TSTP Solution File: ROB016-1 by Z3---4.8.9.0

View Problem - Process Solution

%------------------------------------------------------------------------------
% File     : Z3---4.8.9.0
% Problem  : ROB016-1 : TPTP v8.1.0. Released v1.0.0.
% Transfm  : none
% Format   : tptp
% Command  : z3_tptp -proof -model -t:%d -file:%s

% Computer : n015.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 20 03:22:06 EDT 2022

% Result   : Unsatisfiable 0.12s 0.38s
% Output   : Proof 0.12s
% Verified : 
% SZS Type : Refutation
%            Derivation depth      :    7
%            Number of leaves      :   23
% Syntax   : Number of formulae    :   44 (  20 unt;   7 typ;   0 def)
%            Number of atoms       :  122 (  82 equ)
%            Maximal formula atoms :   12 (   3 avg)
%            Number of connectives :  144 (  68   ~;  61   |;   0   &)
%                                         (  15 <=>;   0  =>;   0  <=;   0 <~>)
%            Maximal formula depth :   10 (   4 avg)
%            Maximal term depth    :    8 (   3 avg)
%            Number of FOOLs       :    9 (   9 fml;   0 var)
%            Number of types       :    2 (   0 usr)
%            Number of type conns  :    6 (   4   >;   2   *;   0   +;   0  <<)
%            Number of predicates  :    7 (   5 usr;   1 prp; 0-3 aty)
%            Number of functors    :    6 (   6 usr;   3 con; 0-2 aty)
%            Number of variables   :   71 (  63   !;   0   ?;  71   :)

% Comments : 
%------------------------------------------------------------------------------
tff(d_type,type,
    d: $i ).

tff(negate_type,type,
    negate: $i > $i ).

tff(add_type,type,
    add: ( $i * $i ) > $i ).

tff(e_type,type,
    e: $i ).

tff(multiply_type,type,
    multiply: ( $i * $i ) > $i ).

tff(k_type,type,
    k: $i ).

tff(positive_integer_type,type,
    positive_integer: $i > $o ).

tff(1,plain,
    ^ [Y: $i,X: $i] :
      refl(
        ( ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X )
      <=> ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(2,plain,
    ( ! [Y: $i,X: $i] : ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X )
  <=> ! [Y: $i,X: $i] : ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[1]) ).

tff(3,plain,
    ( ! [Y: $i,X: $i] : ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X )
  <=> ! [Y: $i,X: $i] : ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(4,axiom,
    ! [Y: $i,X: $i] : ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X ),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/Axioms/ROB001-0.ax',robbins_axiom) ).

tff(5,plain,
    ! [Y: $i,X: $i] : ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[4,3]) ).

tff(6,plain,
    ! [Y: $i,X: $i] : ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X ),
    inference(skolemize,[status(sab)],[5]) ).

tff(7,plain,
    ! [Y: $i,X: $i] : ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[6,2]) ).

tff(8,plain,
    ( ~ ! [Y: $i,X: $i] : ( negate(add(negate(add(X,Y)),negate(add(X,negate(Y))))) = X )
    | ( negate(add(negate(add(d,e)),negate(add(d,negate(e))))) = d ) ),
    inference(quant_inst,[status(thm)],]) ).

tff(9,plain,
    negate(add(negate(add(d,e)),negate(add(d,negate(e))))) = d,
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[8,7]) ).

tff(10,plain,
    ( ( negate(add(d,e)) = negate(e) )
  <=> ( negate(add(d,e)) = negate(e) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(11,axiom,
    negate(add(d,e)) = negate(e),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/theBenchmark.p',condition) ).

tff(12,plain,
    negate(add(d,e)) = negate(e),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[11,10]) ).

tff(13,plain,
    add(negate(add(d,e)),negate(add(d,negate(e)))) = add(negate(e),negate(add(d,negate(e)))),
    inference(monotonicity,[status(thm)],[12]) ).

tff(14,plain,
    add(negate(e),negate(add(d,negate(e)))) = add(negate(add(d,e)),negate(add(d,negate(e)))),
    inference(symmetry,[status(thm)],[13]) ).

tff(15,plain,
    negate(add(negate(e),negate(add(d,negate(e))))) = negate(add(negate(add(d,e)),negate(add(d,negate(e))))),
    inference(monotonicity,[status(thm)],[14]) ).

tff(16,plain,
    negate(add(negate(e),negate(add(d,negate(e))))) = d,
    inference(transitivity,[status(thm)],[15,9]) ).

tff(17,plain,
    ( ( negate(add(e,multiply(k,add(d,negate(add(d,negate(e))))))) != negate(e) )
  <=> ( negate(add(e,multiply(k,add(d,negate(add(d,negate(e))))))) != negate(e) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(18,axiom,
    negate(add(e,multiply(k,add(d,negate(add(d,negate(e))))))) != negate(e),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/theBenchmark.p',prove_result) ).

tff(19,plain,
    negate(add(e,multiply(k,add(d,negate(add(d,negate(e))))))) != negate(e),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[18,17]) ).

tff(20,plain,
    ^ [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
      refl(
        ( ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
          | ~ positive_integer(Vk)
          | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) )
      <=> ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
          | ~ positive_integer(Vk)
          | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(21,plain,
    ( ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
        ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
        | ~ positive_integer(Vk)
        | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) )
  <=> ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
        ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
        | ~ positive_integer(Vk)
        | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[20]) ).

tff(22,plain,
    ( ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
        ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
        | ~ positive_integer(Vk)
        | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) )
  <=> ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
        ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
        | ~ positive_integer(Vk)
        | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(23,plain,
    ^ [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
      trans(
        monotonicity(
          rewrite(
            ( ( ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X )
              | ~ positive_integer(Vk) )
          <=> ( ~ positive_integer(Vk)
              | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ) )),
          ( ( ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X )
            | ~ positive_integer(Vk)
            | ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) ) )
        <=> ( ~ positive_integer(Vk)
            | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X )
            | ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) ) ) )),
        rewrite(
          ( ( ~ positive_integer(Vk)
            | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X )
            | ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) ) )
        <=> ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
            | ~ positive_integer(Vk)
            | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ) )),
        ( ( ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X )
          | ~ positive_integer(Vk)
          | ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) ) )
      <=> ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
          | ~ positive_integer(Vk)
          | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(24,plain,
    ( ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
        ( ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X )
        | ~ positive_integer(Vk)
        | ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) ) )
  <=> ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
        ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
        | ~ positive_integer(Vk)
        | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[23]) ).

tff(25,axiom,
    ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
      ( ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X )
      | ~ positive_integer(Vk)
      | ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) ) ),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/theBenchmark.p',lemma_3_6) ).

tff(26,plain,
    ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
      ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
      | ~ positive_integer(Vk)
      | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[25,24]) ).

tff(27,plain,
    ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
      ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
      | ~ positive_integer(Vk)
      | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[26,22]) ).

tff(28,plain,
    ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
      ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
      | ~ positive_integer(Vk)
      | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ),
    inference(skolemize,[status(sab)],[27]) ).

tff(29,plain,
    ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
      ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
      | ~ positive_integer(Vk)
      | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[28,21]) ).

tff(30,plain,
    ( positive_integer(k)
  <=> positive_integer(k) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(31,axiom,
    positive_integer(k),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/theBenchmark.p',k_positive) ).

tff(32,plain,
    positive_integer(k),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[31,30]) ).

tff(33,plain,
    ( ( ~ ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
            ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
            | ~ positive_integer(Vk)
            | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) )
      | ( negate(add(e,multiply(k,add(d,negate(add(d,negate(e))))))) = negate(e) )
      | ~ positive_integer(k)
      | ( negate(add(negate(e),negate(add(d,negate(e))))) != d ) )
  <=> ( ~ ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
            ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
            | ~ positive_integer(Vk)
            | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) )
      | ( negate(add(e,multiply(k,add(d,negate(add(d,negate(e))))))) = negate(e) )
      | ~ positive_integer(k)
      | ( negate(add(negate(e),negate(add(d,negate(e))))) != d ) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(34,plain,
    ( ~ ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
          ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
          | ~ positive_integer(Vk)
          | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) )
    | ( negate(add(e,multiply(k,add(d,negate(add(d,negate(e))))))) = negate(e) )
    | ~ positive_integer(k)
    | ( negate(add(negate(e),negate(add(d,negate(e))))) != d ) ),
    inference(quant_inst,[status(thm)],]) ).

tff(35,plain,
    ( ~ ! [Vk: $i,Y: $i,X: $i] :
          ( ( negate(add(Y,multiply(Vk,add(X,negate(add(X,negate(Y))))))) = negate(Y) )
          | ~ positive_integer(Vk)
          | ( negate(add(negate(Y),negate(add(X,negate(Y))))) != X ) )
    | ( negate(add(e,multiply(k,add(d,negate(add(d,negate(e))))))) = negate(e) )
    | ~ positive_integer(k)
    | ( negate(add(negate(e),negate(add(d,negate(e))))) != d ) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[34,33]) ).

tff(36,plain,
    negate(add(negate(e),negate(add(d,negate(e))))) != d,
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[35,32,29,19]) ).

tff(37,plain,
    $false,
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[36,16]) ).

%------------------------------------------------------------------------------
%----ORIGINAL SYSTEM OUTPUT
% 0.10/0.12  % Problem  : ROB016-1 : TPTP v8.1.0. Released v1.0.0.
% 0.10/0.13  % Command  : z3_tptp -proof -model -t:%d -file:%s
% 0.12/0.33  % Computer : n015.cluster.edu
% 0.12/0.33  % Model    : x86_64 x86_64
% 0.12/0.33  % CPU      : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2620 v4 @ 2.10GHz
% 0.12/0.33  % Memory   : 8042.1875MB
% 0.12/0.33  % OS       : Linux 3.10.0-693.el7.x86_64
% 0.12/0.33  % CPULimit : 300
% 0.12/0.33  % WCLimit  : 300
% 0.12/0.34  % DateTime : Fri Sep  2 23:11:54 EDT 2022
% 0.12/0.34  % CPUTime  : 
% 0.12/0.34  Z3tptp [4.8.9.0] (c) 2006-20**. Microsoft Corp.
% 0.12/0.34  Usage: tptp [options] [-file:]file
% 0.12/0.34    -h, -?       prints this message.
% 0.12/0.34    -smt2        print SMT-LIB2 benchmark.
% 0.12/0.34    -m, -model   generate model.
% 0.12/0.34    -p, -proof   generate proof.
% 0.12/0.34    -c, -core    generate unsat core of named formulas.
% 0.12/0.34    -st, -statistics display statistics.
% 0.12/0.34    -t:timeout   set timeout (in second).
% 0.12/0.34    -smt2status  display status in smt2 format instead of SZS.
% 0.12/0.34    -check_status check the status produced by Z3 against annotation in benchmark.
% 0.12/0.34    -<param>:<value> configuration parameter and value.
% 0.12/0.34    -o:<output-file> file to place output in.
% 0.12/0.38  % SZS status Unsatisfiable
% 0.12/0.38  % SZS output start Proof
% See solution above
%------------------------------------------------------------------------------