TPTP Problem File: LCL682+1.005.p

View Solutions - Solve Problem

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% File     : LCL682+1.005 : TPTP v8.2.0. Released v4.0.0.
% Domain   : Logic Calculi (Modal Logic)
% Problem  : In S4, path through a labyrinth, size 5
% Version  : Especial.
% English  :

% Refs     : [BHS00] Balsiger et al. (2000), A Benchmark Method for the Pro
%          : [Kam08] Kaminski (2008), Email to G. Sutcliffe
% Source   : [Kam08]
% Names    : s4_path_p [BHS00]

% Status   : Theorem
% Rating   : 0.25 v8.2.0, 0.27 v8.1.0, 0.29 v7.5.0, 0.33 v7.4.0, 0.19 v7.3.0, 0.29 v7.2.0, 0.33 v7.1.0, 0.25 v7.0.0, 0.21 v6.3.0, 0.23 v6.2.0, 0.18 v6.1.0, 0.56 v6.0.0, 0.50 v5.5.0, 0.79 v5.4.0, 0.78 v5.3.0, 0.87 v5.2.0, 0.64 v5.0.0, 0.75 v4.1.0, 0.72 v4.0.1, 0.74 v4.0.0
% Syntax   : Number of formulae    :    3 (   1 unt;   0 def)
%            Number of atoms       :  383 (   0 equ)
%            Maximal formula atoms :  379 ( 127 avg)
%            Number of connectives :  823 ( 443   ~; 314   |;  65   &)
%                                         (   0 <=>;   1  =>;   0  <=;   0 <~>)
%            Maximal formula depth :   77 (  28 avg)
%            Maximal term depth    :    1 (   1 avg)
%            Number of predicates  :   31 (  31 usr;   0 prp; 1-2 aty)
%            Number of functors    :    0 (   0 usr;   0 con; --- aty)
%            Number of variables   :  248 ( 247   !;   1   ?)
% SPC      : FOF_THM_RFO_NEQ

% Comments : A naive relational encoding of the modal logic problem into
%            first-order logic.
%------------------------------------------------------------------------------
fof(reflexivity,axiom,
    ! [X] : r1(X,X) ).

fof(transitivity,axiom,
    ! [X,Y,Z] :
      ( ( r1(X,Y)
        & r1(Y,Z) )
     => r1(X,Z) ) ).

fof(main,conjecture,
    ~ ? [X] :
        ~ ( ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ~ ! [X] :
                          ( ~ r1(Y,X)
                          | p56(X) )
                    | ~ ! [X] :
                          ( ~ r1(Y,X)
                          | p54(X) )
                    | ~ ! [X] :
                          ( ~ r1(Y,X)
                          | p54(X) )
                    | ~ ! [X] :
                          ( ~ r1(Y,X)
                          | p52(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p56(Y) )
                                & ~ p46(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p56(Y) )
                                & ~ p44(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p56(Y) )
                                & ~ p42(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p54(Y) )
                                & ~ p46(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p54(Y) )
                                & ~ p44(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p54(Y) )
                                & ~ p42(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p52(Y) )
                                & ~ p46(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p52(Y) )
                                & ~ p44(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p52(Y) )
                                & ~ p42(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p46(X) )
                            & ~ p36(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p46(X) )
                            & ~ p32(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p55(Y) )
                                & ~ p45(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p53(Y) )
                                & ~ p45(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p51(Y) )
                                & ~ p45(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p44(X) )
                            & ~ p36(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p44(X) )
                            & ~ p32(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p55(Y) )
                                & ~ p43(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p53(Y) )
                                & ~ p43(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p51(Y) )
                                & ~ p43(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p42(X) )
                            & ~ p36(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p42(X) )
                            & ~ p32(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p55(Y) )
                                & ~ p41(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p54(Y) )
                                & ~ p41(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p53(Y) )
                                & ~ p41(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ! [X] :
                            ( ~ r1(Y,X)
                            | ~ ( ! [Y] :
                                    ( ~ r1(X,Y)
                                    | p51(Y) )
                                & ~ p41(X) ) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p36(Y) )
                        & ~ p26(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p36(Y) )
                        & ~ p24(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p36(Y) )
                        & ~ p22(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p45(X) )
                            & ~ p35(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p43(X) )
                            & ~ p35(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p34(Y) )
                        & ~ p26(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p34(Y) )
                        & ~ p24(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p34(Y) )
                        & ~ p22(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p41(X) )
                            & ~ p34(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p45(X) )
                            & ~ p33(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p43(X) )
                            & ~ p33(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p32(Y) )
                        & ~ p26(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p32(Y) )
                        & ~ p24(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p32(Y) )
                        & ~ p22(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p45(X) )
                            & ~ p31(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ! [Y] :
                        ( ~ r1(X,Y)
                        | ~ ( ! [X] :
                                ( ~ r1(Y,X)
                                | p43(X) )
                            & ~ p31(Y) ) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p26(X) )
                    & ~ p16(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p26(X) )
                    & ~ p14(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p35(Y) )
                        & ~ p25(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p33(Y) )
                        & ~ p25(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p31(Y) )
                        & ~ p25(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p24(X) )
                    & ~ p16(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p24(X) )
                    & ~ p14(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p35(Y) )
                        & ~ p23(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p33(Y) )
                        & ~ p23(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p31(Y) )
                        & ~ p23(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p22(X) )
                    & ~ p16(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p22(X) )
                    & ~ p14(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p35(Y) )
                        & ~ p21(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p34(Y) )
                        & ~ p21(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p33(Y) )
                        & ~ p21(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ! [X] :
                    ( ~ r1(Y,X)
                    | ~ ( ! [Y] :
                            ( ~ r1(X,Y)
                            | p31(Y) )
                        & ~ p21(X) ) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p25(X) )
                    & ~ p15(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p23(X) )
                    & ~ p15(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p25(X) )
                    & ~ p13(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p23(X) )
                    & ~ p13(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p21(X) )
                    & ~ p12(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p25(X) )
                    & ~ p11(Y) ) )
          | ~ ! [Y] :
                ( ~ r1(X,Y)
                | ~ ( ! [X] :
                        ( ~ r1(Y,X)
                        | p23(X) )
                    & ~ p11(Y) ) )
          | ! [Y] :
              ( ~ r1(X,Y)
              | ! [X] :
                  ( ~ r1(Y,X)
                  | p15(X) ) )
          | ! [Y] :
              ( ~ r1(X,Y)
              | ! [X] :
                  ( ~ r1(Y,X)
                  | p13(X) ) )
          | ! [Y] :
              ( ~ r1(X,Y)
              | ! [X] :
                  ( ~ r1(Y,X)
                  | p12(X) ) )
          | ! [Y] :
              ( ~ r1(X,Y)
              | ! [X] :
                  ( ~ r1(Y,X)
                  | p11(X) ) ) ) ).

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