GHC가 자연수의 경우 짝수를 반으로 만 줄일 수 있음을 어떻게 증명하는지 알아 내기 위해이 작은 하스켈을 썼습니다.
{-# LANGUAGE DataKinds, GADTs, KindSignatures, TypeFamilies #-}
module Nat where
data Nat = Z | S Nat
data Parity = Even | Odd
type family Flip (x :: Parity) :: Parity where
Flip Even = Odd
Flip Odd = Even
data ParNat :: Parity -> * where
PZ :: ParNat Even
PS :: (x ~ Flip y, y ~ Flip x) => ParNat x -> ParNat (Flip x)
halve :: ParNat Even -> Nat
halve PZ = Z
halve (PS a) = helper a
where helper :: ParNat Odd -> Nat
helper (PS b) = S (halve b)
핵심의 관련 부분은 다음과 같습니다.
Nat.$WPZ :: Nat.ParNat 'Nat.Even
Nat.$WPZ = Nat.PZ @ 'Nat.Even @~ <'Nat.Even>_N
Nat.$WPS
:: forall (x_apH :: Nat.Parity) (y_apI :: Nat.Parity).
(x_apH ~ Nat.Flip y_apI, y_apI ~ Nat.Flip x_apH) =>
Nat.ParNat x_apH -> Nat.ParNat (Nat.Flip x_apH)
Nat.$WPS =
\ (@ (x_apH :: Nat.Parity))
(@ (y_apI :: Nat.Parity))
(dt_aqR :: x_apH ~ Nat.Flip y_apI)
(dt_aqS :: y_apI ~ Nat.Flip x_apH)
(dt_aqT :: Nat.ParNat x_apH) ->
case dt_aqR of _ { GHC.Types.Eq# dt_aqU ->
case dt_aqS of _ { GHC.Types.Eq# dt_aqV ->
Nat.PS
@ (Nat.Flip x_apH)
@ x_apH
@ y_apI
@~ <Nat.Flip x_apH>_N
@~ dt_aqU
@~ dt_aqV
dt_aqT
}
}
Rec {
Nat.halve :: Nat.ParNat 'Nat.Even -> Nat.Nat
Nat.halve =
\ (ds_dJB :: Nat.ParNat 'Nat.Even) ->
case ds_dJB of _ {
Nat.PZ dt_dKD -> Nat.Z;
Nat.PS @ x_aIX @ y_aIY dt_dK6 dt1_dK7 dt2_dK8 a_apK ->
case a_apK
`cast` ((Nat.ParNat
(dt1_dK7
; (Nat.Flip (dt2_dK8 ; Sym dt_dK6))_N
; Nat.TFCo:R:Flip[0]))_R
:: Nat.ParNat x_aIX ~# Nat.ParNat 'Nat.Odd)
of _
{ Nat.PS @ x1_aJ4 @ y1_aJ5 dt3_dKa dt4_dKb dt5_dKc b_apM ->
Nat.S
(Nat.halve
(b_apM
`cast` ((Nat.ParNat
(dt4_dKb
; (Nat.Flip
(dt5_dKc
; Sym dt3_dKa
; Sym Nat.TFCo:R:Flip[0]
; (Nat.Flip (dt_dK6 ; Sym dt2_dK8))_N
; Sym dt1_dK7))_N
; Sym dt_dK6))_R
:: Nat.ParNat x1_aJ4 ~# Nat.ParNat 'Nat.Even)))
}
}
end Rec }
Flip 유형 패밀리의 인스턴스를 통해 유형을 캐스팅하는 일반적인 흐름을 알고 있지만 완전히 따를 수없는 몇 가지 사항이 있습니다.
- 의 의미는
@~ <Nat.Flip x_apH>_N
무엇입니까? x의 Flip 인스턴스입니까? 그게 어떻게 다릅니@ (Nat.Flip x_apH)
까? 나는 둘 다 관심이< >
있고_N
첫 캐스트 관련 halve
:
- 무엇을
dt_dK6
,dt1_dK7
그리고dt2_dK8
약자? 나는 그것들이 일종의 동등성 증명이라는 것을 이해합니다. 그러나 어떤 것이 있습니까? - 나는
Sym
등가를 거꾸로 통과 한다는 것을 이해합니다. - 의 역할은 무엇입니까
;
? 동등성 증명이 순차적으로 적용됩니까? - 이것들
_N
과_R
접미사 는 무엇입니까 ? - 인가
TFCo:R:Flip[0]
와TFCo:R:Flip[1]
플립의 경우?
답변
@~
강제 적용입니다.
꺾쇠 괄호는 밑줄이 그어진 문자에 의해 주어진 역할과 함께 포함 된 유형의 반사 강제를 나타냅니다.
따라서 명목상 (단지 동일한 표현이 아닌 동일한 유형 )과 동일한 <Nat.Flip x_ap0H>_N
동등 증명입니다 .Nat.Flip x_apH
Nat.Flip x_apH
추신에는 많은 논쟁이 있습니다. 스마트 생성자를 살펴보면 $WPS
처음 두 개가 각각 x와 y 유형임을 알 수 있습니다. 생성자 인수가 Flip x
(이 경우에는 Flip x ~ Even
. 그런 다음 증명 x ~ Flip y
및 y ~ Flip x
. 최종 인수는 ParNat x
.
이제 첫 번째 유형의 캐스트를 살펴 보겠습니다. Nat.ParNat x_aIX ~# Nat.ParNat 'Nat.Odd
우리는 (Nat.ParNat ...)_R
. 이것은 유형 생성자 응용 프로그램입니다. 의 증명 x_aIX ~# 'Nat.Odd
을 Nat.ParNat x_aIX ~# Nat.ParNat 'Nat.Odd
. R
수단은이 representationally 종류가 동형하지만 동일하지 않은 것을 의미하지 않습니다 (이 경우 그들은 동일하지만 우리는 캐스트를 수행하는 지식이 필요하지 않습니다).
이제 우리는 증명의 본문을 봅니다 (dt1_dK7 ; (Nat.Flip (dt2_dK8 ; Sym dt_dK6))_N; Nat.TFCo:R:Flip[0])
. ;
즉, 이러한 증명을 순서대로 적용하는 것입니다.
dt1_dK7
의 증거입니다 x_aIX ~# Nat.Flip y_aIY
.
우리가 (dt2_dK8 ; Sym dt_dK6)
. dt2_dK8
쇼 y_aIY ~# Nat.Flip x_aIX
. dt_dK6
유형 'Nat.Even ~# Nat.Flip x_aIX
입니다. 그래서 Sym dt_dK6
유형 Nat.Flip x_aIX ~# 'Nat.Even
이고 (dt2_dK8 ; Sym dt_dK6)
유형입니다y_aIY ~# 'Nat.Even
따라서 (Nat.Flip (dt2_dK8 ; Sym dt_dK6))_N
증거가있다 Nat.Flip y_aIY ~# Nat.Flip 'Nat.Even
.
Nat.TFCo:R:Flip[0]
뒤집기의 첫 번째 규칙입니다 Nat.Flip 'Nat.Even ~# 'Nat.Odd'
.
이것들을 합치면 우리가 얻는 (dt1_dK7 ; (Nat.Flip (dt2_dK8 ; Sym dt_dK6))_N; Nat.TFCo:R:Flip[0])
유형이 x_aIX #~ 'Nat.Odd
있습니다.
두 번째로 복잡한 캐스트는 해결하기가 조금 더 어렵지만 동일한 원리로 작동해야합니다.