TSTP Solution File: SYN186-1 by Z3---4.8.9.0

View Problem - Process Solution

%------------------------------------------------------------------------------
% File     : Z3---4.8.9.0
% Problem  : SYN186-1 : TPTP v8.1.0. Released v1.1.0.
% Transfm  : none
% Format   : tptp
% Command  : z3_tptp -proof -model -t:%d -file:%s

% Computer : n011.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 : Thu Sep 29 23:54:06 EDT 2022

% Result   : Unsatisfiable 0.20s 0.50s
% Output   : Proof 0.40s
% Verified : 
% SZS Type : Refutation
%            Derivation depth      :    7
%            Number of leaves      :   31
% Syntax   : Number of formulae    :   55 (  15 unt;   9 typ;   0 def)
%            Number of atoms       :  289 (   0 equ)
%            Maximal formula atoms :   12 (   6 avg)
%            Number of connectives :  397 ( 185   ~; 179   |;   0   &)
%                                         (  33 <=>;   0  =>;   0  <=;   0 <~>)
%            Maximal formula depth :   11 (   6 avg)
%            Maximal term depth    :    1 (   1 avg)
%            Number of FOOLs       :   31 (  31 fml;   0 var)
%            Number of types       :    2 (   0 usr)
%            Number of type conns  :   11 (   6   >;   5   *;   0   +;   0  <<)
%            Number of predicates  :   14 (  12 usr;   2 prp; 0-3 aty)
%            Number of functors    :    3 (   3 usr;   3 con; 0-0 aty)
%            Number of variables   :  118 ( 104   !;   0   ?; 118   :)

% Comments : 
%------------------------------------------------------------------------------
tff(q1_type,type,
    q1: ( $i * $i * $i ) > $o ).

tff(d_type,type,
    d: $i ).

tff(b_type,type,
    b: $i ).

tff(n0_type,type,
    n0: ( $i * $i ) > $o ).

tff(p0_type,type,
    p0: ( $i * $i ) > $o ).

tff(r1_type,type,
    r1: $i > $o ).

tff(a_type,type,
    a: $i ).

tff(q0_type,type,
    q0: ( $i * $i ) > $o ).

tff(s0_type,type,
    s0: $i > $o ).

tff(1,plain,
    ^ [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      refl(
        ( ( ~ p0(C,J)
          | ~ n0(B,A)
          | q1(J,A,J) )
      <=> ( ~ p0(C,J)
          | ~ n0(B,A)
          | q1(J,A,J) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(2,plain,
    ( ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
        ( ~ p0(C,J)
        | ~ n0(B,A)
        | q1(J,A,J) )
  <=> ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
        ( ~ p0(C,J)
        | ~ n0(B,A)
        | q1(J,A,J) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[1]) ).

tff(3,plain,
    ( ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
        ( ~ p0(C,J)
        | ~ n0(B,A)
        | q1(J,A,J) )
  <=> ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
        ( ~ p0(C,J)
        | ~ n0(B,A)
        | q1(J,A,J) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(4,plain,
    ^ [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      trans(
        monotonicity(
          rewrite(
            ( ( q1(J,A,J)
              | ~ n0(B,A) )
          <=> ( ~ n0(B,A)
              | q1(J,A,J) ) )),
          ( ( q1(J,A,J)
            | ~ n0(B,A)
            | ~ p0(C,J) )
        <=> ( ~ n0(B,A)
            | q1(J,A,J)
            | ~ p0(C,J) ) )),
        rewrite(
          ( ( ~ n0(B,A)
            | q1(J,A,J)
            | ~ p0(C,J) )
        <=> ( ~ p0(C,J)
            | ~ n0(B,A)
            | q1(J,A,J) ) )),
        ( ( q1(J,A,J)
          | ~ n0(B,A)
          | ~ p0(C,J) )
      <=> ( ~ p0(C,J)
          | ~ n0(B,A)
          | q1(J,A,J) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(5,plain,
    ( ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
        ( q1(J,A,J)
        | ~ n0(B,A)
        | ~ p0(C,J) )
  <=> ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
        ( ~ p0(C,J)
        | ~ n0(B,A)
        | q1(J,A,J) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[4]) ).

tff(6,axiom,
    ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      ( q1(J,A,J)
      | ~ n0(B,A)
      | ~ p0(C,J) ),
    file('/export/starexec/sandbox2/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',rule_092) ).

tff(7,plain,
    ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      ( ~ p0(C,J)
      | ~ n0(B,A)
      | q1(J,A,J) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[6,5]) ).

tff(8,plain,
    ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      ( ~ p0(C,J)
      | ~ n0(B,A)
      | q1(J,A,J) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[7,3]) ).

tff(9,plain,
    ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      ( ~ p0(C,J)
      | ~ n0(B,A)
      | q1(J,A,J) ),
    inference(skolemize,[status(sab)],[8]) ).

tff(10,plain,
    ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      ( ~ p0(C,J)
      | ~ n0(B,A)
      | q1(J,A,J) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[9,2]) ).

tff(11,plain,
    ( p0(b,d)
  <=> p0(b,d) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(12,axiom,
    p0(b,d),
    file('/export/starexec/sandbox2/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',axiom_10) ).

tff(13,plain,
    p0(b,d),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[12,11]) ).

tff(14,plain,
    ( n0(d,b)
  <=> n0(d,b) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(15,axiom,
    n0(d,b),
    file('/export/starexec/sandbox2/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',axiom_7) ).

tff(16,plain,
    n0(d,b),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[15,14]) ).

tff(17,plain,
    ( ( ~ ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
            ( ~ p0(C,J)
            | ~ n0(B,A)
            | q1(J,A,J) )
      | ~ p0(b,d)
      | ~ n0(d,b)
      | q1(d,b,d) )
  <=> ( ~ ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
            ( ~ p0(C,J)
            | ~ n0(B,A)
            | q1(J,A,J) )
      | ~ p0(b,d)
      | ~ n0(d,b)
      | q1(d,b,d) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(18,plain,
    ( ~ ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
          ( ~ p0(C,J)
          | ~ n0(B,A)
          | q1(J,A,J) )
    | ~ p0(b,d)
    | ~ n0(d,b)
    | q1(d,b,d) ),
    inference(quant_inst,[status(thm)],]) ).

tff(19,plain,
    ( ~ ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
          ( ~ p0(C,J)
          | ~ n0(B,A)
          | q1(J,A,J) )
    | ~ p0(b,d)
    | ~ n0(d,b)
    | q1(d,b,d) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[18,17]) ).

tff(20,plain,
    q1(d,b,d),
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[19,16,13,10]) ).

tff(21,plain,
    ( ~ r1(a)
  <=> ~ r1(a) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(22,axiom,
    ~ r1(a),
    file('/export/starexec/sandbox2/benchmark/theBenchmark.p',prove_this) ).

tff(23,plain,
    ~ r1(a),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[22,21]) ).

tff(24,plain,
    ^ [D: $i,E: $i] :
      refl(
        ( ( ~ q0(D,E)
          | ~ q1(d,E,d)
          | r1(D) )
      <=> ( ~ q0(D,E)
          | ~ q1(d,E,d)
          | r1(D) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(25,plain,
    ( ! [D: $i,E: $i] :
        ( ~ q0(D,E)
        | ~ q1(d,E,d)
        | r1(D) )
  <=> ! [D: $i,E: $i] :
        ( ~ q0(D,E)
        | ~ q1(d,E,d)
        | r1(D) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[24]) ).

tff(26,plain,
    ( ! [D: $i,E: $i] :
        ( ~ q0(D,E)
        | ~ q1(d,E,d)
        | r1(D) )
  <=> ! [D: $i,E: $i] :
        ( ~ q0(D,E)
        | ~ q1(d,E,d)
        | r1(D) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(27,plain,
    ^ [D: $i,E: $i] :
      trans(
        monotonicity(
          trans(
            monotonicity(
              iff_true(asserted(s0(d)),
                ( s0(d)
              <=> $true )),
              ( ~ s0(d)
            <=> ~ $true )),
            rewrite(
              ( ~ $true
            <=> $false )),
            ( ~ s0(d)
          <=> $false )),
          ( ( ~ q0(D,E)
            | ~ s0(d)
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) )
        <=> ( ~ q0(D,E)
            | $false
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) ) )),
        rewrite(
          ( ( ~ q0(D,E)
            | $false
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) )
        <=> ( ~ q0(D,E)
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) ) )),
        ( ( ~ q0(D,E)
          | ~ s0(d)
          | ~ q1(d,E,d)
          | r1(D) )
      <=> ( ~ q0(D,E)
          | ~ q1(d,E,d)
          | r1(D) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(28,plain,
    ( ! [D: $i,E: $i] :
        ( ~ q0(D,E)
        | ~ s0(d)
        | ~ q1(d,E,d)
        | r1(D) )
  <=> ! [D: $i,E: $i] :
        ( ~ q0(D,E)
        | ~ q1(d,E,d)
        | r1(D) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[27]) ).

tff(29,plain,
    ^ [D: $i,E: $i] :
      trans(
        monotonicity(
          rewrite(
            ( ( r1(D)
              | ~ q0(D,E)
              | ~ s0(d) )
          <=> ( ~ q0(D,E)
              | ~ s0(d)
              | r1(D) ) )),
          ( ( r1(D)
            | ~ q0(D,E)
            | ~ s0(d)
            | ~ q1(d,E,d) )
        <=> ( ~ q0(D,E)
            | ~ s0(d)
            | r1(D)
            | ~ q1(d,E,d) ) )),
        rewrite(
          ( ( ~ q0(D,E)
            | ~ s0(d)
            | r1(D)
            | ~ q1(d,E,d) )
        <=> ( ~ q0(D,E)
            | ~ s0(d)
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) ) )),
        ( ( r1(D)
          | ~ q0(D,E)
          | ~ s0(d)
          | ~ q1(d,E,d) )
      <=> ( ~ q0(D,E)
          | ~ s0(d)
          | ~ q1(d,E,d)
          | r1(D) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(30,plain,
    ( ! [D: $i,E: $i] :
        ( r1(D)
        | ~ q0(D,E)
        | ~ s0(d)
        | ~ q1(d,E,d) )
  <=> ! [D: $i,E: $i] :
        ( ~ q0(D,E)
        | ~ s0(d)
        | ~ q1(d,E,d)
        | r1(D) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[29]) ).

tff(31,axiom,
    ! [D: $i,E: $i] :
      ( r1(D)
      | ~ q0(D,E)
      | ~ s0(d)
      | ~ q1(d,E,d) ),
    file('/export/starexec/sandbox2/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',rule_124) ).

tff(32,plain,
    ! [D: $i,E: $i] :
      ( ~ q0(D,E)
      | ~ s0(d)
      | ~ q1(d,E,d)
      | r1(D) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[31,30]) ).

tff(33,plain,
    ! [D: $i,E: $i] :
      ( ~ q0(D,E)
      | ~ q1(d,E,d)
      | r1(D) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[32,28]) ).

tff(34,plain,
    ! [D: $i,E: $i] :
      ( ~ q0(D,E)
      | ~ q1(d,E,d)
      | r1(D) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[33,26]) ).

tff(35,plain,
    ! [D: $i,E: $i] :
      ( ~ q0(D,E)
      | ~ q1(d,E,d)
      | r1(D) ),
    inference(skolemize,[status(sab)],[34]) ).

tff(36,plain,
    ! [D: $i,E: $i] :
      ( ~ q0(D,E)
      | ~ q1(d,E,d)
      | r1(D) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[35,25]) ).

tff(37,plain,
    ( q0(a,b)
  <=> q0(a,b) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(38,axiom,
    q0(a,b),
    file('/export/starexec/sandbox2/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',axiom_36) ).

tff(39,plain,
    q0(a,b),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[38,37]) ).

tff(40,plain,
    ( ( ~ ! [D: $i,E: $i] :
            ( ~ q0(D,E)
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) )
      | r1(a)
      | ~ q1(d,b,d)
      | ~ q0(a,b) )
  <=> ( ~ ! [D: $i,E: $i] :
            ( ~ q0(D,E)
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) )
      | r1(a)
      | ~ q1(d,b,d)
      | ~ q0(a,b) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(41,plain,
    ( ( ~ q0(a,b)
      | ~ q1(d,b,d)
      | r1(a) )
  <=> ( r1(a)
      | ~ q1(d,b,d)
      | ~ q0(a,b) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(42,plain,
    ( ( ~ ! [D: $i,E: $i] :
            ( ~ q0(D,E)
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) )
      | ~ q0(a,b)
      | ~ q1(d,b,d)
      | r1(a) )
  <=> ( ~ ! [D: $i,E: $i] :
            ( ~ q0(D,E)
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) )
      | r1(a)
      | ~ q1(d,b,d)
      | ~ q0(a,b) ) ),
    inference(monotonicity,[status(thm)],[41]) ).

tff(43,plain,
    ( ( ~ ! [D: $i,E: $i] :
            ( ~ q0(D,E)
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) )
      | ~ q0(a,b)
      | ~ q1(d,b,d)
      | r1(a) )
  <=> ( ~ ! [D: $i,E: $i] :
            ( ~ q0(D,E)
            | ~ q1(d,E,d)
            | r1(D) )
      | r1(a)
      | ~ q1(d,b,d)
      | ~ q0(a,b) ) ),
    inference(transitivity,[status(thm)],[42,40]) ).

tff(44,plain,
    ( ~ ! [D: $i,E: $i] :
          ( ~ q0(D,E)
          | ~ q1(d,E,d)
          | r1(D) )
    | ~ q0(a,b)
    | ~ q1(d,b,d)
    | r1(a) ),
    inference(quant_inst,[status(thm)],]) ).

tff(45,plain,
    ( ~ ! [D: $i,E: $i] :
          ( ~ q0(D,E)
          | ~ q1(d,E,d)
          | r1(D) )
    | r1(a)
    | ~ q1(d,b,d)
    | ~ q0(a,b) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[44,43]) ).

tff(46,plain,
    $false,
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[45,39,36,23,20]) ).

%------------------------------------------------------------------------------
%----ORIGINAL SYSTEM OUTPUT
% 0.06/0.12  % Problem  : SYN186-1 : TPTP v8.1.0. Released v1.1.0.
% 0.06/0.13  % Command  : z3_tptp -proof -model -t:%d -file:%s
% 0.13/0.34  % Computer : n011.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 Sep  5 02:02:30 EDT 2022
% 0.13/0.34  % CPUTime  : 
% 0.13/0.34  Z3tptp [4.8.9.0] (c) 2006-20**. Microsoft Corp.
% 0.13/0.34  Usage: tptp [options] [-file:]file
% 0.13/0.34    -h, -?       prints this message.
% 0.13/0.34    -smt2        print SMT-LIB2 benchmark.
% 0.13/0.34    -m, -model   generate model.
% 0.13/0.34    -p, -proof   generate proof.
% 0.13/0.34    -c, -core    generate unsat core of named formulas.
% 0.13/0.34    -st, -statistics display statistics.
% 0.13/0.34    -t:timeout   set timeout (in second).
% 0.13/0.34    -smt2status  display status in smt2 format instead of SZS.
% 0.13/0.34    -check_status check the status produced by Z3 against annotation in benchmark.
% 0.13/0.34    -<param>:<value> configuration parameter and value.
% 0.13/0.34    -o:<output-file> file to place output in.
% 0.20/0.50  % SZS status Unsatisfiable
% 0.20/0.50  % SZS output start Proof
% See solution above
%------------------------------------------------------------------------------