TSTP Solution File: SYN225-1 by Z3---4.8.9.0

View Problem - Process Solution

%------------------------------------------------------------------------------
% File     : Z3---4.8.9.0
% Problem  : SYN225-1 : TPTP v8.1.0. Released v1.1.0.
% Transfm  : none
% Format   : tptp
% Command  : z3_tptp -proof -model -t:%d -file:%s

% Computer : n002.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 23:54:17 EDT 2022

% Result   : Unsatisfiable 0.19s 0.48s
% Output   : Proof 0.19s
% Verified : 
% SZS Type : Refutation
%            Derivation depth      :    7
%            Number of leaves      :   35
% Syntax   : Number of formulae    :   63 (  17 unt;   9 typ;   0 def)
%            Number of atoms       :  247 (   0 equ)
%            Maximal formula atoms :   12 (   4 avg)
%            Number of connectives :  327 ( 152   ~; 147   |;   0   &)
%                                         (  28 <=>;   0  =>;   0  <=;   0 <~>)
%            Maximal formula depth :   11 (   5 avg)
%            Maximal term depth    :    1 (   1 avg)
%            Number of FOOLs       :   18 (  18 fml;   0 var)
%            Number of types       :    2 (   0 usr)
%            Number of type conns  :   13 (   6   >;   7   *;   0   +;   0  <<)
%            Number of predicates  :   11 (  10 usr;   1 prp; 0-3 aty)
%            Number of functors    :    3 (   3 usr;   3 con; 0-0 aty)
%            Number of variables   :  119 ( 105   !;   0   ?; 119   :)

% Comments : 
%------------------------------------------------------------------------------
tff(p2_type,type,
    p2: ( $i * $i * $i ) > $o ).

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

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

tff(l3_type,type,
    l3: ( $i * $i ) > $o ).

tff(r0_type,type,
    r0: $i > $o ).

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

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

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

tff(c_type,type,
    c: $i ).

tff(1,plain,
    ( ~ l3(b,a)
  <=> ~ l3(b,a) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(2,axiom,
    ~ l3(b,a),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/theBenchmark.p',prove_this) ).

tff(3,plain,
    ~ l3(b,a),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[2,1]) ).

tff(4,plain,
    ^ [H: $i,G: $i] :
      refl(
        ( ( ~ r0(G)
          | ~ p2(G,H,G)
          | l3(G,H) )
      <=> ( ~ r0(G)
          | ~ p2(G,H,G)
          | l3(G,H) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(5,plain,
    ( ! [H: $i,G: $i] :
        ( ~ r0(G)
        | ~ p2(G,H,G)
        | l3(G,H) )
  <=> ! [H: $i,G: $i] :
        ( ~ r0(G)
        | ~ p2(G,H,G)
        | l3(G,H) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[4]) ).

tff(6,plain,
    ( ! [H: $i,G: $i] :
        ( ~ r0(G)
        | ~ p2(G,H,G)
        | l3(G,H) )
  <=> ! [H: $i,G: $i] :
        ( ~ r0(G)
        | ~ p2(G,H,G)
        | l3(G,H) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(7,plain,
    ^ [H: $i,G: $i] :
      trans(
        monotonicity(
          rewrite(
            ( ( l3(G,H)
              | ~ r0(G) )
          <=> ( ~ r0(G)
              | l3(G,H) ) )),
          ( ( l3(G,H)
            | ~ r0(G)
            | ~ p2(G,H,G) )
        <=> ( ~ r0(G)
            | l3(G,H)
            | ~ p2(G,H,G) ) )),
        rewrite(
          ( ( ~ r0(G)
            | l3(G,H)
            | ~ p2(G,H,G) )
        <=> ( ~ r0(G)
            | ~ p2(G,H,G)
            | l3(G,H) ) )),
        ( ( l3(G,H)
          | ~ r0(G)
          | ~ p2(G,H,G) )
      <=> ( ~ r0(G)
          | ~ p2(G,H,G)
          | l3(G,H) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(8,plain,
    ( ! [H: $i,G: $i] :
        ( l3(G,H)
        | ~ r0(G)
        | ~ p2(G,H,G) )
  <=> ! [H: $i,G: $i] :
        ( ~ r0(G)
        | ~ p2(G,H,G)
        | l3(G,H) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[7]) ).

tff(9,axiom,
    ! [H: $i,G: $i] :
      ( l3(G,H)
      | ~ r0(G)
      | ~ p2(G,H,G) ),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',rule_215) ).

tff(10,plain,
    ! [H: $i,G: $i] :
      ( ~ r0(G)
      | ~ p2(G,H,G)
      | l3(G,H) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[9,8]) ).

tff(11,plain,
    ! [H: $i,G: $i] :
      ( ~ r0(G)
      | ~ p2(G,H,G)
      | l3(G,H) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[10,6]) ).

tff(12,plain,
    ! [H: $i,G: $i] :
      ( ~ r0(G)
      | ~ p2(G,H,G)
      | l3(G,H) ),
    inference(skolemize,[status(sab)],[11]) ).

tff(13,plain,
    ! [H: $i,G: $i] :
      ( ~ r0(G)
      | ~ p2(G,H,G)
      | l3(G,H) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[12,5]) ).

tff(14,plain,
    ( r0(b)
  <=> r0(b) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(15,axiom,
    r0(b),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',axiom_9) ).

tff(16,plain,
    r0(b),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[15,14]) ).

tff(17,plain,
    ( ( ~ ! [H: $i,G: $i] :
            ( ~ r0(G)
            | ~ p2(G,H,G)
            | l3(G,H) )
      | ~ r0(b)
      | ~ p2(b,a,b)
      | l3(b,a) )
  <=> ( ~ ! [H: $i,G: $i] :
            ( ~ r0(G)
            | ~ p2(G,H,G)
            | l3(G,H) )
      | ~ r0(b)
      | ~ p2(b,a,b)
      | l3(b,a) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(18,plain,
    ( ~ ! [H: $i,G: $i] :
          ( ~ r0(G)
          | ~ p2(G,H,G)
          | l3(G,H) )
    | ~ r0(b)
    | ~ p2(b,a,b)
    | l3(b,a) ),
    inference(quant_inst,[status(thm)],]) ).

tff(19,plain,
    ( ~ ! [H: $i,G: $i] :
          ( ~ r0(G)
          | ~ p2(G,H,G)
          | l3(G,H) )
    | ~ r0(b)
    | ~ p2(b,a,b)
    | l3(b,a) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[18,17]) ).

tff(20,plain,
    ~ p2(b,a,b),
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[19,16,13,3]) ).

tff(21,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(22,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)],[21]) ).

tff(23,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(24,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(25,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)],[24]) ).

tff(26,axiom,
    ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      ( q1(J,A,J)
      | ~ n0(B,A)
      | ~ p0(C,J) ),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',rule_092) ).

tff(27,plain,
    ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      ( ~ p0(C,J)
      | ~ n0(B,A)
      | q1(J,A,J) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[26,25]) ).

tff(28,plain,
    ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      ( ~ p0(C,J)
      | ~ n0(B,A)
      | q1(J,A,J) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[27,23]) ).

tff(29,plain,
    ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      ( ~ p0(C,J)
      | ~ n0(B,A)
      | q1(J,A,J) ),
    inference(skolemize,[status(sab)],[28]) ).

tff(30,plain,
    ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
      ( ~ p0(C,J)
      | ~ n0(B,A)
      | q1(J,A,J) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[29,22]) ).

tff(31,plain,
    ( n0(b,a)
  <=> n0(b,a) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(32,axiom,
    n0(b,a),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',axiom_37) ).

tff(33,plain,
    n0(b,a),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[32,31]) ).

tff(34,plain,
    ( p0(c,b)
  <=> p0(c,b) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(35,axiom,
    p0(c,b),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',axiom_18) ).

tff(36,plain,
    p0(c,b),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[35,34]) ).

tff(37,plain,
    ( ( ~ ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
            ( ~ p0(C,J)
            | ~ n0(B,A)
            | q1(J,A,J) )
      | ~ p0(c,b)
      | ~ n0(b,a)
      | q1(b,a,b) )
  <=> ( ~ ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
            ( ~ p0(C,J)
            | ~ n0(B,A)
            | q1(J,A,J) )
      | ~ p0(c,b)
      | ~ n0(b,a)
      | q1(b,a,b) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(38,plain,
    ( ~ ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
          ( ~ p0(C,J)
          | ~ n0(B,A)
          | q1(J,A,J) )
    | ~ p0(c,b)
    | ~ n0(b,a)
    | q1(b,a,b) ),
    inference(quant_inst,[status(thm)],]) ).

tff(39,plain,
    ( ~ ! [B: $i,A: $i,J: $i,C: $i] :
          ( ~ p0(C,J)
          | ~ n0(B,A)
          | q1(J,A,J) )
    | ~ p0(c,b)
    | ~ n0(b,a)
    | q1(b,a,b) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[38,37]) ).

tff(40,plain,
    q1(b,a,b),
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[39,36,33,30]) ).

tff(41,plain,
    ^ [B: $i] :
      refl(
        ( ( ~ q1(B,a,B)
          | p2(B,a,B) )
      <=> ( ~ q1(B,a,B)
          | p2(B,a,B) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(42,plain,
    ( ! [B: $i] :
        ( ~ q1(B,a,B)
        | p2(B,a,B) )
  <=> ! [B: $i] :
        ( ~ q1(B,a,B)
        | p2(B,a,B) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[41]) ).

tff(43,plain,
    ( ! [B: $i] :
        ( ~ q1(B,a,B)
        | p2(B,a,B) )
  <=> ! [B: $i] :
        ( ~ q1(B,a,B)
        | p2(B,a,B) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(44,plain,
    ^ [B: $i] :
      rewrite(
        ( ( p2(B,a,B)
          | ~ q1(B,a,B) )
      <=> ( ~ q1(B,a,B)
          | p2(B,a,B) ) )),
    inference(bind,[status(th)],]) ).

tff(45,plain,
    ( ! [B: $i] :
        ( p2(B,a,B)
        | ~ q1(B,a,B) )
  <=> ! [B: $i] :
        ( ~ q1(B,a,B)
        | p2(B,a,B) ) ),
    inference(quant_intro,[status(thm)],[44]) ).

tff(46,axiom,
    ! [B: $i] :
      ( p2(B,a,B)
      | ~ q1(B,a,B) ),
    file('/export/starexec/sandbox/benchmark/Axioms/SYN001-0.ax',rule_141) ).

tff(47,plain,
    ! [B: $i] :
      ( ~ q1(B,a,B)
      | p2(B,a,B) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[46,45]) ).

tff(48,plain,
    ! [B: $i] :
      ( ~ q1(B,a,B)
      | p2(B,a,B) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[47,43]) ).

tff(49,plain,
    ! [B: $i] :
      ( ~ q1(B,a,B)
      | p2(B,a,B) ),
    inference(skolemize,[status(sab)],[48]) ).

tff(50,plain,
    ! [B: $i] :
      ( ~ q1(B,a,B)
      | p2(B,a,B) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[49,42]) ).

tff(51,plain,
    ( ( ~ ! [B: $i] :
            ( ~ q1(B,a,B)
            | p2(B,a,B) )
      | ~ q1(b,a,b)
      | p2(b,a,b) )
  <=> ( ~ ! [B: $i] :
            ( ~ q1(B,a,B)
            | p2(B,a,B) )
      | ~ q1(b,a,b)
      | p2(b,a,b) ) ),
    inference(rewrite,[status(thm)],]) ).

tff(52,plain,
    ( ~ ! [B: $i] :
          ( ~ q1(B,a,B)
          | p2(B,a,B) )
    | ~ q1(b,a,b)
    | p2(b,a,b) ),
    inference(quant_inst,[status(thm)],]) ).

tff(53,plain,
    ( ~ ! [B: $i] :
          ( ~ q1(B,a,B)
          | p2(B,a,B) )
    | ~ q1(b,a,b)
    | p2(b,a,b) ),
    inference(modus_ponens,[status(thm)],[52,51]) ).

tff(54,plain,
    $false,
    inference(unit_resolution,[status(thm)],[53,50,40,20]) ).

%------------------------------------------------------------------------------
%----ORIGINAL SYSTEM OUTPUT
% 0.11/0.12  % Problem  : SYN225-1 : TPTP v8.1.0. Released v1.1.0.
% 0.11/0.13  % Command  : z3_tptp -proof -model -t:%d -file:%s
% 0.12/0.34  % Computer : n002.cluster.edu
% 0.12/0.34  % Model    : x86_64 x86_64
% 0.12/0.34  % CPU      : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2620 v4 @ 2.10GHz
% 0.12/0.34  % Memory   : 8042.1875MB
% 0.12/0.34  % OS       : Linux 3.10.0-693.el7.x86_64
% 0.12/0.34  % CPULimit : 300
% 0.12/0.34  % WCLimit  : 300
% 0.12/0.34  % DateTime : Mon Sep  5 02:24:18 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.
% 0.19/0.48  % SZS status Unsatisfiable
% 0.19/0.48  % SZS output start Proof
% See solution above
%------------------------------------------------------------------------------