Martin Escardo
In univalent logic, as opposed to Curry-Howard logic, a proposition is
a subsingleton or a type such that any two of its elements are
identified.
https://www.newton.ac.uk/files/seminar/20170711100011001-1009756.pdf
https://unimath.github.io/bham2017/uf.pdf
\begin{code}
{-# OPTIONS --without-K --exact-split --safe --auto-inline #-}
module UF.Subsingletons where
open import MLTT.Spartan
open import MLTT.Unit-Properties
open import MLTT.Plus-Properties
open import UF.Base
is-prop : ๐ค ฬ โ ๐ค ฬ
is-prop X = (x y : X) โ x ๏ผ y
is-prop-valued-family : {X : ๐ค ฬ } โ (X โ ๐ฅ ฬ ) โ ๐ค โ ๐ฅ ฬ
is-prop-valued-family A = โ x โ is-prop (A x)
\end{code}
And of course we could adopt a terminology borrowed from topos logic:
\begin{code}
is-truth-value is-subsingleton : ๐ค ฬ โ ๐ค ฬ
is-truth-value = is-prop
is-subsingleton = is-prop
\end{code}
\begin{code}
ฮฃ-is-prop : {X : ๐ค ฬ } {A : X โ ๐ฅ ฬ }
โ is-prop X โ ((x : X) โ is-prop (A x)) โ is-prop (ฮฃ A)
ฮฃ-is-prop {๐ค} {๐ฅ} {X} {A} i j (x , a) (y , b) =
to-ฮฃ-๏ผ (i x y , j y (transport A (i x y) a) b)
\end{code}
Next we define singleton (or contractible types). The terminology
"contractible" is due to Voevodsky. I currently prefer the terminology
"singleton type", because it makes more sense when we consider
univalent type theory as interesting on its own right independently of
its homotopical (originally motivating) models. Also it emphasizes
that we don't require homotopy theory as a prerequisite to understand
univalent type theory.
\begin{code}
is-central : (X : ๐ค ฬ ) โ X โ ๐ค ฬ
is-central X c = (x : X) โ c ๏ผ x
is-singleton : ๐ค ฬ โ ๐ค ฬ
is-singleton X = ฮฃ c ๊ X , is-central X c
center : {X : ๐ค ฬ } โ is-singleton X โ X
center = prโ
centrality : {X : ๐ค ฬ } (i : is-singleton X) โ is-central X (center i)
centrality = prโ
\end{code}
For compatibility with the homotopical terminology:
\begin{code}
is-center-of-contraction-of : (X : ๐ค ฬ ) โ X โ ๐ค ฬ
is-center-of-contraction-of = is-central
is-contr : ๐ค ฬ โ ๐ค ฬ
is-contr = is-singleton
๐-is-singleton : is-singleton (๐ {๐ค})
๐-is-singleton = โ , (ฮป (x : ๐) โ (๐-all-โ x)โปยน)
singletons-are-props : {X : ๐ค ฬ } โ is-singleton X โ is-prop X
singletons-are-props (c , ฯ) x y = x ๏ผโจ (ฯ x) โปยน โฉ
c ๏ผโจ ฯ y โฉ
y โ
prop-criterion' : {X : ๐ค ฬ } โ (X โ is-singleton X) โ is-prop X
prop-criterion' ฯ x = singletons-are-props (ฯ x) x
prop-criterion : {X : ๐ค ฬ } โ (X โ is-prop X) โ is-prop X
prop-criterion ฯ x = ฯ x x
pointed-props-are-singletons : {X : ๐ค ฬ } โ X โ is-prop X โ is-singleton X
pointed-props-are-singletons x h = x , h x
\end{code}
The two prototypical propositions:
\begin{code}
๐-is-prop : is-prop (๐ {๐ค})
๐-is-prop {๐ค} x y = unique-from-๐ {๐ค} {๐ค} x
๐-is-prop : is-prop (๐ {๐ค})
๐-is-prop {๐ค} โ โ = refl {๐ค}
\end{code}
A type is a set if all its identity types are subsingletons. In other
words, sets are types for which equality is a proposition (rather than
data or structure).
\begin{code}
is-h-isolated : {X : ๐ค ฬ } (x : X) โ ๐ค ฬ
is-h-isolated x = โ {y} โ is-prop (x ๏ผ y)
is-set : ๐ค ฬ โ ๐ค ฬ
is-set X = {x : X} โ is-h-isolated x
hSet : (๐ค : Universe) โ ๐ค โบ ฬ
hSet ๐ค = ฮฃ A ๊ ๐ค ฬ , is-set A
underlying-set : hSet ๐ค โ ๐ค ฬ
underlying-set = prโ
underlying-set-is-set : (๐ : hSet ๐ค) โ is-set (underlying-set ๐)
underlying-set-is-set = prโ
๐-is-set : is-set (๐ {๐ค})
๐-is-set {๐ค} {x} = ๐-elim x
refl-is-set : (X : ๐ค ฬ )
โ ((x : X) (p : x ๏ผ x) โ p ๏ผ refl)
โ is-set X
refl-is-set X r {x} {.x} p refl = r x p
\end{code}
We now consider some machinery for dealing with the above notions,
using weakly, or wildly, constant maps:
\begin{code}
wconstant : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ } โ (f : X โ Y) โ ๐ค โ ๐ฅ ฬ
wconstant f = โ x y โ f x ๏ผ f y
wconstant-pre-comp : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ } {Z : ๐ฆ ฬ } (f : X โ Y) (g : Y โ Z)
โ wconstant f โ wconstant (g โ f)
wconstant-pre-comp f g c x x' = ap g (c x x')
wconstant-post-comp : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ } {Z : ๐ฆ ฬ } (f : X โ Y) (g : Y โ Z)
โ wconstant g โ wconstant (g โ f)
wconstant-post-comp f g c x x' = c (f x) (f x')
collapsible : ๐ค ฬ โ ๐ค ฬ
collapsible X = ฮฃ f ๊ (X โ X) , wconstant f
Id-collapsible' : {X : ๐ค ฬ } โ X โ ๐ค ฬ
Id-collapsible' x = โ {y} โ collapsible (x ๏ผ y)
Id-collapsible : ๐ค ฬ โ ๐ค ฬ
Id-collapsible X = {x : X} โ Id-collapsible' x
h-isolated-points-are-Id-collapsible : {X : ๐ค ฬ } {x : X} โ is-h-isolated x โ Id-collapsible' x
h-isolated-points-are-Id-collapsible h = id , h
sets-are-Id-collapsible : {X : ๐ค ฬ } โ is-set X โ Id-collapsible X
sets-are-Id-collapsible u = (id , u)
local-hedberg : {X : ๐ค ฬ } (x : X)
โ ((y : X) โ collapsible (x ๏ผ y))
โ (y : X) โ is-prop (x ๏ผ y)
local-hedberg {๐ค} {X} x pc y p q =
p ๏ผโจ c y p โฉ
f x refl โปยน โ f y p ๏ผโจ ap (ฮป - โ (f x refl)โปยน โ -) (ฮบ y p q) โฉ
f x refl โปยน โ f y q ๏ผโจ (c y q)โปยน โฉ
q โ
where
f : (y : X) โ x ๏ผ y โ x ๏ผ y
f y = prโ (pc y)
ฮบ : (y : X) (p q : x ๏ผ y) โ f y p ๏ผ f y q
ฮบ y = prโ (pc y)
c : (y : X) (r : x ๏ผ y) โ r ๏ผ (f x refl)โปยน โ f y r
c _ refl = sym-is-inverse (f x refl)
Id-collapsibles-are-h-isolated : {X : ๐ค ฬ } (x : X) โ Id-collapsible' x โ is-h-isolated x
Id-collapsibles-are-h-isolated x pc {y} p q = local-hedberg x (ฮป y โ (prโ (pc {y})) , (prโ (pc {y}))) y p q
Id-collapsibles-are-sets : {X : ๐ค ฬ } โ Id-collapsible X โ is-set X
Id-collapsibles-are-sets pc {x} = Id-collapsibles-are-h-isolated x pc
\end{code}
Here is an example. Any type that admits a prop-valued, reflexive and
antisymmetric relation is a set.
\begin{code}
type-with-prop-valued-refl-antisym-rel-is-set : {X : ๐ค ฬ }
โ (_โค_ : X โ X โ ๐ฅ ฬ )
โ ((x y : X) โ is-prop (x โค y))
โ ((x : X) โ x โค x)
โ ((x y : X) โ x โค y โ y โค x โ x ๏ผ y)
โ is-set X
type-with-prop-valued-refl-antisym-rel-is-set {๐ค} {๐ฅ} {X} _โค_ โค-prop-valued โค-refl โค-anti = ฮณ
where
ฮฑ : โ {x y} (l l' : x โค y) (m m' : y โค x) โ โค-anti x y l m ๏ผ โค-anti x y l' m'
ฮฑ {x} {y} l l' m m' = apโ (โค-anti x y)
(โค-prop-valued x y l l')
(โค-prop-valued y x m m')
g : โ {x y} โ x ๏ผ y โ x โค y
g {x} p = transport (x โค_) p (โค-refl x)
h : โ {x y} โ x ๏ผ y โ y โค x
h p = g (p โปยน)
f : โ {x y} โ x ๏ผ y โ x ๏ผ y
f {x} {y} p = โค-anti x y (g p) (h p)
ฮบ : โ {x y} p q โ f {x} {y} p ๏ผ f {x} {y} q
ฮบ p q = ฮฑ (g p) (g q) (h p) (h q)
ฮณ : is-set X
ฮณ = Id-collapsibles-are-sets (f , ฮบ)
\end{code}
We also need the following symmetrical version of local Hedberg, which
can be proved by reduction to the above (using the fact that
collapsible types are closed under equivalence), but at this point we
don't have the machinery at our disposal (which is developed in
modules that depend on this one), and hence we prove it directly by
symmetrizing the proof.
\begin{code}
local-hedberg' : {X : ๐ค ฬ } (x : X)
โ ((y : X) โ collapsible (y ๏ผ x))
โ (y : X) โ is-prop (y ๏ผ x)
local-hedberg' {๐ค} {X} x pc y p q =
p ๏ผโจ c y p โฉ
f y p โ (f x refl)โปยน ๏ผโจ ap (ฮป - โ - โ (f x refl)โปยน) (ฮบ y p q) โฉ
f y q โ (f x refl)โปยน ๏ผโจ (c y q)โปยน โฉ
q โ
where
f : (y : X) โ y ๏ผ x โ y ๏ผ x
f y = prโ (pc y)
ฮบ : (y : X) (p q : y ๏ผ x) โ f y p ๏ผ f y q
ฮบ y = prโ (pc y)
c : (y : X) (r : y ๏ผ x) โ r ๏ผ (f y r) โ (f x refl)โปยน
c _ refl = sym-is-inverse' (f x refl)
props-are-Id-collapsible : {X : ๐ค ฬ } โ is-prop X โ Id-collapsible X
props-are-Id-collapsible h {x} {y} = (ฮป p โ h x y) , (ฮป p q โ refl)
props-are-sets : {X : ๐ค ฬ } โ is-prop X โ is-set X
props-are-sets h = Id-collapsibles-are-sets (props-are-Id-collapsible h)
๐-is-collapsible : collapsible (๐ {๐ค})
๐-is-collapsible {๐ค} = id , (ฮป x y โ ๐-elim y)
pointed-types-are-collapsible : {X : ๐ค ฬ } โ X โ collapsible X
pointed-types-are-collapsible x = (ฮป y โ x) , (ฮป y y' โ refl)
\end{code}
Under Curry-Howard, the function type X โ ๐ is understood as the
negation of X when X is viewed as a proposition. But when X is
understood as a mathematical object, inhabiting the type X โ ๐ amounts
to showing that X is empty. (In fact, assuming univalence, defined
below, the type X โ ๐ is equivalent to the type X ๏ผ ๐
(written (X โ ๐) โ (X ๏ผ ๐)).)
\begin{code}
empty-types-are-collapsible : {X : ๐ค ฬ } โ is-empty X โ collapsible X
empty-types-are-collapsible u = (id , (ฮป x x' โ unique-from-๐ (u x)))
๐-is-collapsible' : collapsible ๐
๐-is-collapsible' = empty-types-are-collapsible id
singleton-type : {X : ๐ค ฬ } (x : X) โ ๐ค ฬ
singleton-type x = ฮฃ y ๊ type-of x , x ๏ผ y
singleton-center : {X : ๐ค ฬ } (x : X) โ singleton-type x
singleton-center x = (x , refl)
singleton-types-are-singletons'' : {X : ๐ค ฬ } {x x' : X} (r : x ๏ผ x') โ singleton-center x ๏ผ (x' , r)
singleton-types-are-singletons'' {๐ค} {X} = J A (ฮป x โ refl)
where
A : (x x' : X) โ x ๏ผ x' โ ๐ค ฬ
A x x' r = singleton-center x ๏ผ[ ฮฃ x' ๊ X , x ๏ผ x' ] (x' , r)
singleton-types-are-singletons : {X : ๐ค ฬ } (xโ : X) โ is-singleton (singleton-type xโ)
singleton-types-are-singletons xโ = singleton-center xโ , (ฮป t โ singleton-types-are-singletons'' (prโ t))
singleton-types-are-singletons' : {X : ๐ค ฬ } {x : X} โ is-central (singleton-type x) (x , refl)
singleton-types-are-singletons' {๐ค} {X} (y , refl) = refl
singleton-types-are-props : {X : ๐ค ฬ } (x : X) โ is-prop (singleton-type x)
singleton-types-are-props x = singletons-are-props (singleton-types-are-singletons x)
singleton-type' : {X : ๐ค ฬ } โ X โ ๐ค ฬ
singleton-type' x = ฮฃ y ๊ type-of x , y ๏ผ x
singleton'-center : {X : ๐ค ฬ } (x : X) โ singleton-type' x
singleton'-center x = (x , refl)
ร-prop-criterion-necessity : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ }
โ is-prop (X ร Y) โ (Y โ is-prop X) ร (X โ is-prop Y)
ร-prop-criterion-necessity i = (ฮป y x x' โ ap prโ (i (x , y) (x' , y ))) ,
(ฮป x y y' โ ap prโ (i (x , y) (x , y')))
ร-prop-criterion : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ }
โ (Y โ is-prop X) ร (X โ is-prop Y) โ is-prop (X ร Y)
ร-prop-criterion (i , j) (x , y) (x' , y') = to-ฮฃ-๏ผ (i y x x' , j x _ _)
ร-๐-is-prop : {X : ๐ค ฬ } โ is-prop (X ร ๐ {๐ฅ})
ร-๐-is-prop (x , z) _ = ๐-elim z
๐-ร-is-prop : {X : ๐ค ฬ } โ is-prop (๐ {๐ฅ} ร X)
๐-ร-is-prop (z , x) _ = ๐-elim z
ร-is-prop : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ }
โ is-prop X โ is-prop Y โ is-prop (X ร Y)
ร-is-prop i j = ร-prop-criterion ((ฮป _ โ i) , (ฮป _ โ j))
to-subtype-๏ผ : {X : ๐ฆ ฬ } {A : X โ ๐ฅ ฬ }
{x y : X} {a : A x} {b : A y}
โ ((x : X) โ is-prop (A x))
โ x ๏ผ y
โ (x , a) ๏ผ (y , b)
to-subtype-๏ผ {๐ค} {๐ฅ} {X} {A} {x} {y} {a} {b} s p = to-ฮฃ-๏ผ (p , s y (transport A p a) b)
subtype-of-prop-is-prop : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ } (m : X โ Y)
โ left-cancellable m โ is-prop Y โ is-prop X
subtype-of-prop-is-prop {๐ค} {๐ฅ} {X} m lc i x x' = lc (i (m x) (m x'))
subtypes-of-sets-are-sets : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ } (m : X โ Y)
โ left-cancellable m โ is-set Y โ is-set X
subtypes-of-sets-are-sets {๐ค} {๐ฅ} {X} m i h = Id-collapsibles-are-sets (f , g)
where
f : {x x' : X} โ x ๏ผ x' โ x ๏ผ x'
f r = i (ap m r)
g : {x x' : X} (r s : x ๏ผ x') โ f r ๏ผ f s
g r s = ap i (h (ap m r) (ap m s))
prโ-lc : {X : ๐ค ฬ } {Y : X โ ๐ฅ ฬ } โ ({x : X} โ is-prop (Y x))
โ left-cancellable (prโ {๐ค} {๐ฅ} {X} {Y})
prโ-lc f p = to-ฮฃ-๏ผ (p , (f _ _))
subsets-of-sets-are-sets : (X : ๐ค ฬ ) (Y : X โ ๐ฅ ฬ )
โ is-set X
โ ({x : X} โ is-prop (Y x))
โ is-set (ฮฃ x ๊ X , Y x)
subsets-of-sets-are-sets X Y h p = subtypes-of-sets-are-sets prโ (prโ-lc p) h
inl-lc-is-section : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ } {x x' : X} โ (p : inl {๐ค} {๐ฅ} {X} {Y} x ๏ผ inl x') โ p ๏ผ ap inl (inl-lc p)
inl-lc-is-section refl = refl
inr-lc-is-section : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ } {y y' : Y} โ (p : inr {๐ค} {๐ฅ} {X} {Y} y ๏ผ inr y') โ p ๏ผ ap inr (inr-lc p)
inr-lc-is-section refl = refl
+-is-set : (X : ๐ค ฬ ) (Y : ๐ฅ ฬ ) โ is-set X โ is-set Y โ is-set (X + Y)
+-is-set X Y i j {inl x} {inl x'} p q = inl-lc-is-section p โ r โ (inl-lc-is-section q)โปยน
where
r : ap inl (inl-lc p) ๏ผ ap inl (inl-lc q)
r = ap (ap inl) (i (inl-lc p) (inl-lc q))
+-is-set X Y i j {inl x} {inr y} p q = ๐-elim (+disjoint p)
+-is-set X Y i j {inr y} {inl x} p q = ๐-elim (+disjoint' p)
+-is-set X Y i j {inr y} {inr y'} p q = inr-lc-is-section p โ r โ (inr-lc-is-section q)โปยน
where
r : ap inr (inr-lc p) ๏ผ ap inr (inr-lc q)
r = ap (ap inr) (j (inr-lc p) (inr-lc q))
ร-is-set : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ } โ is-set X โ is-set Y โ is-set (X ร Y)
ร-is-set i j {(x , y)} {(x' , y')} p q =
p ๏ผโจ tofrom-ร-๏ผ p โฉ
to-ร-๏ผ pโ pโ ๏ผโจ apโ (ฮป -โ -โ โ to-ร-๏ผ -โ -โ) (i pโ qโ) (j pโ qโ) โฉ
to-ร-๏ผ qโ qโ ๏ผโจ (tofrom-ร-๏ผ q)โปยน โฉ
q โ where
pโ : x ๏ผ x'
pโ = prโ (from-ร-๏ผ' p)
pโ : y ๏ผ y'
pโ = prโ (from-ร-๏ผ' p)
qโ : x ๏ผ x'
qโ = prโ (from-ร-๏ผ' q)
qโ : y ๏ผ y'
qโ = prโ (from-ร-๏ผ' q)
\end{code}
Formulation of the K axiom for a universe U.
\begin{code}
K-axiom : โ ๐ค โ ๐ค โบ ฬ
K-axiom ๐ค = (X : ๐ค ฬ ) โ is-set X
\end{code}
Formulation of propositional extensionality:
\begin{code}
propext : โ ๐ค โ ๐ค โบ ฬ
propext ๐ค = {P Q : ๐ค ฬ } โ is-prop P โ is-prop Q โ (P โ Q) โ (Q โ P) โ P ๏ผ Q
PropExt : ๐คฯ
PropExt = โ ๐ค โ propext ๐ค
Prop-Ext : ๐คฯ
Prop-Ext = โ {๐ค} โ propext ๐ค
\end{code}
The following says that, in particular, for any proposition P, we have
that P + ยฌ P is a proposition, or that the decidability of a
proposition is a proposition:
\begin{code}
sum-of-contradictory-props : {P : ๐ค ฬ } {Q : ๐ฅ ฬ }
โ is-prop P โ is-prop Q โ (P โ Q โ ๐ {๐ฆ}) โ is-prop (P + Q)
sum-of-contradictory-props {๐ค} {๐ฅ} {๐ฆ} {P} {Q} i j f = ฮณ
where
ฮณ : (x y : P + Q) โ x ๏ผ y
ฮณ (inl p) (inl p') = ap inl (i p p')
ฮณ (inl p) (inr q) = ๐-elim {๐ค โ ๐ฅ} {๐ฆ} (f p q)
ฮณ (inr q) (inl p) = ๐-elim (f p q)
ฮณ (inr q) (inr q') = ap inr (j q q')
\end{code}
Without assuming excluded middle, we have that there are no truth
values other than ๐ and ๐:
\begin{code}
no-props-other-than-๐-or-๐ : propext ๐ค โ ยฌ (ฮฃ P ๊ ๐ค ฬ , is-prop P ร (P โ ๐) ร (P โ ๐))
no-props-other-than-๐-or-๐ pe (P , i , f , g) = ๐-elim (ฯ u)
where
u : ยฌ P
u p = g l
where
l : P ๏ผ ๐
l = pe i ๐-is-prop unique-to-๐ (ฮป _ โ p)
ฯ : ยฌยฌ P
ฯ u = f l
where
l : P ๏ผ ๐
l = pe i ๐-is-prop (ฮป p โ ๐-elim (u p)) ๐-elim
\end{code}
Notice how we used ๐-elim above to coerce a hypothetical value in ๐
{๐คโ}, arising from negation, to a value in ๐ {๐ค}. Otherwise "u" would
have sufficed in place of "ฮป p โ ๐-elim (u p)". The same technique is
used in the following construction.
\begin{code}
๐-is-not-๐ : ๐ {๐ค} โ ๐ {๐ค}
๐-is-not-๐ p = ๐-elim (Idtofun (p โปยน) โ)
\end{code}
Unique existence.
\begin{code}
โ! : {X : ๐ค ฬ } (A : X โ ๐ฅ ฬ ) โ ๐ค โ ๐ฅ ฬ
โ! A = is-singleton (ฮฃ A)
existsUnique : (X : ๐ค ฬ ) (A : X โ ๐ฅ ฬ ) โ ๐ค โ ๐ฅ ฬ
existsUnique X A = โ! A
syntax existsUnique X (ฮป x โ b) = โ! x ๊ X , b
witness-uniqueness : {X : ๐ค ฬ } (A : X โ ๐ฅ ฬ )
โ (โ! x ๊ X , A x)
โ (x y : X) โ A x โ A y โ x ๏ผ y
witness-uniqueness A e x y a b = ap prโ (singletons-are-props e (x , a) (y , b))
infixr -1 existsUnique
โ!-intro : {X : ๐ค ฬ } {A : X โ ๐ฅ ฬ } (x : X) (a : A x) โ ((ฯ : ฮฃ A) โ (x , a) ๏ผ ฯ) โ โ! A
โ!-intro x a o = (x , a) , o
โ!-witness : {X : ๐ค ฬ } {A : X โ ๐ฅ ฬ } โ โ! A โ X
โ!-witness ((x , a) , o) = x
โ!-is-witness : {X : ๐ค ฬ } {A : X โ ๐ฅ ฬ } (u : โ! A) โ A (โ!-witness u)
โ!-is-witness ((x , a) , o) = a
description : {X : ๐ค ฬ } {A : X โ ๐ฅ ฬ } โ โ! A โ ฮฃ A
description (ฯ , o) = ฯ
โ!-uniqueness' : {X : ๐ค ฬ } {A : X โ ๐ฅ ฬ } (u : โ! A) โ (ฯ : ฮฃ A) โ description u ๏ผ ฯ
โ!-uniqueness' ((x , a) , o) = o
โ!-uniqueness : {X : ๐ค ฬ } {A : X โ ๐ฅ ฬ } (u : โ! A) โ (x : X) (a : A x) โ description u ๏ผ (x , a)
โ!-uniqueness u x a = โ!-uniqueness' u (x , a)
โ!-uniqueness'' : {X : ๐ค ฬ } {A : X โ ๐ฅ ฬ } (u : โ! A) โ (ฯ ฯ : ฮฃ A) โ ฯ ๏ผ ฯ
โ!-uniqueness'' u ฯ ฯ = โ!-uniqueness' u ฯ โปยน โ โ!-uniqueness' u ฯ
\end{code}
Added 5 March 2020 by Tom de Jong.
\begin{code}
+-is-prop : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ }
โ is-prop X
โ is-prop Y
โ (X โ ยฌ Y)
โ is-prop (X + Y)
+-is-prop i j f (inl x) (inl x') = ap inl (i x x')
+-is-prop i j f (inl x) (inr y) = ๐-induction (f x y)
+-is-prop i j f (inr y) (inl x) = ๐-induction (f x y)
+-is-prop i j f (inr y) (inr y') = ap inr (j y y')
+-is-prop' : {X : ๐ค ฬ } {Y : ๐ฅ ฬ }
โ is-prop X
โ is-prop Y
โ (Y โ ยฌ X)
โ is-prop (X + Y)
+-is-prop' {๐ค} {๐ฅ} {X} {Y} i j f = +-is-prop i j (ฮป y x โ f x y)
\end{code}
Added 16th June 2020 by Martin Escardo. (Should have added this ages ago to avoid boiler-plate code.)
\begin{code}
รโ-is-prop : {๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ : Universe}
{Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ }
โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop (Xโ ร Xโ ร Xโ)
รโ-is-prop iโ iโ iโ = ร-is-prop iโ (ร-is-prop iโ iโ)
รโ-is-prop : {๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ : Universe}
{Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ }
โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop (Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ)
รโ-is-prop iโ iโ iโ iโ = ร-is-prop iโ (รโ-is-prop iโ iโ iโ)
รโ
-is-prop : {๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ : Universe}
{Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ }
โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop (Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ)
รโ
-is-prop iโ iโ iโ iโ iโ = ร-is-prop iโ (รโ-is-prop iโ iโ iโ iโ)
รโ-is-prop : {๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ
: Universe}
{Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ
: ๐ฅโ
ฬ }
โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ
โ is-prop (Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ
)
รโ-is-prop iโ iโ iโ iโ iโ iโ
= ร-is-prop iโ (รโ
-is-prop iโ iโ iโ iโ iโ
)
รโ-is-prop : {๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ
๐ฅโ : Universe}
{Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ
: ๐ฅโ
ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ }
โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ
โ is-prop Xโ โ is-prop (Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ
ร Xโ)
รโ-is-prop iโ iโ iโ iโ iโ iโ
iโ = ร-is-prop iโ (รโ-is-prop iโ iโ iโ iโ iโ
iโ)
รโ-is-prop : {๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ ๐ฅโ
๐ฅโ ๐ฅโ : Universe}
{Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ
: ๐ฅโ
ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ } {Xโ : ๐ฅโ ฬ }
โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ
โ is-prop Xโ โ is-prop Xโ โ is-prop (Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ ร Xโ
ร Xโ ร Xโ)
รโ-is-prop iโ iโ iโ iโ iโ iโ
iโ iโ = ร-is-prop iโ (รโ-is-prop iโ iโ iโ iโ iโ
iโ iโ)
\end{code}
The type of truth values.
\begin{code}
ฮฉ : โ ๐ค โ ๐ค โบ ฬ
ฮฉ ๐ค = ฮฃ P ๊ ๐ค ฬ , is-prop P
ฮฉโ = ฮฉ ๐คโ
_holds : ฮฉ ๐ค โ ๐ค ฬ
(P , i) holds = P
holds-is-prop : (p : ฮฉ ๐ค) โ is-prop (p holds)
holds-is-prop (P , i) = i
โฅฮฉ โคฮฉ : ฮฉ ๐ค
โฅฮฉ = ๐ , ๐-is-prop
โคฮฉ = ๐ , ๐-is-prop
\end{code}