NaturalDeduction: add nd_exch
[coq-hetmet.git] / src / NaturalDeduction.v
index 719e714..caa4dcf 100644 (file)
@@ -142,6 +142,9 @@ Section Natural_Deduction.
     (* natural deduction: you may duplicate conclusions *)
     | nd_copy   : forall  h,    h   /⋯⋯/ (h,,h)
   
+    (* natural deduction: you may re-order conclusions *)
+    | nd_exch   : forall  x y, (x,,y) /⋯⋯/ (y,,x)
+  
     (* natural deduction: you may write two proof trees side by side on a piece of paper -- "proof product" *)
     | nd_prod : forall {h1 h2 c1 c2}
        (pf1: h1       /⋯⋯/ c1      )
@@ -229,18 +232,7 @@ Section Natural_Deduction.
   Hint Constructors Structural.
   Hint Constructors BuiltFrom.
   Hint Constructors NDPredicateClosure.
-
-  Hint Extern 1 => apply nd_structural_id0.     
-  Hint Extern 1 => apply nd_structural_id1.     
-  Hint Extern 1 => apply nd_structural_cancell. 
-  Hint Extern 1 => apply nd_structural_cancelr. 
-  Hint Extern 1 => apply nd_structural_llecnac. 
-  Hint Extern 1 => apply nd_structural_rlecnac. 
-  Hint Extern 1 => apply nd_structural_assoc.   
-  Hint Extern 1 => apply nd_structural_cossa.   
-  Hint Extern 1 => apply ndpc_p.
-  Hint Extern 1 => apply ndpc_prod.
-  Hint Extern 1 => apply ndpc_comp.
+  Hint Unfold StructuralND.
 
   Lemma nd_id_structural : forall sl, StructuralND (nd_id sl).
     intros.
@@ -306,6 +298,7 @@ Section Natural_Deduction.
       apply k.
       apply scnd_weak.
       eapply scnd_branch; apply k.
+      inversion k; subst; auto.
       inversion k; subst.
         apply (scnd_branch _ _ _ (IHnd1 X) (IHnd2 X0)).
       apply IHnd2.
@@ -464,42 +457,6 @@ Coercion sndr_ndr  : SequentND_Relation >-> ND_Relation.
 Coercion cndr_sndr : ContextND_Relation >-> SequentND_Relation.
 
 Implicit Arguments ND [ Judgment ].
-Hint Constructors Structural.
-Hint Extern 1 => apply nd_id_structural.
-Hint Extern 1 => apply ndr_builtfrom_structural.
-Hint Extern 1 => apply nd_structural_id0.     
-Hint Extern 1 => apply nd_structural_id1.     
-Hint Extern 1 => apply nd_structural_cancell. 
-Hint Extern 1 => apply nd_structural_cancelr. 
-Hint Extern 1 => apply nd_structural_llecnac. 
-Hint Extern 1 => apply nd_structural_rlecnac. 
-Hint Extern 1 => apply nd_structural_assoc.   
-Hint Extern 1 => apply nd_structural_cossa.   
-Hint Extern 1 => apply ndpc_p.
-Hint Extern 1 => apply ndpc_prod.
-Hint Extern 1 => apply ndpc_comp.
-Hint Extern 1 => apply builtfrom_refl.
-Hint Extern 1 => apply builtfrom_prod1.
-Hint Extern 1 => apply builtfrom_prod2.
-Hint Extern 1 => apply builtfrom_comp1.
-Hint Extern 1 => apply builtfrom_comp2.
-Hint Extern 1 => apply builtfrom_P.
-
-Hint Extern 1 => apply snd_inert_initial.
-Hint Extern 1 => apply snd_inert_cut.
-Hint Extern 1 => apply snd_inert_structural.
-
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_initial.
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_cut.
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_structural.
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_cnd_ant_assoc.
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_cnd_ant_cossa.
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_cnd_ant_cancell.
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_cnd_ant_cancelr.
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_cnd_ant_llecnac.
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_cnd_ant_rlecnac.
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_se_expand_left.
-Hint Extern 1 => apply cnd_inert_se_expand_right.
 
 (* This first notation gets its own scope because it can be confusing when we're working with multiple different kinds
  * of proofs.  When only one kind of proof is in use, it's quite helpful though. *)
@@ -509,10 +466,39 @@ Notation "a ** b"   := (nd_prod a b)             : nd_scope.
 Notation "[# a #]"  := (nd_rule a)               : nd_scope.
 Notation "a === b"  := (@ndr_eqv _ _ _ _ _ a b)  : nd_scope.
 
+Hint Constructors Structural.
+Hint Constructors ND_Relation.
+Hint Constructors BuiltFrom.
+Hint Constructors NDPredicateClosure.
+Hint Constructors ContextND_Inert.
+Hint Constructors SequentND_Inert.
+Hint Unfold StructuralND.
+
 (* enable setoid rewriting *)
 Open Scope nd_scope.
 Open Scope pf_scope.
 
+Hint Extern 2 (StructuralND (nd_id _)) => apply nd_id_structural.
+Hint Extern 2 (NDPredicateClosure _ ( _ ;; _ ) ) => apply ndpc_comp.
+Hint Extern 2 (NDPredicateClosure _ ( _ ** _ ) ) => apply ndpc_prod.
+Hint Extern 2 (NDPredicateClosure (@Structural _ _) (nd_id _)) => apply nd_id_structural.
+Hint Extern 2 (BuiltFrom _ _ ( _ ;; _ ) ) => apply builtfrom_comp1.
+Hint Extern 2 (BuiltFrom _ _ ( _ ;; _ ) ) => apply builtfrom_comp2.
+Hint Extern 2 (BuiltFrom _ _ ( _ ** _ ) ) => apply builtfrom_prod1.
+Hint Extern 2 (BuiltFrom _ _ ( _ ** _ ) ) => apply builtfrom_prod2.
+
+(* Hint Constructors has failed me! *)
+Hint Extern 2 (@Structural _ _ _ _ (@nd_id0 _ _))         => apply nd_structural_id0.
+Hint Extern 2 (@Structural _ _ _ _ (@nd_id1 _ _ _))       => apply nd_structural_id1.
+Hint Extern 2 (@Structural _ _ _ _ (@nd_cancell _ _ _))   => apply nd_structural_cancell.
+Hint Extern 2 (@Structural _ _ _ _ (@nd_cancelr _ _ _))   => apply nd_structural_cancelr.
+Hint Extern 2 (@Structural _ _ _ _ (@nd_llecnac _ _ _))   => apply nd_structural_llecnac.
+Hint Extern 2 (@Structural _ _ _ _ (@nd_rlecnac _ _ _))   => apply nd_structural_rlecnac.
+Hint Extern 2 (@Structural _ _ _ _ (@nd_assoc _ _ _ _ _)) => apply nd_structural_assoc.
+Hint Extern 2 (@Structural _ _ _ _ (@nd_cossa _ _ _ _ _)) => apply nd_structural_cossa.
+
+Hint Extern 4 (NDPredicateClosure _ _) => apply ndpc_p.
+
 Add Parametric Relation {jt rt ndr h c} : (h/⋯⋯/c) (@ndr_eqv jt rt ndr h c)
   reflexivity proved by  (@Equivalence_Reflexive  _ _ (ndr_eqv_equivalence h c))
   symmetry proved by     (@Equivalence_Symmetric  _ _ (ndr_eqv_equivalence h c))
@@ -534,7 +520,8 @@ Section ND_Relation_Facts.
 
   (* useful *)
   Lemma ndr_comp_right_identity : forall h c (f:h/⋯⋯/c), ndr_eqv (f ;; nd_id c) f.
-    intros; apply (ndr_builtfrom_structural f); auto.
+    intros; apply (ndr_builtfrom_structural f). auto.
+    auto.
     Defined.
 
   (* useful *)
@@ -620,6 +607,7 @@ Definition nd_map
         | nd_id1     h               => let case_nd_id1     := tt in _
         | nd_weak1   h               => let case_nd_weak    := tt in _
         | nd_copy    h               => let case_nd_copy    := tt in _
+        | nd_exch    x y             => let case_nd_exch    := tt in _
         | nd_prod    _ _ _ _ lpf rpf => let case_nd_prod    := tt in _
         | nd_comp    _ _ _   top bot => let case_nd_comp    := tt in _
         | nd_rule    _ _     rule    => let case_nd_rule    := tt in _
@@ -635,6 +623,7 @@ Definition nd_map
     destruct case_nd_id1.      apply nd_id1.
     destruct case_nd_weak.     apply nd_weak.
     destruct case_nd_copy.     apply nd_copy.
+    destruct case_nd_exch.     apply nd_exch.
     destruct case_nd_prod.     apply (nd_prod (nd_map _ _ lpf) (nd_map _ _ rpf)).
     destruct case_nd_comp.     apply (nd_comp (nd_map _ _ top) (nd_map _ _ bot)).
     destruct case_nd_cancell.  apply nd_cancell.
@@ -668,6 +657,7 @@ Definition nd_map'
         | nd_id1     h               => let case_nd_id1     := tt in _
         | nd_weak1   h               => let case_nd_weak    := tt in _
         | nd_copy    h               => let case_nd_copy    := tt in _
+        | nd_exch    x y             => let case_nd_exch    := tt in _
         | nd_prod    _ _ _ _ lpf rpf => let case_nd_prod    := tt in _
         | nd_comp    _ _ _   top bot => let case_nd_comp    := tt in _
         | nd_rule    _ _     rule    => let case_nd_rule    := tt in _
@@ -683,6 +673,7 @@ Definition nd_map'
     destruct case_nd_id1.      apply nd_id1.
     destruct case_nd_weak.     apply nd_weak.
     destruct case_nd_copy.     apply nd_copy.
+    destruct case_nd_exch.     apply nd_exch.
     destruct case_nd_prod.     apply (nd_prod (nd_map' _ _ lpf) (nd_map' _ _ rpf)).
     destruct case_nd_comp.     apply (nd_comp (nd_map' _ _ top) (nd_map' _ _ bot)).
     destruct case_nd_cancell.  apply nd_cancell.
@@ -761,6 +752,9 @@ Section ToLatex.
       | nd_copy h'                  => rawLatexMath indent +++
                                        rawLatexMath "\inferrule*[Left=ndCopy]{"+++judgments2latex h+++
                                                          rawLatexMath "}{"+++judgments2latex c+++rawLatexMath "}" +++ eolL
+      | nd_exch x y                 => rawLatexMath indent +++
+                                       rawLatexMath "\inferrule*[Left=exch]{"+++judgments2latex h+++
+                                                         rawLatexMath "}{"+++judgments2latex c+++rawLatexMath "}" +++ eolL
       | nd_prod h1 h2 c1 c2 pf1 pf2 => rawLatexMath indent +++
                                        rawLatexMath "% prod " +++ eolL +++
                                        rawLatexMath indent +++