TSTP Solution File: ANA021-2 by Z3---4.8.9.0

View Problem - Process Solution

%------------------------------------------------------------------------------
% File     : Z3---4.8.9.0
% Problem  : ANA021-2 : TPTP v8.1.0. Released v3.2.0.
% Transfm  : none
% Format   : tptp
% Command  : z3_tptp -proof -model -t:%d -file:%s

% Computer : n026.cluster.edu
% Model    : x86_64 x86_64
% CPU      : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2620 v4 2.10GHz
% Memory   : 8042.1875MB
% OS       : Linux 3.10.0-693.el7.x86_64
% CPULimit : 300s
% WCLimit  : 300s
% DateTime : Tue Sep  6 16:23:28 EDT 2022

% Result   : Unsatisfiable 0.46s 0.54s
% Output   : Proof 0.46s
% Verified : 
% SZS Type : Refutation
%            Derivation depth      :   16
%            Number of leaves      :   33
% Syntax   : Number of formulae    :   65 (  23 unt;  14 typ;   0 def)
%            Number of atoms       :  123 (  52 equ)
%            Maximal formula atoms :    8 (   2 avg)
%            Number of connectives :  106 (  38   ~;  50   |;   0   &)
%                                         (  18 <=>;   0  =>;   0  <=;   0 <~>)
%            Maximal formula depth :    7 (   3 avg)
%            Maximal term depth    :    6 (   2 avg)
%            Number of FOOLs       :    4 (   4 fml;   0 var)
%            Number of types       :    2 (   0 usr)
%            Number of type conns  :   17 (   8   >;   9   *;   0   +;   0  <<)
%            Number of predicates  :    6 (   4 usr;   1 prp; 0-3 aty)
%            Number of functors    :   12 (  12 usr;   6 con; 0-3 aty)
%            Number of variables   :   40 (  36   !;   0   ?;  40   :)

% Comments : 
%------------------------------------------------------------------------------
tff(c_lessequals_type,type,
    c_lessequals: ( $i * $i * $i ) > $o ).

tff(t_a_type,type,
    t_a: $i ).

tff(c_times_type,type,
    c_times: ( $i * $i * $i ) > $i ).

tff(c_HOL_Oabs_type,type,
    c_HOL_Oabs: ( $i * $i ) > $i ).

tff(v_h_type,type,
    v_h: $i > $i ).

tff(c_Suc_type,type,
    c_Suc: $i > $i ).

tff(c_minus_type,type,
    c_minus: ( $i * $i * $i ) > $i ).

tff(tc_nat_type,type,
    tc_nat: $i ).

tff(c_1_type,type,
    c_1: $i ).

tff(v_x_type,type,
    v_x: $i ).

tff(v_c_type,type,
    v_c: $i ).

tff(v_f_type,type,
    v_f: $i > $i ).

tff(c_less_type,type,
    c_less: ( $i * $i * $i ) > $o ).

tff(c_0_type,type,
    c_0: $i ).

tff(1,plain,
    ( ( v_x != c_0 )
  <=> ( v_x != c_0 ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(2,axiom,
    v_x != c_0,
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/theBenchmark.p',cls_conjecture_3) ).

tff(3,plain,
    v_x != c_0,
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[2,1]) ).

tff(4,plain,
    ^ [V_n: $i] :
      refl(
        ( ( ( V_n = c_0 )
          | c_less(c_0,V_n,tc_nat) )
      <=> ( ( V_n = c_0 )
          | c_less(c_0,V_n,tc_nat) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(5,plain,
    ( ! [V_n: $i] :
        ( ( V_n = c_0 )
        | c_less(c_0,V_n,tc_nat) )
  <=> ! [V_n: $i] :
        ( ( V_n = c_0 )
        | c_less(c_0,V_n,tc_nat) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[4]) ).

tff(6,plain,
    ( ! [V_n: $i] :
        ( ( V_n = c_0 )
        | c_less(c_0,V_n,tc_nat) )
  <=> ! [V_n: $i] :
        ( ( V_n = c_0 )
        | c_less(c_0,V_n,tc_nat) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(7,plain,
    ^ [V_n: $i] :
      rewrite(
        ( ( c_less(c_0,V_n,tc_nat)
          | ( V_n = c_0 ) )
      <=> ( ( V_n = c_0 )
          | c_less(c_0,V_n,tc_nat) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(8,plain,
    ( ! [V_n: $i] :
        ( c_less(c_0,V_n,tc_nat)
        | ( V_n = c_0 ) )
  <=> ! [V_n: $i] :
        ( ( V_n = c_0 )
        | c_less(c_0,V_n,tc_nat) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[7]) ).

tff(9,axiom,
    ! [V_n: $i] :
      ( c_less(c_0,V_n,tc_nat)
      | ( V_n = c_0 ) ),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/theBenchmark.p',cls_Nat_Onot__gr0_0) ).

tff(10,plain,
    ! [V_n: $i] :
      ( ( V_n = c_0 )
      | c_less(c_0,V_n,tc_nat) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[9,8]) ).

tff(11,plain,
    ! [V_n: $i] :
      ( ( V_n = c_0 )
      | c_less(c_0,V_n,tc_nat) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[10,6]) ).

tff(12,plain,
    ! [V_n: $i] :
      ( ( V_n = c_0 )
      | c_less(c_0,V_n,tc_nat) ),
    inference(skolemize,[status(sab)],[11]) ).

tff(13,plain,
    ! [V_n: $i] :
      ( ( V_n = c_0 )
      | c_less(c_0,V_n,tc_nat) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[12,5]) ).

tff(14,plain,
    ( ( ~ ! [V_n: $i] :
            ( ( V_n = c_0 )
            | c_less(c_0,V_n,tc_nat) )
      | ( v_x = c_0 )
      | c_less(c_0,v_x,tc_nat) )
  <=> ( ~ ! [V_n: $i] :
            ( ( V_n = c_0 )
            | c_less(c_0,V_n,tc_nat) )
      | ( v_x = c_0 )
      | c_less(c_0,v_x,tc_nat) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(15,plain,
    ( ~ ! [V_n: $i] :
          ( ( V_n = c_0 )
          | c_less(c_0,V_n,tc_nat) )
    | ( v_x = c_0 )
    | c_less(c_0,v_x,tc_nat) ),
    inference(quant_inst,[status(thm)],]) ).

tff(16,plain,
    ( ~ ! [V_n: $i] :
          ( ( V_n = c_0 )
          | c_less(c_0,V_n,tc_nat) )
    | ( v_x = c_0 )
    | c_less(c_0,v_x,tc_nat) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[15,14]) ).

tff(17,plain,
    c_less(c_0,v_x,tc_nat),
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[16,13,3]) ).

tff(18,plain,
    ^ [V_x: $i] :
      refl(
        ( ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
          | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) )
      <=> ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
          | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(19,plain,
    ( ! [V_x: $i] :
        ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
        | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) )
  <=> ! [V_x: $i] :
        ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
        | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[18]) ).

tff(20,plain,
    ( ! [V_x: $i] :
        ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
        | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) )
  <=> ! [V_x: $i] :
        ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
        | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(21,axiom,
    ! [V_x: $i] :
      ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
      | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) ),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/theBenchmark.p',cls_NatBin_OSuc__pred_H_0) ).

tff(22,plain,
    ! [V_x: $i] :
      ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
      | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[21,20]) ).

tff(23,plain,
    ! [V_x: $i] :
      ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
      | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) ),
    inference(skolemize,[status(sab)],[22]) ).

tff(24,plain,
    ! [V_x: $i] :
      ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
      | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[23,19]) ).

tff(25,plain,
    ( ( ~ ! [V_x: $i] :
            ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
            | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) )
      | ~ c_less(c_0,v_x,tc_nat)
      | ( v_x = c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat)) ) )
  <=> ( ~ ! [V_x: $i] :
            ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
            | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) )
      | ~ c_less(c_0,v_x,tc_nat)
      | ( v_x = c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat)) ) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(26,plain,
    ( ~ ! [V_x: $i] :
          ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
          | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) )
    | ~ c_less(c_0,v_x,tc_nat)
    | ( v_x = c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat)) ) ),
    inference(quant_inst,[status(thm)],]) ).

tff(27,plain,
    ( ~ ! [V_x: $i] :
          ( ~ c_less(c_0,V_x,tc_nat)
          | ( V_x = c_Suc(c_minus(V_x,c_1,tc_nat)) ) )
    | ~ c_less(c_0,v_x,tc_nat)
    | ( v_x = c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat)) ) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[26,25]) ).

tff(28,plain,
    v_x = c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat)),
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[27,24,17]) ).

tff(29,plain,
    c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat)) = v_x,
    inference(symmetry,[status(thm)],[28]) ).

tff(30,plain,
    v_h(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))) = v_h(v_x),
    inference(monotonicity,[status(thm)],[29]) ).

tff(31,plain,
    c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a) = c_HOL_Oabs(v_h(v_x),t_a),
    inference(monotonicity,[status(thm)],[30]) ).

tff(32,plain,
    c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),t_a) = c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(v_x),t_a),t_a),
    inference(monotonicity,[status(thm)],[31]) ).

tff(33,plain,
    v_f(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))) = v_f(v_x),
    inference(monotonicity,[status(thm)],[29]) ).

tff(34,plain,
    c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a) = c_HOL_Oabs(v_f(v_x),t_a),
    inference(monotonicity,[status(thm)],[33]) ).

tff(35,plain,
    ( c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),t_a),t_a)
  <=> c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(v_x),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(v_x),t_a),t_a),t_a) ),
    inference(monotonicity,[status(thm)],[34,32]) ).

tff(36,plain,
    ( c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(v_x),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(v_x),t_a),t_a),t_a)
  <=> c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),t_a),t_a) ),
    inference(symmetry,[status(thm)],[35]) ).

tff(37,plain,
    ( ~ c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(v_x),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(v_x),t_a),t_a),t_a)
  <=> ~ c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),t_a),t_a) ),
    inference(monotonicity,[status(thm)],[36]) ).

tff(38,plain,
    ( ~ c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(v_x),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(v_x),t_a),t_a),t_a)
  <=> ~ c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(v_x),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(v_x),t_a),t_a),t_a) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(39,axiom,
    ~ c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(v_x),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(v_x),t_a),t_a),t_a),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/theBenchmark.p',cls_conjecture_4) ).

tff(40,plain,
    ~ c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(v_x),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(v_x),t_a),t_a),t_a),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[39,38]) ).

tff(41,plain,
    ~ c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),t_a),t_a),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[40,37]) ).

tff(42,plain,
    ^ [V_U: $i] :
      refl(
        ( c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a)
      <=> c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(43,plain,
    ( ! [V_U: $i] : c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a)
  <=> ! [V_U: $i] : c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[42]) ).

tff(44,plain,
    ( ! [V_U: $i] : c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a)
  <=> ! [V_U: $i] : c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(45,axiom,
    ! [V_U: $i] : c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/theBenchmark.p',cls_conjecture_2) ).

tff(46,plain,
    ! [V_U: $i] : c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[45,44]) ).

tff(47,plain,
    ! [V_U: $i] : c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a),
    inference(skolemize,[status(sab)],[46]) ).

tff(48,plain,
    ! [V_U: $i] : c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[47,43]) ).

tff(49,plain,
    ( ~ ! [V_U: $i] : c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(V_U)),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(V_U)),t_a),t_a),t_a)
    | c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),t_a),t_a) ),
    inference(quant_inst,[status(thm)],]) ).

tff(50,plain,
    c_lessequals(c_HOL_Oabs(v_f(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),c_times(v_c,c_HOL_Oabs(v_h(c_Suc(c_minus(v_x,c_1,tc_nat))),t_a),t_a),t_a),
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[49,48]) ).

tff(51,plain,
    $false,
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[50,41]) ).

%------------------------------------------------------------------------------
%----ORIGINAL SYSTEM OUTPUT
% 0.04/0.12  % Problem  : ANA021-2 : TPTP v8.1.0. Released v3.2.0.
% 0.04/0.13  % Command  : z3_tptp -proof -model -t:%d -file:%s
% 0.13/0.34  % Computer : n026.cluster.edu
% 0.13/0.34  % Model    : x86_64 x86_64
% 0.13/0.34  % CPU      : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2620 v4 @ 2.10GHz
% 0.13/0.34  % Memory   : 8042.1875MB
% 0.13/0.34  % OS       : Linux 3.10.0-693.el7.x86_64
% 0.13/0.34  % CPULimit : 300
% 0.13/0.34  % WCLimit  : 300
% 0.13/0.34  % DateTime : Mon Aug 29 19:22:20 EDT 2022
% 0.13/0.34  % CPUTime  : 
% 0.13/0.35  Z3tptp [4.8.9.0] (c) 2006-20**. Microsoft Corp.
% 0.13/0.35  Usage: tptp [options] [-file:]file
% 0.13/0.35    -h, -?       prints this message.
% 0.13/0.35    -smt2        print SMT-LIB2 benchmark.
% 0.13/0.35    -m, -model   generate model.
% 0.13/0.35    -p, -proof   generate proof.
% 0.13/0.35    -c, -core    generate unsat core of named formulas.
% 0.13/0.35    -st, -statistics display statistics.
% 0.13/0.35    -t:timeout   set timeout (in second).
% 0.13/0.35    -smt2status  display status in smt2 format instead of SZS.
% 0.13/0.35    -check_status check the status produced by Z3 against annotation in benchmark.
% 0.13/0.35    -<param>:<value> configuration parameter and value.
% 0.13/0.35    -o:<output-file> file to place output in.
% 0.46/0.54  % SZS status Unsatisfiable
% 0.46/0.54  % SZS output start Proof
% See solution above
%------------------------------------------------------------------------------