq\b\a, seq\a\b)"
  by (simp add: spair_def cont_Abs_sprod Abs_sprod_inverse spair_sprod)

lemmas Rep_sprod_simps =
  Rep_sprod_inject [symmetric] below_sprod_def
  prod_eq_iff below_prod_def
  Rep_sprod_strict Rep_sprod_spair

lemma sprodE [case_names bottom spair, cases type: sprod]:
  obtains "p = \" | x y where "p = (:x, y:)" and "x \ \" and "y \ \"
  using Rep_sprod [of p] by (auto simp add: sprod_def Rep_sprod_simps)

lemma sprod_induct [case_names bottom spair, induct type: sprod]:
  "\P \; \x y. \x \ \; y \ \\ \ P (:x, y:)\ \ P x"
  by (cases x) simp_all


subsection \<open>Properties of \emph{spair}\<close>

lemma spair_strict1 [simp]: "(:\, y:) = \"
  by (simp add: Rep_sprod_simps)

lemma spair_strict2 [simp]: "(:x, \:) = \"
  by (simp add: Rep_sprod_simps)

lemma spair_bottom_iff [simp]: "(:x, y:) = \ \ x = \ \ y = \"
  by (simp add: Rep_sprod_simps seq_conv_if)

lemma spair_below_iff: "(:a, b:) \ (:c, d:) \ a = \ \ b = \ \ (a \ c \ b \ d)"
  by (simp add: Rep_sprod_simps seq_conv_if)

lemma spair_eq_iff: "(:a, b:) = (:c, d:) \ a = c \ b = d \ (a = \ \ b = \) \ (c = \ \ d = \)"
  by (simp add: Rep_sprod_simps seq_conv_if)

lemma spair_strict: "x = \ \ y = \ \ (:x, y:) = \"
  by simp

lemma spair_strict_rev: "(:x, y:) \ \ \ x \ \ \ y \ \"
  by simp

lemma spair_defined: "\x \ \; y \ \\ \ (:x, y:) \ \"
  by simp

lemma spair_defined_rev: "(:x, y:) = \ \ x = \ \ y = \"
  by simp

lemma spair_below: "x \ \ \ y \ \ \ (:x, y:) \ (:a, b:) \ x \ a \ y \ b"
  by (simp add: spair_below_iff)

lemma spair_eq: "x \ \ \ y \ \ \ (:x, y:) = (:a, b:) \ x = a \ y = b"
  by (simp add: spair_eq_iff)

lemma spair_inject: "x \ \ \ y \ \ \ (:x, y:) = (:a, b:) \ x = a \ y = b"
  by (rule spair_eq [THEN iffD1])

lemma inst_sprod_pcpo2: "\ = (:\, \:)"
  by simp

lemma sprodE2: "(\x y. p = (:x, y:) \ Q) \ Q"
  by (cases p) (simp only: inst_sprod_pcpo2, simp)


subsection \<open>Properties of \emph{sfst} and \emph{ssnd}\<close>

lemma sfst_strict [simp]: "sfst\\ = \"
  by (simp add: sfst_def cont_Rep_sprod Rep_sprod_strict)

lemma ssnd_strict [simp]: "ssnd\\ = \"
  by (simp add: ssnd_def cont_Rep_sprod Rep_sprod_strict)

lemma sfst_spair [simp]: "y \ \ \ sfst\(:x, y:) = x"
  by (simp add: sfst_def cont_Rep_sprod Rep_sprod_spair)

lemma ssnd_spair [simp]: "x \ \ \ ssnd\(:x, y:) = y"
  by (simp add: ssnd_def cont_Rep_sprod Rep_sprod_spair)

lemma sfst_bottom_iff [simp]: "sfst\p = \ \ p = \"
  by (cases p) simp_all

lemma ssnd_bottom_iff [simp]: "ssnd\p = \ \ p = \"
  by (cases p) simp_all

lemma sfst_defined: "p \ \ \ sfst\p \ \"
  by simp

lemma ssnd_defined: "p \ \ \ ssnd\p \ \"
  by simp

lemma spair_sfst_ssnd: "(:sfst\p, ssnd\p:) = p"
  by (cases p) simp_all

lemma below_sprod: "x \ y \ sfst\x \ sfst\y \ ssnd\x \ ssnd\y"
  by (simp add: Rep_sprod_simps sfst_def ssnd_def cont_Rep_sprod)

lemma eq_sprod: "x = y \ sfst\x = sfst\y \ ssnd\x = ssnd\y"
  by (auto simp add: po_eq_conv below_sprod)

lemma sfst_below_iff: "sfst\x \ y \ x \ (:y, ssnd\x:)"
  by (cases "x = \", simp, cases "y = \", simp, simp add: below_sprod)

lemma ssnd_below_iff: "ssnd\x \ y \ x \ (:sfst\x, y:)"
  by (cases "x = \", simp, cases "y = \", simp, simp add: below_sprod)


subsection \<open>Compactness\<close>

lemma compact_sfst: "compact x \ compact (sfst\x)"
  by (rule compactI) (simp add: sfst_below_iff)

lemma compact_ssnd: "compact x \ compact (ssnd\x)"
  by (rule compactI) (simp add: ssnd_below_iff)

lemma compact_spair: "compact x \ compact y \ compact (:x, y:)"
  by (rule compact_sprod) (simp add: Rep_sprod_spair seq_conv_if)

lemma compact_spair_iff: "compact (:x, y:) \ x = \ \ y = \ \ (compact x \ compact y)"
  apply (safe elim!: compact_spair)
     apply (drule compact_sfst, simp)
    apply (drule compact_ssnd, simp)
   apply simp
  apply simp
  done


subsection \<open>Properties of \emph{ssplit}\<close>

lemma ssplit1 [simp]: "ssplit\f\\ = \"
  by (simp add: ssplit_def)

lemma ssplit2 [simp]: "x \ \ \ y \ \ \ ssplit\f\(:x, y:) = f\x\y"
  by (simp add: ssplit_def)

lemma ssplit3 [simp]: "ssplit\spair\z = z"
  by (cases z) simp_all


subsection \<open>Strict product preserves flatness\<close>

instance sprod :: (flat, flat) flat
proof
  fix x y :: "'a \ 'b"
  assume "x \ y"
  then show "x = \ \ x = y"
    apply (induct x, simp)
    apply (induct y, simp)
    apply (simp add: spair_below_iff flat_below_iff)
    done
qed

end

100%


[ Dauer der Verarbeitung: 0.16 Sekunden  (vorverarbeitet)  ]