\documentclass{article}

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\usepackage[french]{babel}
\usepackage{syntax}
\usepackage{listings}
\usepackage{amsmath}
\lstset{
 language=caml,
 columns=[c]fixed,
 basicstyle=\small\ttfamily,
 keywordstyle=\bfseries,
 upquote=true,
 commentstyle=,
 breaklines=true,
 showstringspaces=false}
%% installer texlive-lang-french pour cela

% ci-dessous: commenté car non offert sur les machines libre-service.
% décommentez si vous le souhaitez.
%\usepackage[french]{babel}

% pour compiler: 

% faire    pdflatex ex-rapport
% (si les references aux numeros de parties apparaissent comme des
% "?", recompiler une fois)

% la compilation de la bibliographie est davantage une "incantation":
% faire     bibtex ex-biblio
% puis      pdflatex ex-rapport (un nombre premier de fois)


% vous pouvez ensuite ouvrir le fichier ex-rapport.pdf




% elements du titre
\title{Pieuvre: le mini assitant de preuve}
\author{Marwan et Augustin}
\date{}

% definition de quelques macros, pour les maths
\newcommand{\litt}{\alpha}
\newcommand{\non}[1]{\overline{#1}}
\newcommand{\TODO}[1]{\textbf{\color{red}#1}}
\begin{document}

\maketitle

\section{Présentation}

Nous avons programmé \textbf{Pieuvre}, un assistant de preuve
pour la logique intuitionniste en \textbf{OCaml}.
Il permet, à l'aide d'une boucle interactive, de prouver des
prédicats simples.

Nous indiquons dans la partie~\ref{s:opt} comment compiler,
lancer et utiliser notre programme.
Nous exposons ensuite à la partie~\ref{s:orga} comment notre
programme est structuré.
Nous présentons enfin dans~\ref{s:stlc} notre implémentation
du $\lambda$-calcul simplement typé puis \ref{s:proof}
notre implémentation des preuves.

\section{Compiler et exécuter}
\label{s:opt}
Pour compiler : \lstinline{make pieuvre}

Pour exécuter \textbf{Pieuvre} et entrer dans la boucle
interactive de l'assistant de preuve, il suffit d'entrer la
commande \lstinline{./pieuvre}.
Sinon, on peut spécifier un des modes suivants:
\begin{itemize}
	\item \texttt{-alpha}

		qui vérifie l'$\alpha$-équivalence
		de deux $\lambda$-termes séparés par \lstinline{&}.

	\item \texttt{-reduce}

		qui affiche les $\beta$-réduction
		successives du $\lambda$-terme.
\end{itemize}
\section{Organisation du code}
\label{s:orga}

Le code est structuré de la manière suivante~:
\begin{itemize}
\item \lstinline{parser.mly} et \lstinline{lexel.mll}
	qui définissent l'analyse
	syntaxique du $\lambda$-calcul simplément typé
	ainsi que des tactiques.

\item \lstinline{lam.ml} qui contient notre implémentation
	du $\lambda$-calcul simplement typé.

\item \lstinline{types.ml} qui contient la définition
	des \lstinline{types} et \lstinline{typing.ml}
	qui implémente l'algorithme de typage bidirectionnel
	défini dans la partie~\ref{s:stlc}.
\item \lstinline{proof.ml} qui définit la structure d'une preuve
	et implémente les tactiques.

\item \lstinline{main.ml} le point d'entrée de notre programme
	qui fait l'interface avec l'utilisateur.
\end{itemize}

\section{$\lambda$-calcul simplement typé}
\label{s:stlc}
Avant de pouvoir réaliser des preuves, il faut pouvoir les encoder.
On utilise le $\lambda$-calcul simplement typé.
Dans notre programme, on utilise la syntaxe suivante
pour les types et pour les termes:


\begin{grammar}
	<A, B> ::= \lstinline{X}
	\alt \lstinline{A -> B}
	\alt \lstinline{A /\ B}
	\alt \lstinline{A \/ B}
	\alt \lstinline{false}
\end{grammar}

\begin{grammar}
	<M, N> ::= x
	  \alt \lstinline{fun (x : A)  => M}
	  \alt \lstinline{M N}
	  \alt \lstinline{exf (M : A)}
\end{grammar}
Les termes ainsi définis se réduisent à l'aide des règles de
$\beta$-réduction rappelées dans les notes de
Selinger~\cite{SelingerNotes}.
Avant d'être $\beta$-réduit par \lstinline{betastep},
les termes sont d'abord
$\alpha$-convertis avec \lstinline{alpha_convert} afin d'éviter
les problèmes de substitution.

On remarque que l'on impose d'annoter le type de l'argument
d'une $\lambda$-abstraction. Tous les termes sont alors
typables avec les règles bidirectionnelles suivantes:


\TODO{règles de typage}

\[
	\dfrac
	{\lstinline{x : A} \in \Gamma}
	{\Gamma \vdash \lstinline{x : A}}
\]

\[
	\dfrac
	{\Gamma \vdash \lstinline{M : B}}
	{\Gamma \vdash \lstinline{fun (x : A) => M : A -> B}}
\]

\[
	\dfrac{\Gamma \vdash M : \lstinline{A -> B}
	\quad \Gamma \vdash N : \lstinline{A}}
	{\Gamma \vdash \lstinline{M N} : \lstinline{B}}
\]

\[
	\dfrac
	{\Gamma \vdash \lstinline{M : false}}
	{\Gamma \vdash \lstinline{exf (M : A) : A}}
\]

\section{Preuves}
\label{s:proof}

\TODO{Augustin}

\section{Vérification des preuves}
\TODO{parler de la vérification de preuve,
quelles difficultés ? quelles certitudes ?}


\bibliographystyle{plain}
\bibliography{ex-biblio}

\end{document}