可构造编码与子公式树
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阅读指南 · 依赖地图本章证明词项编码、公式编码与有穷环境图属于 L,再构造一棵可构造的树,汇集每个子公式上的数据并刻画其成员。
一个码是由配对数码造出的遗传有穷集,故它理应是 L 的元素,而本章就这么说。证明是沿公式构造子的一次归纳,里面什么也没有;但这条陈述使后续章节能把码当作模型的寻常元素,而非当作恰好躺在那里的层级集合。
它比看上去要紧。一个在 L 中内化的递归,其定义域取自 L 诸元素的小族,而此处那个族就是诸码;一个把码点名为常元的图,需要那个码是模型的元素,因为模型的对象语言没有别种常元。这两项要求都是这一条引理。
本章建立单个码的可构造性。可构造字母表上的全体码之集,由后面的 L.Coding.CodeSet 构造为 AllCodes,为可定义幂集的构造提供内部语法定义域。
{-# OPTIONS --cubical --safe --guardedness #-} open import Base.Prelude module L.Coding.CodeConstructibility {ℓ : Level} where open import FOL.ZFStructure using ( module hPropStructure ) open import FOL.Syntax using ( Term; con; var; Formula; _∈̇_; _≐_; _∧̇_; _∨̇_; _⇒̇_; ⊥̇ ; ∃̇_; ∀̇_; ∀̇∈; ∃̇∈ ) open import FOL.Manipulation.ConstantMapping using ( mapTm; mapFo ) open import V.Coding {ℓ} using ( pr; pr-inj; module VCode ) open import L.Constructible {ℓ} using ( 𝒮ʟ; isL; IsOrd; Lset ) open import L.Coding.Model {ℓ} using ( prʟ; prʟ-fst ) open import L.Coding.Expressions {ℓ} using ( numL ) open import L.Axioms.Numerals {ℓ} using ( pairʟ; pairʟ-fst; unionʟ; unionʟ-fst ) open import L.Coding.Environment {ℓ} using ( env ) open import L.Axioms.Basic {ℓ} using ( finSet; module FinOf ) open import Cubical.Data.FinData using ( toℕ ) open import Cubical.HITs.CumulativeHierarchy.Base using ( V; _∈_; setIsSet ) open import Cubical.HITs.CumulativeHierarchy.Constructions using ( ⁅_⁆s; ⁅_,_⁆; ⋃_; _∪_; module InfinitySet ) open import Cubical.Data.Sum using ( _⊎_; inl; inr ) open import Cubical.Data.Unit using ( Unit*; tt* ) import Cubical.HITs.PropositionalTruncation as PT open PT using ( ∣_∣₁; ∥_∥₁; squash₁ ) open import V.Model {ℓ} using ( pair-singleton; pair-spec; union-spec ) open InfinitySet using ( #_; sucV ) open hPropStructure 𝒮ʟ using ( S )
可构造的有序对与标签
prL 证明可构造性在编码配对下封闭,tagL 再把它特化为数码标签。这两条引理覆盖每个语法构造子的外层形状。
数码的可构造性同理,但这一结果早一章就已被用到,故其证明放在那一章。有序对可构造,因为模型有配对,而同一条等式又把它读回来;标签是左边放数码的对,故两者兼得。
两者都是同样的两步:先在模型内部把它构造出来,再沿「读出来就是那个东西」这条等式把它的隶属关系搬过去。
prL : {a b : V ℓ} → ⟨ isL a ⟩ → ⟨ isL b ⟩ → ⟨ isL (pr a b) ⟩ prL {a} {b} pa pb = subst (λ w → ⟨ isL w ⟩) (prʟ-fst (a , pa) (b , pb)) (prʟ (a , pa) (b , pb) .snd) tagL : (k : ℕ) {x : V ℓ} → ⟨ isL x ⟩ → ⟨ isL (VCode.mkTag k x) ⟩ tagL k px = prL (numL k) px
对词项与公式编码的归纳
假设每个常元都指称一个可构造集合,codeTmL 与 codeL 通过结构归纳证明每个映射后的词项编码和公式编码都可构造。
先看词项。一个词项要么是变元,要么是常元,而两者正是词项所携带的两种标签:变元带它的索引数码,常元带它自己那个集合。因此,只要一个码所涉及的诸常元都可构造,这个码就可构造;本次归纳把这一点取作归纳假设,而不是假定根本没有常元。
这份一般性多花一条子句,换来的是对诸参数的处理。常元取自某层成员的公式,其编码与无参公式的编码一样是 L 的集合;正是这一点,使下面的递归得以遍历可构造层级实际由之造出的那些公式。无参情形是空类型处的实例。
然后是诸公式:十条子句,没有实质内容。每个构造子的码都是「子码之对」「单个子码」或「数码」三者之一的标签,而前面三个基础结果覆盖这三种形状。归纳沿无参公式而非它的嵌入进行,这一步不增加任何论证,因为嵌入是一次常元改名,按定义与每个构造子交换。
module _ {K : Type ℓ} (f : K → V ℓ) (h : (k : K) → ⟨ isL (f k) ⟩) where codeTmL : ∀ {n} (t : Term K n) → ⟨ isL VCode.⌜ mapTm f t ⌝ᵗ ⟩ codeTmL (con c) = tagL 0 (h c) codeTmL (var i) = tagL 1 (numL _) codeL : ∀ {n} (φ : Formula K n) → ⟨ isL VCode.⌜ mapFo f φ ⌝ ⟩ codeL (t ∈̇ u) = tagL 0 (prL (codeTmL t) (codeTmL u)) codeL (t ≐ u) = tagL 1 (prL (codeTmL t) (codeTmL u)) codeL (φ ∧̇ ψ) = tagL 2 (prL (codeL φ) (codeL ψ)) codeL (φ ∨̇ ψ) = tagL 3 (prL (codeL φ) (codeL ψ)) codeL (φ ⇒̇ ψ) = tagL 4 (prL (codeL φ) (codeL ψ)) codeL ⊥̇ = tagL 5 (numL 0) codeL (∃̇ φ) = tagL 6 (codeL φ) codeL (∀̇ φ) = tagL 7 (codeL φ) codeL (∀̇∈ t φ) = tagL 8 (prL (codeTmL t) (codeL φ)) codeL (∃̇∈ t φ) = tagL 9 (prL (codeTmL t) (codeL φ))
环境图的可构造性
envIsFinSet 把环境图等同于编码有序对的有穷集,envL 再用包含这些有序对的共同序数层把该图放入 L。
一个环境是一个有穷集:键是长度以下的诸数码,条目是诸对。事实上它恰恰就是那些对构成的有穷集,不差分毫,因为两者是同一个被抬升的索引类型的同一个像。说明这一点只需一行,而正是这一行使有穷族引理无须任何进一步论证便可施于环境。
由此,落在某层之上的环境立刻是 L 的元素:它的条目是「数码与该层的成员」之对,而两者在一步之后都落在该层里。不必沿长度递归,也不必用替换。
envIsFinSet : ∀ {n} (g : Fin n → V ℓ) → env g ≡ finSet n (λ i → pr (# (toℕ i)) (g i)) envIsFinSet g = refl envL : (σ : V ℓ) (oσ : IsOrd σ) {n : ℕ} (g : Fin n → V ℓ) → ((i : Fin n) → ⟨ pr (# (toℕ i)) (g i) ∈ Lset σ ⟩) → ⟨ isL (env g) ⟩ envL σ oσ {n} g h = subst (λ w → ⟨ isL w ⟩) (sym (envIsFinSet g)) (FinOf.finSetL σ oσ n (λ i → pr (# (toℕ i)) (g i)) h)
并与单点集
单点集与二元并构造既在层级的底层集合上实现,也在 L 的元素上实现;其引入与消去引理揭示相应成员关系。
再来两种形状,而模型直接供给两者。单点集是一物与自身之对,二元并是那个对之并,故两者都是模型自身的运算,沿底集读出。
每种形状都做两遍。一遍在底集上进行,配两条把单元集或二元并的成员读回来的引理;另一遍在模型自己的集合上进行,此时每一步都附带可构造性的证明,而同样那些引理经由「读出底集」那条等式重述一次。下面的递归在第二遍上进行,因此它造出的集合按构造就是 L 的元素,无须再作归纳。
sgl-out : (a x : V ℓ) → ⟨ x ∈ ⁅ a ⁆s ⟩ → x ≡ a sgl-out a x h = PT.rec (setIsSet x a) (λ { (inl e) → e ; (inr e) → e }) (subst ⟨_⟩ (pair-spec a a x) (subst (λ w → ⟨ x ∈ w ⟩) (sym (pair-singleton a)) h)) sgl-in : (a x : V ℓ) → x ≡ a → ⟨ x ∈ ⁅ a ⁆s ⟩ sgl-in a x e = subst (λ w → ⟨ x ∈ w ⟩) (pair-singleton a) (subst ⟨_⟩ (sym (pair-spec a a x)) ∣ inl e ∣₁) cup-out : (A B x : V ℓ) → ⟨ x ∈ (A ∪ B) ⟩ → ∥ (⟨ x ∈ A ⟩ ⊎ ⟨ x ∈ B ⟩) ∥₁ cup-out A B x h = PT.rec squash₁ (λ { (v , v∈ , x∈v) → PT.map (λ { (inl e) → inl (subst (λ w → ⟨ x ∈ w ⟩) e x∈v) ; (inr e) → inr (subst (λ w → ⟨ x ∈ w ⟩) e x∈v) }) (subst ⟨_⟩ (pair-spec A B v) v∈) }) (subst ⟨_⟩ (union-spec ⁅ A , B ⁆ x) h) cup-inl : (A B x : V ℓ) → ⟨ x ∈ A ⟩ → ⟨ x ∈ (A ∪ B) ⟩ cup-inl A B x h = subst ⟨_⟩ (sym (union-spec ⁅ A , B ⁆ x)) ∣ A , subst ⟨_⟩ (sym (pair-spec A B A)) ∣ inl refl ∣₁ , h ∣₁ cup-inr : (A B x : V ℓ) → ⟨ x ∈ B ⟩ → ⟨ x ∈ (A ∪ B) ⟩ cup-inr A B x h = subst ⟨_⟩ (sym (union-spec ⁅ A , B ⁆ x)) ∣ B , subst ⟨_⟩ (sym (pair-spec A B B)) ∣ inr refl ∣₁ , h ∣₁ sglʟ : S → S sglʟ a = pairʟ a a sglʟ-fst : (a : S) → fst (sglʟ a) ≡ ⁅ fst a ⁆s sglʟ-fst a = pairʟ-fst a a ∙ pair-singleton (fst a) cupʟ : S → S → S cupʟ a b = unionʟ (pairʟ a b) cupʟ-fst : (a b : S) → fst (cupʟ a b) ≡ (fst a ∪ fst b) cupʟ-fst a b = unionʟ-fst (pairʟ a b) ∙ cong (⋃_) (pairʟ-fst a b) sglʟ-in : (a : S) (x : V ℓ) → x ≡ fst a → ⟨ x ∈ fst (sglʟ a) ⟩ sglʟ-in a x e = subst (λ w → ⟨ x ∈ w ⟩) (sym (sglʟ-fst a)) (sgl-in (fst a) x e) sglʟ-out : (a : S) (x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst (sglʟ a) ⟩ → x ≡ fst a sglʟ-out a x h = sgl-out (fst a) x (subst (λ w → ⟨ x ∈ w ⟩) (sglʟ-fst a) h) cupʟ-inl : (a b : S) (x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst a ⟩ → ⟨ x ∈ fst (cupʟ a b) ⟩ cupʟ-inl a b x h = subst (λ w → ⟨ x ∈ w ⟩) (sym (cupʟ-fst a b)) (cup-inl (fst a) (fst b) x h) cupʟ-inr : (a b : S) (x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst b ⟩ → ⟨ x ∈ fst (cupʟ a b) ⟩ cupʟ-inr a b x h = subst (λ w → ⟨ x ∈ w ⟩) (sym (cupʟ-fst a b)) (cup-inr (fst a) (fst b) x h) cupʟ-out : (a b : S) (x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst (cupʟ a b) ⟩ → ∥ (⟨ x ∈ fst a ⟩ ⊎ ⟨ x ∈ fst b ⟩) ∥₁ cupʟ-out a b x h = cup-out (fst a) (fst b) x (subst (λ w → ⟨ x ∈ w ⟩) (cupʟ-fst a b) h)
子公式递归
tree f φ 对 φ 的每个子公式 χ 合并其值 f χ;tree-inv 用贡献该成员的子公式描述任意成员,而 Parts 记录正向包含关系。
沿十个构造子作一次递归,收集什么由参数给出。它为每条子公式收集一样东西:给它键,得到下一节那个子公式闭包;给它条目,得到后续某章那张可满足性表。两者需要的是同一次求逆,故那次求逆在此只证一次,再实例化两次。
Of 说出这种集合的成员是什么:它是被收集之物之一,收集于某条子公式处,而那条子公式自己的集合包含于它所出自的那个集合之内。tree-inv 证明这一点,而 Parts 给出另一方向所需的诸隶属关系,递归的每条子句所产生的每种形状各一条。
module _ {ℓ' : Level} {K : Type ℓ'} where tree : (∀ {m} → Formula K m → S) → ∀ {n} → Formula K n → S tree f φ@(t ∈̇ u) = sglʟ (f φ) tree f φ@(t ≐ u) = sglʟ (f φ) tree f φ@⊥̇ = sglʟ (f φ) tree f φ@(a ∧̇ b) = cupʟ (sglʟ (f φ)) (cupʟ (tree f a) (tree f b)) tree f φ@(a ∨̇ b) = cupʟ (sglʟ (f φ)) (cupʟ (tree f a) (tree f b)) tree f φ@(a ⇒̇ b) = cupʟ (sglʟ (f φ)) (cupʟ (tree f a) (tree f b)) tree f φ@(∃̇ a) = cupʟ (sglʟ (f φ)) (tree f a) tree f φ@(∀̇ a) = cupʟ (sglʟ (f φ)) (tree f a) tree f φ@(∀̇∈ t a) = cupʟ (sglʟ (f φ)) (tree f a) tree f φ@(∃̇∈ t a) = cupʟ (sglʟ (f φ)) (tree f a) Of : (f g : ∀ {m} → Formula K m → S) {n : ℕ} → Formula K n → V ℓ → Type (ℓ-max (ℓ-suc ℓ) ℓ') Of f g φ x = ∥ (Σ[ m ∈ ℕ ] Σ[ χ ∈ Formula K m ] ((x ≡ fst (f χ)) × ((z : V ℓ) → ⟨ z ∈ fst (tree g χ) ⟩ → ⟨ z ∈ fst (tree g φ) ⟩))) ∥₁ private module _ (f g : ∀ {m} → Formula K m → S) where one : ∀ {n} (φ : Formula K n) (x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst (sglʟ (f φ)) ⟩ → Of f g φ x one {n} φ x h = ∣ n , φ , sglʟ-out (f φ) x h , (λ _ hz → hz) ∣₁ wider : ∀ {n m} (φ : Formula K n) (χ : Formula K m) {x : V ℓ} → ((z : V ℓ) → ⟨ z ∈ fst (tree g χ) ⟩ → ⟨ z ∈ fst (tree g φ) ⟩) → Of f g χ x → Of f g φ x wider _ _ s = PT.map (λ { (m , ψ , e , t) → m , ψ , e , (λ z hz → s z (t z hz)) }) un : ∀ {n m} (φ : Formula K n) (a : Formula K m) → ((z : V ℓ) → ⟨ z ∈ fst (cupʟ (sglʟ (g φ)) (tree g a)) ⟩ → ⟨ z ∈ fst (tree g φ) ⟩) → ((x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst (tree f a) ⟩ → Of f g a x) → (x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst (cupʟ (sglʟ (f φ)) (tree f a)) ⟩ → Of f g φ x un φ a into ra x h = PT.rec squash₁ (λ { (inl e) → one φ x e ; (inr e) → wider φ a (λ z hz → into z (cupʟ-inr (sglʟ (g φ)) (tree g a) z hz)) (ra x e) }) (cupʟ-out (sglʟ (f φ)) (tree f a) x h) bin : ∀ {n m} (φ : Formula K n) (a b : Formula K m) → ((z : V ℓ) → ⟨ z ∈ fst (cupʟ (sglʟ (g φ)) (cupʟ (tree g a) (tree g b))) ⟩ → ⟨ z ∈ fst (tree g φ) ⟩) → ((x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst (tree f a) ⟩ → Of f g a x) → ((x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst (tree f b) ⟩ → Of f g b x) → (x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst (cupʟ (sglʟ (f φ)) (cupʟ (tree f a) (tree f b))) ⟩ → Of f g φ x bin φ a b into ra rb x h = PT.rec squash₁ (λ { (inl e) → one φ x e ; (inr e) → PT.rec squash₁ (λ { (inl ea) → wider φ a (λ z hz → into z (cupʟ-inr (sglʟ (g φ)) (cupʟ (tree g a) (tree g b)) z (cupʟ-inl (tree g a) (tree g b) z hz))) (ra x ea) ; (inr eb) → wider φ b (λ z hz → into z (cupʟ-inr (sglʟ (g φ)) (cupʟ (tree g a) (tree g b)) z (cupʟ-inr (tree g a) (tree g b) z hz))) (rb x eb) }) (cupʟ-out (tree f a) (tree f b) x e) }) (cupʟ-out (sglʟ (f φ)) (cupʟ (tree f a) (tree f b)) x h) module Parts (f : ∀ {m} → Formula K m → S) where self : ∀ {n} (φ : Formula K n) → ⟨ fst (f φ) ∈ fst (tree f φ) ⟩ self φ@(t ∈̇ u) = sglʟ-in (f φ) _ refl self φ@(t ≐ u) = sglʟ-in (f φ) _ refl self φ@⊥̇ = sglʟ-in (f φ) _ refl self φ@(a ∧̇ b) = cupʟ-inl _ _ _ (sglʟ-in (f φ) _ refl) self φ@(a ∨̇ b) = cupʟ-inl _ _ _ (sglʟ-in (f φ) _ refl) self φ@(a ⇒̇ b) = cupʟ-inl _ _ _ (sglʟ-in (f φ) _ refl) self φ@(∃̇ a) = cupʟ-inl _ _ _ (sglʟ-in (f φ) _ refl) self φ@(∀̇ a) = cupʟ-inl _ _ _ (sglʟ-in (f φ) _ refl) self φ@(∀̇∈ t a) = cupʟ-inl _ _ _ (sglʟ-in (f φ) _ refl) self φ@(∃̇∈ t a) = cupʟ-inl _ _ _ (sglʟ-in (f φ) _ refl) left : ∀ {n m} (χ : Formula K n) (a b : Formula K m) (z : V ℓ) → ⟨ z ∈ fst (tree f a) ⟩ → ⟨ z ∈ fst (cupʟ (sglʟ (f χ)) (cupʟ (tree f a) (tree f b))) ⟩ left χ a b z h = cupʟ-inr (sglʟ (f χ)) (cupʟ (tree f a) (tree f b)) z (cupʟ-inl (tree f a) (tree f b) z h) right : ∀ {n m} (χ : Formula K n) (a b : Formula K m) (z : V ℓ) → ⟨ z ∈ fst (tree f b) ⟩ → ⟨ z ∈ fst (cupʟ (sglʟ (f χ)) (cupʟ (tree f a) (tree f b))) ⟩ right χ a b z h = cupʟ-inr (sglʟ (f χ)) (cupʟ (tree f a) (tree f b)) z (cupʟ-inr (tree f a) (tree f b) z h) only : ∀ {n m} (χ : Formula K n) (a : Formula K m) (z : V ℓ) → ⟨ z ∈ fst (tree f a) ⟩ → ⟨ z ∈ fst (cupʟ (sglʟ (f χ)) (tree f a)) ⟩ only χ a z h = cupʟ-inr (sglʟ (f χ)) (tree f a) z h tree-inv : (f g : ∀ {m} → Formula K m → S) → ∀ {n} (φ : Formula K n) (x : V ℓ) → ⟨ x ∈ fst (tree f φ) ⟩ → Of f g φ x tree-inv f g φ@(t ∈̇ u) = one f g φ tree-inv f g φ@(t ≐ u) = one f g φ tree-inv f g φ@⊥̇ = one f g φ tree-inv f g φ@(a ∧̇ b) = bin f g φ a b (λ _ hz → hz) (tree-inv f g a) (tree-inv f g b) tree-inv f g φ@(a ∨̇ b) = bin f g φ a b (λ _ hz → hz) (tree-inv f g a) (tree-inv f g b) tree-inv f g φ@(a ⇒̇ b) = bin f g φ a b (λ _ hz → hz) (tree-inv f g a) (tree-inv f g b) tree-inv f g φ@(∃̇ a) = un f g φ a (λ _ hz → hz) (tree-inv f g a) tree-inv f g φ@(∀̇ a) = un f g φ a (λ _ hz → hz) (tree-inv f g a) tree-inv f g φ@(∀̇∈ t a) = un f g φ a (λ _ hz → hz) (tree-inv f g a) tree-inv f g φ@(∃̇∈ t a) = un f g φ a (λ _ hz → hz) (tree-inv f g a)
子公式闭包
把通用树特化到公式键便得到 closure φ:这是一个可构造集合,包含 φ 的键及其所有子公式的键,并为每个构造子给出显式的成员映射。
对码的递归是相对某个槽陈述的:一个对直接子码封闭、且装着被问及的那个码的码集。最小的这种槽,就是一条公式自身诸子公式的码集,而它就是上面那个递归在键处的取值。
每个条目都携带元数,因为递归的键本身包含元数。因此,绑定子的子公式在后继元数处进入定义域。这是元数变化唯一显式出现的地方,因为各个框架正是按元数绑定相应数据。
可构造性无须另证:上面的递归在模型自身的集合上进行,证书随之一并给出。
module _ {K : Type ℓ} (f : K → V ℓ) (h : (k : K) → ⟨ isL (f k) ⟩) where key : ∀ {n} → Formula K n → V ℓ key {n} φ = pr (# n) VCode.⌜ mapFo f φ ⌝ keyL : ∀ {n} (φ : Formula K n) → ⟨ isL (key φ) ⟩ keyL φ = prL (numL _) (codeL f h φ) private keyS : ∀ {m} → Formula K m → S keyS φ = key φ , keyL φ closure : ∀ {n} → Formula K n → V ℓ closure φ = fst (tree keyS φ) closureL : ∀ {n} (φ : Formula K n) → ⟨ isL (closure φ) ⟩ closureL φ = snd (tree keyS φ)
小结
这些结果把语法编码、环境及按子公式索引的汇集都放进 L;余下引理把闭包成员还原为具体的子公式键,供后面的有界递归使用。
codeL 说每个码都是 L 的元素,而 numL、prL 与 tagL 是它所由构造的三种形状。有了它,一个码就可以被点名为模型对象语言的常元,而一族码就可以充当某个已内化递归的定义域。
envL 随后把一个环境放进 L,既不沿长度递归,也不用替换,因为一个环境恰恰就是它的诸条目构成的有穷集。closure 是「对一个码的递归」所能相对陈述的最小的槽,而 closureL 把它的证书从造出它的那个递归上读下来,不必再证第二次。
全体码之集仍然不是 L 的元素,也仍然不需要是。
把闭包读回来
closure-inv 应用通用的树反演,证明 closure φ 的每个成员都是某个子公式的键,且该子公式的闭包嵌入 φ 的闭包。
对码进行递归时,必须具体知道定义域中的元素来自哪些公式。下面的引理给出所需刻画:闭包的每个元素都是某条公式的键,并且该公式自身的闭包包含在原公式的闭包中。后一个包含关系正是归纳所需的条件,它保证归纳假设在处理相应子公式时可用。
这条结论与「键属于自身闭包」都直接来自上面递归在键处的两条读式,因此这里都不需要新的归纳。
Inv : ∀ {n} → Formula K n → V ℓ → Type (ℓ-suc ℓ) Inv φ x = Of keyS keyS φ x closure-inv : ∀ {n} (φ : Formula K n) (x : V ℓ) → ⟨ x ∈ closure φ ⟩ → Inv φ x closure-inv φ x hx = tree-inv keyS keyS φ x hx key∈closure : ∀ {n} (φ : Formula K n) → ⟨ key φ ∈ closure φ ⟩ key∈closure φ = Parts.self keyS φ
从公式键恢复公式
已知某集合等于一个公式键时,最后的引理把该见证转化为一个显式公式,并保留其闭包到原闭包的包含关系。
封闭性谓词提的要求以构造子标签为索引,而它所谈论的公式以构造子为索引。把这两者对上,是第一个实例里唯一真正的活;而逐条去做会是十条公式乘七项要求。不必如此,因为那项要求可以从标签算出来:一个以标签为索引的类型族、一个以公式为索引的函数,而键的单射性所给出的那条标签等式把后者搬到前者上。
在标签之下,一个键是元数与码之对,这两层都由配对的单射性确定。由此得出:保持元数的构造子在所读出的元数处要求其诸分量,抬升元数的在后继处要求分量,而没有子公式的构造子则不要求任何分量。
module _ (C : V ℓ) where BothSame : V ℓ → V ℓ → Type (ℓ-suc ℓ) BothSame ar p = (u v : V ℓ) → p ≡ pr u v → ⟨ pr ar u ∈ C ⟩ × ⟨ pr ar v ∈ C ⟩ SecondSucc : V ℓ → V ℓ → Type (ℓ-suc ℓ) SecondSucc ar p = (u v : V ℓ) → p ≡ pr u v → ⟨ pr (sucV ar) v ∈ C ⟩ Concl : ℕ → V ℓ → V ℓ → Type (ℓ-suc ℓ) Concl 2 ar p = BothSame ar p Concl 3 ar p = BothSame ar p Concl 4 ar p = BothSame ar p Concl 6 ar p = ⟨ pr (sucV ar) p ∈ C ⟩ Concl 7 ar p = ⟨ pr (sucV ar) p ∈ C ⟩ Concl 8 ar p = SecondSucc ar p Concl 9 ar p = SecondSucc ar p Concl _ _ _ = Unit* private Below : ∀ {n} → Formula K n → Type (ℓ-suc ℓ) Below φ = (z : V ℓ) → ⟨ z ∈ closure φ ⟩ → ⟨ z ∈ C ⟩ inC : ∀ {n m} (φ : Formula K n) (a : Formula K m) → Below φ → ⟨ key a ∈ closure φ ⟩ → {w : V ℓ} → key a ≡ w → ⟨ w ∈ C ⟩ inC φ a below mem q = subst (λ w → ⟨ w ∈ C ⟩) q (below (key a) mem) atTag : ∀ {m k : ℕ} {ar p : V ℓ} (j : ℕ) (q : V ℓ) → pr (# m) (VCode.mkTag j q) ≡ pr ar (pr (# k) p) → (j ≡ k) × ((# m ≡ ar) × (q ≡ p)) atTag j q e = VCode.mkTag-inj (pr-inj e .snd) .fst , (pr-inj e .fst , VCode.mkTag-inj (pr-inj e .snd) .snd) bothOf : ∀ {n m'} (φ' : Formula K n) (a b : Formula K m') → Below φ' → ⟨ key a ∈ closure φ' ⟩ → ⟨ key b ∈ closure φ' ⟩ → (ar p : V ℓ) → # m' ≡ ar → pr VCode.⌜ mapFo f a ⌝ VCode.⌜ mapFo f b ⌝ ≡ p → BothSame ar p bothOf φ' a b below ma mb ar p qa qp u v qu = inC φ' a below ma (cong₂ pr qa (pr-inj (qp ∙ qu) .fst)) , inC φ' b below mb (cong₂ pr qa (pr-inj (qp ∙ qu) .snd)) oneOf : ∀ {n m'} (φ' : Formula K n) (a : Formula K m') → Below φ' → ⟨ key a ∈ closure φ' ⟩ → (ar p : V ℓ) → # m' ≡ ar → VCode.⌜ mapFo f a ⌝ ≡ p → ⟨ pr ar p ∈ C ⟩ oneOf φ' a below ma ar p qa qp = inC φ' a below ma (cong₂ pr qa qp) upOf : ∀ {n m'} (φ' : Formula K n) (a : Formula K (suc m')) → Below φ' → ⟨ key a ∈ closure φ' ⟩ → (ar p : V ℓ) → # m' ≡ ar → VCode.⌜ mapFo f a ⌝ ≡ p → ⟨ pr (sucV ar) p ∈ C ⟩ upOf φ' a below ma ar p qa qp = inC φ' a below ma (cong₂ pr (cong sucV qa) qp) sndUpOf : ∀ {n m'} (φ' : Formula K n) (t : Term K m') (a : Formula K (suc m')) → Below φ' → ⟨ key a ∈ closure φ' ⟩ → (ar p : V ℓ) → # m' ≡ ar → pr VCode.⌜ mapTm f t ⌝ᵗ VCode.⌜ mapFo f a ⌝ ≡ p → SecondSucc ar p sndUpOf φ' t a below ma ar p qa qp u v qu = inC φ' a below ma (cong₂ pr (cong sucV qa) (pr-inj (qp ∙ qu) .snd)) left : ∀ {n m'} (φ' : Formula K n) (a b : Formula K m') → ⟨ key a ∈ fst (cupʟ (sglʟ (keyS φ')) (cupʟ (tree keyS a) (tree keyS b))) ⟩ left φ' a b = Parts.left keyS φ' a b (key a) (key∈closure a) right : ∀ {n m'} (φ' : Formula K n) (a b : Formula K m') → ⟨ key b ∈ fst (cupʟ (sglʟ (keyS φ')) (cupʟ (tree keyS a) (tree keyS b))) ⟩ right φ' a b = Parts.right keyS φ' a b (key b) (key∈closure b) only : ∀ {n m'} (φ' : Formula K n) (a : Formula K m') → ⟨ key a ∈ fst (cupʟ (sglʟ (keyS φ')) (tree keyS a)) ⟩ only φ' a = Parts.only keyS φ' a (key a) (key∈closure a) byTag : ∀ {m} (φ : Formula K m) (k : ℕ) (ar p : V ℓ) → Below φ → key φ ≡ pr ar (pr (# k) p) → Concl k ar p byTag (t ∈̇ u) k ar p below eq = subst (λ j → Concl j ar p) (atTag 0 (pr VCode.⌜ mapTm f t ⌝ᵗ VCode.⌜ mapTm f u ⌝ᵗ) eq .fst) tt* byTag (t ≐ u) k ar p below eq = subst (λ j → Concl j ar p) (atTag 1 (pr VCode.⌜ mapTm f t ⌝ᵗ VCode.⌜ mapTm f u ⌝ᵗ) eq .fst) tt* byTag ⊥̇ k ar p below eq = subst (λ j → Concl j ar p) (atTag 5 (# 0) eq .fst) tt* byTag φ@(a ∧̇ b) k ar p below eq = let r = atTag 2 (pr VCode.⌜ mapFo f a ⌝ VCode.⌜ mapFo f b ⌝) eq in subst (λ j → Concl j ar p) (r .fst) (bothOf φ a b below (left φ a b) (right φ a b) ar p (r .snd .fst) (r .snd .snd)) byTag φ@(a ∨̇ b) k ar p below eq = let r = atTag 3 (pr VCode.⌜ mapFo f a ⌝ VCode.⌜ mapFo f b ⌝) eq in subst (λ j → Concl j ar p) (r .fst) (bothOf φ a b below (left φ a b) (right φ a b) ar p (r .snd .fst) (r .snd .snd)) byTag φ@(a ⇒̇ b) k ar p below eq = let r = atTag 4 (pr VCode.⌜ mapFo f a ⌝ VCode.⌜ mapFo f b ⌝) eq in subst (λ j → Concl j ar p) (r .fst) (bothOf φ a b below (left φ a b) (right φ a b) ar p (r .snd .fst) (r .snd .snd)) byTag φ@(∃̇ a) k ar p below eq = let r = atTag 6 VCode.⌜ mapFo f a ⌝ eq in subst (λ j → Concl j ar p) (r .fst) (upOf φ a below (only φ a) ar p (r .snd .fst) (r .snd .snd)) byTag φ@(∀̇ a) k ar p below eq = let r = atTag 7 VCode.⌜ mapFo f a ⌝ eq in subst (λ j → Concl j ar p) (r .fst) (upOf φ a below (only φ a) ar p (r .snd .fst) (r .snd .snd)) byTag φ@(∀̇∈ t a) k ar p below eq = let r = atTag 8 (pr VCode.⌜ mapTm f t ⌝ᵗ VCode.⌜ mapFo f a ⌝) eq in subst (λ j → Concl j ar p) (r .fst) (sndUpOf φ t a below (only φ a) ar p (r .snd .fst) (r .snd .snd)) byTag φ@(∃̇∈ t a) k ar p below eq = let r = atTag 9 (pr VCode.⌜ mapTm f t ⌝ᵗ VCode.⌜ mapFo f a ⌝) eq in subst (λ j → Concl j ar p) (r .fst) (sndUpOf φ t a below (only φ a) ar p (r .snd .fst) (r .snd .snd))