在 Coq 中使用我自己的 == 运算符重写策略

2023-12-10

我试图直接从字段的公理证明简单的字段属性。经过对 Coq 原生现场支持的一些实验(像这个)我决定最好简单地写下 10 条公理并使其自成一体。我在需要使用的时候遇到了困难rewrite与我自己的==运算符自然不起作用。我意识到我必须添加一些我的公理==自反、对称和传递,但我想知道这是否就是全部?或者也许有一种更简单的使用方法rewrite与用户定义的==?这是我的 Coq 代码:

Variable (F:Type).
Variable (zero:F).
Variable (one :F).
Variable (add: F -> F -> F).
Variable (mul: F -> F -> F).
Variable (opposite: F -> F).
Variable (inverse : F -> F).
Variable (eq: F -> F -> Prop).

Axiom add_assoc: forall (a b c : F), (eq (add (add a b) c) (add a (add b c))).
Axiom mul_assoc: forall (a b c : F), (eq (mul (mul a b) c) (mul a (mul b c))).

Axiom add_comm : forall (a b : F), (eq (add a b) (add b a)).
Axiom mul_comm : forall (a b : F), (eq (mul a b) (mul b a)).

Axiom distr1 : forall (a b c : F), (eq (mul a (add b c)) (add (mul a b) (mul a c))).
Axiom distr2 : forall (a b c : F), (eq (mul (add a b) c) (add (mul a c) (mul b c))).

Axiom add_id1 : forall (a : F), (eq (add a zero) a).
Axiom mul_id1 : forall (a : F), (eq (mul a  one) a).
Axiom add_id2 : forall (a : F), (eq (add zero a) a).
Axiom mul_id2 : forall (a : F), (eq (mul one  a) a).

Axiom add_inv1 : forall (a : F), exists b, (eq (add a b) zero).
Axiom add_inv2 : forall (a : F), exists b, (eq (add b a) zero).

Axiom mul_inv1 : forall (a : F), exists b, (eq (mul a b) one).
Axiom mul_inv2 : forall (a : F), exists b, (eq (mul b a) one).

(*******************)
(* Field notations *)
(*******************)
Notation "0" := zero.
Notation "1" :=  one.
Infix    "+" :=  add.
Infix    "*" :=  mul.
(*******************)
(* Field notations *)
(*******************)
Infix "==" := eq (at level 70, no associativity).

Lemma mul_0_l: forall v, (0 * v == 0).
Proof.
  intros v.
  specialize add_id1 with (0 * v).
  intros H.

此时我有假设H : 0 * v + 0 == 0 * v和目标0 * v == 0。当我尝试rewrite H,自然就失败了。


对于广义重写(任意关系重写):

  1. Import Setoid(它加载一个插件,该插件会覆盖rewrite战术)。

  2. 将您的关系声明为等价关系(技术上rewrite也适用于较弱的假设,例如仅适用于传递性假设,但您还需要在步骤 3) 中使用更细粒度的关系层次结构,使用Equivalence class.

  3. 声明您的操作(add, mul等)作为尊敬的的等价性(例如,添加等价的值必须产生等价的值),使用Proper班级。这也需要Morphisms module.

您需要第 3 步来重写子表达式。

Require Import Setoid Morphisms.

(* Define eq, add, etc. *)

Declare Instance Equivalence_eq : Equivalence eq.
Declare Instance Proper_add : Proper (eq ==> eq ==> eq) add.
Declare Instance Proper_mul : Proper (eq ==> eq ==> eq) mul.
(* etc. *)

Lemma mul_0_l: forall v, (0 * v == 0).
Proof.
  intros v.
  specialize add_id1 with (0 * v).
  intros H.
  rewrite <- H. (* Rewrite toplevel expression (allowed by Equivalence_eq) *)
  rewrite <- H. (* Rewrite subexpression (allowed by Proper_add and Equivalence_eq) *)
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

在 Coq 中使用我自己的 == 运算符重写策略 的相关文章

  • 如何阅读 ex_intro 的定义?

    我正在阅读Mike Nahas 的 Coq 入门教程 其中说 ex intro 的参数是 谓词 证人 与证人一起提出的谓词的证明 我在看定义 Inductive ex A Type P A gt Prop Prop ex intro for
  • 如何证明 Coq 中的两个 Fibonacci 实现相等?

    我有两个斐波那契实现 如下所示 我想证明它们在功能上是等效的 我已经证明了自然数的性质 但是这个练习需要另一种我无法弄清楚的方法 我使用的教科书介绍了 Coq 的以下语法 因此应该可以使用这种表示法来证明相等性
  • 当 Coq 中使用自己的可判定性时,评估计算不完整

    The Eval compute命令并不总是计算为简单表达式 考虑代码 Require Import Coq Lists List Require Import Coq Arith Peano dec Import ListNotation
  • Coq 中归纳集的归纳子集

    我有一个用三个构造函数构建的归纳集 Inductive MF Set D MF cn MF gt MF gt MF dn Z gt MF gt MF 我想以某种方式定义一个新的归纳集 B 使得 B 是 MF 的子集 仅包含从 D 和 dn
  • Ltac:通过回溯重复策略 n 次

    假设我有一个像这样的策略 取自 HaysTac 它搜索一个参数来专门化一个特定的假设 Ltac find specialize in H multimatch goal with v gt specialize H v end 然而 我想写
  • coqide - 无法从同一文件夹加载模块

    我无法加载 CoqIde 中同一文件夹中的模块 我正在尝试从 Software Foundations 加载源代码 我正在包含 SF 源代码的文件夹中运行 coqidecoqide or coqide 然后打开并运行该文件后 我收到此错误
  • 用 Coq 重写假设,保留蕴涵

    我正在做 Coq 证明 我有P gt Q作为假设 并且 P gt Q gt Q gt P 作为引理 如何将假设转化为 Q gt P 当我尝试apply它 我只是产生新的子目标 这没有帮助 换句话说 我想从以下开始 P Prop Q Prop
  • Coq 中的程序定点和函数有什么区别?

    它们似乎有相似的目的 到目前为止我注意到的一个区别是Program Fixpoint将接受复合措施 例如 measure length l1 length l2 Function似乎拒绝这一点并且只会允许 measure length l1
  • 证明匹配语句

    为了解决一个练习 我有以下代表整数的定义 Inductive bin Type Zero bin Twice bin gt bin TwiceOne bin gt bin 这个想法是 Twice x is 2 x 两次一x is 2 x 1
  • 如何在 Coq 简化过程中应用一次函数?

    据我了解 Coq 中的函数调用是不透明的 有时 我需要使用unfold应用它然后fold将函数定义 主体恢复为其名称 这通常很乏味 我的问题是 是否有更简单的方法来应用函数调用的特定实例 作为一个最小的例子 对于一个列表l 证明右附加 没有
  • 如何一步步检查 Coq 中更复杂的策略的作用?

    我试图经历那些著名的和精彩的软件基础书籍 https softwarefoundations cis upenn edu lf current Basics html lab30但我举了一个例子simpl and reflexivity 只
  • Coq 中的“错误:宇宙不一致”是什么意思?

    我正在努力通过软件基础 http www cis upenn edu bcpierce sf current 目前正在做教堂数字的练习 这是自然数的类型签名 Definition nat forall X Type X gt X gt X
  • Coq :> 符号

    这可能是非常微不足道的 但我找不到任何关于 gt 符号在 Coq 中含义的信息 有什么区别 U 类型 和 W gt 类型 这取决于符号出现的位置 例如 如果它位于记录声明内 它会指示 Coq 添加相应的记录投影作为强制 具体来说 假设我们有
  • 如何在构造微积分中提取Sigma的第二个元素?

    我尝试这样做 A gt B A gt gt t r gt x a gt B x gt r gt r gt t B t A x A gt y B x gt x x A gt y B x gt y 请注意 由于该函数返回的值取决于 sigma
  • 如何匹配 Coq 中的特定值?

    我正在尝试实现一个函数 该函数可以简单地计算包中某些 nat 的出现次数 只是列表的同义词 这就是我想做的 但它不起作用 Require Import Coq Lists List Import ListNotations Definiti
  • 没有可判定的相等性或排除中间值的鸽巢证明

    在软件基础中IndProp v https softwarefoundations cis upenn edu lf current IndProp html lab244一个人被要求证明鸽巢原理 并且可以使用排除中间 但有人提到这并不是绝
  • 为什么较新的依赖类型语言没有采用 SSReflect 的方法?

    我在 Coq 的 SSReflect 扩展中发现了两个约定 它们似乎特别有用 但我还没有看到它们在较新的依赖类型语言 Lean Agda Idris 中得到广泛采用 首先 可能的谓词被表示为布尔返回函数而不是归纳定义的数据类型 默认情况下
  • 在 coq 的 then 部分中使用 if expression = true 的证明

    对于所有 1 Require Import ZArith Znumtheory Local Open Scope Z scope Require Coq Program Tactics Require Coq Program Wf Lemm
  • Coq:多个构造函数的单一表示法

    是否可以在 Coq 中为多个构造函数定义单一符号 如果构造函数的参数类型不同 则可以从中推断出它们 一个最小的 非 工作示例 Inductive A Set a b c C gt A d D gt A with C Set c1 c2 wi
  • 标准库证明中定义的 Z.le 是否无关紧要?

    在 Coq 标准库中 有一个枚举类型称为comparison具有三个元素Eq Lt Gt 这用于定义小于或小于或等于运算符ZArith m lt n定义为m n Lt and m lt n定义为m n lt gt Gt 根据赫德伯格定理 U

随机推荐