leonv/bsc-leon-vatthauer
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127
ElgotAlgebra.agda
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@ -37,7 +37,9 @@ module _ (C𝒞 : CocartesianCategory o ℓ e) where
→ f # ≈ g # ∘ h → f # ≈ g # ∘ h
#-Compositionality : ∀ {X Y} {f : X ⇒ A + F₀ X} {h : Y ⇒ X + F₀ Y} #-Compositionality : ∀ {X Y} {f : X ⇒ A + F₀ X} {h : Y ⇒ X + F₀ Y}
→ (((f #) +₁ idC) ∘ h)# ≈ ([ (idC +₁ (F₁ i₁)) ∘ f , i₂ ∘ (F₁ i₂) ] ∘ [ i₁ , h ])# ∘ i₂ → (((f #) +₁ idC) ∘ h)# ≈ ([ (idC +₁ (F₁ i₁)) ∘ f , i₂ ∘ (F₁ i₂) ] ∘ [ i₁ , h ])# ∘ i₂
#-resp-≈ : ∀ {X} {f g : X ⇒ A + F₀ X} → f ≈ g → (f #) ≈ (g #) #-resp-≈ : ∀ {X} {f g : X ⇒ A + F₀ X}
→ f ≈ g
→ (f #) ≈ (g #)
--* --*
-- (unguarded) Elgot-Algebra -- (unguarded) Elgot-Algebra
@ -71,37 +73,38 @@ module _ (C𝒞 : CocartesianCategory o ℓ e) where
#-Compositionality {X} {Y} {f} {h} = begin #-Compositionality {X} {Y} {f} {h} = begin
(((f #) +₁ idC) ∘ h)# ≈⟨ #-Uniformity {f = ((f #) +₁ idC) ∘ h} {g = (f #) +₁ h} {h = h} ( (((f #) +₁ idC) ∘ h)# ≈⟨ #-Uniformity {f = ((f #) +₁ idC) ∘ h} {g = (f #) +₁ h} {h = h} (
begin begin
((idC +₁ h) ∘ ((f #) +₁ idC) ∘ h) ≈⟨ sym-assoc ⟩ ((idC +₁ h) ∘ ((f #) +₁ idC) ∘ h) ≈⟨ sym-assoc ⟩
(((idC +₁ h) ∘ ((f #) +₁ idC)) ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁ ⟩ (((idC +₁ h) ∘ ((f #) +₁ idC)) ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁ ⟩
((((idC ∘ (f #)) +₁ (h ∘ idC))) ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ) ⟩ ((((idC ∘ (f #)) +₁ (h ∘ idC))) ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ) ⟩
((((f #) +₁ h)) ∘ h) ∎) ((((f #) +₁ h)) ∘ h) ∎)
⟩ ⟩
((f # +₁ h)# ∘ h) ≈⟨ sym inject₂ ⟩ ((f # +₁ h)# ∘ h) ≈⟨ sym inject₂ ⟩
(([ idC ∘ (f #) , (f # +₁ h)# ∘ h ] ∘ i₂)) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (sym $ []∘+₁) ⟩ (([ idC ∘ (f #) , (f # +₁ h)# ∘ h ] ∘ i₂)) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (sym $ []∘+₁) ⟩
(([ idC , ((f # +₁ h)#) ] ∘ (f # +₁ h)) ∘ i₂) ≈⟨ (sym $ ∘-resp-≈ˡ (#-Fixpoint {f = (f # +₁ h) })) ⟩ (([ idC , ((f # +₁ h)#) ] ∘ (f # +₁ h)) ∘ i₂) ≈⟨ (sym $ ∘-resp-≈ˡ (#-Fixpoint {f = (f # +₁ h) })) ⟩
(f # +₁ h)# ∘ i₂ ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ #-Folding ⟩ (f # +₁ h)# ∘ i₂ ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ #-Folding ⟩
([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₂) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ #-Fixpoint ⟩ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₂) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ #-Fixpoint ⟩
([ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ]) ∘ i₂ ≈⟨ assoc ⟩ ([ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ]) ∘ i₂ ≈⟨ assoc ⟩
[ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ i₂) ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ inject₂ ⟩ [ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ i₂) ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ inject₂ ⟩
[ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ (i₂ ∘ h) ≈⟨ sym-assoc ⟩ [ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ (i₂ ∘ h) ≈⟨ sym-assoc ⟩
(([ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ i₂) ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ inject₂ ⟩ (([ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ i₂) ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ inject₂ ⟩
([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ $ sym (inject₂ {f = i₁} {g = h}) ⟩ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ $ sym (inject₂ {f = i₁} {g = h}) ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ ([ i₁ , h ] ∘ i₂) ≈⟨ sym-assoc ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ ([ i₁ , h ] ∘ i₂) ≈⟨ sym-assoc ⟩
(([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ [ i₁ , h ]) ∘ i₂) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ (#-Uniformity {f = [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ]} {g = [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ]} {h = [ i₁ , h ]} ( (([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ [ i₁ , h ]) ∘ i₂) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ (#-Uniformity {f = [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ]} {g = [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ]} {h = [ i₁ , h ]} (
begin begin
(idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ] ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ ∘[] ⟩ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ] ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ ∘[] ⟩
(idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ i₁ , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h ] ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ ([]-congʳ inject₁) ⟩ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ i₁ , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h ] ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ ([]-congʳ inject₁) ⟩
((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h ]) ≈⟨ ∘[] ⟩ ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h ]) ≈⟨ ∘[] ⟩
[ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ((idC +₁ i₁) ∘ f) , (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h) ] ≈⟨ []-cong₂ sym-assoc sym-assoc ⟩ [ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ((idC +₁ i₁) ∘ f) , (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h) ] ≈⟨ []-cong₂ sym-assoc sym-assoc ⟩
[ ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ ∘[]) ⟩ [ ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ ∘[]) ⟩
[ ((idC ∘ idC) +₁ ([ i₁ , h ] ∘ i₁)) ∘ f , ([ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ((idC +₁ i₁) ∘ f) , (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (i₂ ∘ i₂) ]) ∘ h ] ≈⟨ []-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identity² (inject₁))) (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ sym-assoc sym-assoc)) ⟩ [ ((idC ∘ idC) +₁ ([ i₁ , h ] ∘ i₁)) ∘ f , ([ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ((idC +₁ i₁) ∘ f) , (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (i₂ ∘ i₂) ]) ∘ h ] ≈⟨ []-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identity² (inject₁))) (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ sym-assoc sym-assoc)) ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ i₂) ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ inject₂))) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ i₂) ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ inject₂))) ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ ((idC ∘ idC) +₁ ([ i₁ , h ] ∘ i₁)) ∘ f , (i₂ ∘ [ i₁ , h ]) ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identity² inject₁)) assoc)) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ ((idC ∘ idC) +₁ ([ i₁ , h ] ∘ i₁)) ∘ f , (i₂ ∘ [ i₁ , h ]) ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identity² inject₁)) assoc)) ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ ([ i₁ , h ] ∘ i₂) ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-congˡ (∘-resp-≈ʳ inject₂))) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ ([ i₁ , h ] ∘ i₂) ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-congˡ (∘-resp-≈ʳ inject₂))) ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ h ] ≈⟨ []-congʳ (sym (inject₁)) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ h ] ≈⟨ []-congʳ (sym (inject₁)) ⟩
[ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ i₁ , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ h ] ≈⟨ sym ∘[] ⟩ [ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ i₁ , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ h ] ≈⟨ sym ∘[] ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ [ i₁ , h ] ∎))) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ [ i₁ , h ] ∎))
([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ])# ∘ i₂ ∎ )⟩
([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ])# ∘ i₂ ∎
-- every elgot-algebra comes with a divergence constant -- every elgot-algebra comes with a divergence constant
!ₑ : ⊥ ⇒ A !ₑ : ⊥ ⇒ A
@ -130,7 +133,7 @@ module _ (C𝒞 : CocartesianCategory o ℓ e) where
{ _# = _# { _# = _#
; #-Fixpoint = λ {X} {f} → begin ; #-Fixpoint = λ {X} {f} → begin
f # ≈⟨ #-Fixpoint ⟩ f # ≈⟨ #-Fixpoint ⟩
[ idC , f # ] ∘ f ≈⟨ sym $ ∘-resp-≈ˡ ([]-congˡ identityˡ) ⟩ [ idC , f # ] ∘ f ≈⟨ sym $ ∘-resp-≈ˡ ([]-congˡ identityˡ) ⟩
[ idC , idC ∘ f # ] ∘ f ∎ [ idC , idC ∘ f # ] ∘ f ∎
; #-Uniformity = #-Uniformity ; #-Uniformity = #-Uniformity
; #-Compositionality = #-Compositionality ; #-Compositionality = #-Compositionality
@ -148,13 +151,13 @@ module _ (C𝒞 : CocartesianCategory o ℓ e) where
; #-Fixpoint = λ {X} {f} → begin ; #-Fixpoint = λ {X} {f} → begin
f # ≈⟨ #-Fixpoint ⟩ f # ≈⟨ #-Fixpoint ⟩
[ idC , idC ∘ f # ] ∘ f ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ ([]-congˡ identityˡ) ⟩ [ idC , idC ∘ f # ] ∘ f ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ ([]-congˡ identityˡ) ⟩
[ idC , f # ] ∘ f ∎ [ idC , f # ] ∘ f ∎
; #-Uniformity = #-Uniformity ; #-Uniformity = #-Uniformity
; #-Folding = λ {X} {Y} {f} {h} → begin ; #-Folding = λ {X} {Y} {f} {h} → begin
((f #) +₁ h) # ≈⟨ sym +-g-η ⟩ ((f #) +₁ h) # ≈⟨ sym +-g-η ⟩
[ (f # +₁ h)# ∘ i₁ , (f # +₁ h)# ∘ i₂ ] ≈⟨ []-cong₂ left right ⟩ [ (f # +₁ h)# ∘ i₁ , (f # +₁ h)# ∘ i₂ ] ≈⟨ []-cong₂ left right ⟩
[ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₁ , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₂ ] ≈⟨ +-g-η ⟩ [ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₁ , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₂ ] ≈⟨ +-g-η ⟩
([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] #) ∎ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] #) ∎
; #-resp-≈ = #-resp-≈ ; #-resp-≈ = #-resp-≈
} }
where where
@ -164,51 +167,53 @@ module _ (C𝒞 : CocartesianCategory o ℓ e) where
left : ∀ {X Y} {f : X ⇒ A + X} {h : Y ⇒ X + Y} left : ∀ {X Y} {f : X ⇒ A + X} {h : Y ⇒ X + Y}
→ (f # +₁ h)# ∘ i₁ ≈ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₁ → (f # +₁ h)# ∘ i₁ ≈ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₁
left {X} {Y} {f} {h} = begin left {X} {Y} {f} {h} = begin
(f # +₁ h)# ∘ i₁ ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ #-Fixpoint ⟩ (f # +₁ h)# ∘ i₁ ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ #-Fixpoint ⟩
(([ idC , idC ∘ (((f #) +₁ h) #) ] ∘ ((f #) +₁ h)) ∘ i₁) ≈⟨ assoc ⟩ (([ idC , idC ∘ (((f #) +₁ h) #) ] ∘ ((f #) +₁ h)) ∘ i₁) ≈⟨ assoc ⟩
([ idC , idC ∘ (((f #) +₁ h) #) ] ∘ (((f #) +₁ h) ∘ i₁)) ≈⟨ ∘-resp-≈ ([]-congˡ identityˡ) +₁∘i₁ ⟩ ([ idC , idC ∘ (((f #) +₁ h) #) ] ∘ (((f #) +₁ h) ∘ i₁)) ≈⟨ ∘-resp-≈ ([]-congˡ identityˡ) +₁∘i₁ ⟩
([ idC , ((f #) +₁ h) # ] ∘ (i₁ ∘ (f #))) ≈⟨ sym-assoc ⟩ ([ idC , ((f #) +₁ h) # ] ∘ (i₁ ∘ (f #))) ≈⟨ sym-assoc ⟩
(([ idC , ((f #) +₁ h) # ] ∘ i₁) ∘ (f #)) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ inject₁ ⟩ (([ idC , ((f #) +₁ h) # ] ∘ i₁) ∘ (f #)) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ inject₁ ⟩
idC ∘ (f #) ≈⟨ identityˡ ⟩ idC ∘ (f #) ≈⟨ identityˡ ⟩
(f #) ≈⟨ #-Uniformity {f = f} {g = [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ]} {h = i₁} (sym inject₁) ⟩ (f #) ≈⟨ #-Uniformity {f = f} {g = [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ]} {h = i₁} (sym inject₁) ⟩
([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₁) ∎ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₁) ∎
right : ∀ {X Y} {f : X ⇒ A + X} {h : Y ⇒ X + Y} right : ∀ {X Y} {f : X ⇒ A + X} {h : Y ⇒ X + Y}
→ (f # +₁ h)# ∘ i₂ ≈ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₂ → (f # +₁ h)# ∘ i₂ ≈ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₂
right {X} {Y} {f} {h} = begin right {X} {Y} {f} {h} = begin
(f # +₁ h)# ∘ i₂ ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ #-Fixpoint ⟩ (f # +₁ h)# ∘ i₂ ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ #-Fixpoint ⟩
(([ idC , idC ∘ (((f #) +₁ h) #) ] ∘ ((f #) +₁ h)) ∘ i₂) ≈⟨ assoc ⟩ (([ idC , idC ∘ (((f #) +₁ h) #) ] ∘ ((f #) +₁ h)) ∘ i₂) ≈⟨ assoc ⟩
([ idC , idC ∘ (((f #) +₁ h) #) ] ∘ ((f #) +₁ h) ∘ i₂) ≈⟨ ∘-resp-≈ ([]-congˡ identityˡ) +₁∘i₂ ⟩ ([ idC , idC ∘ (((f #) +₁ h) #) ] ∘ ((f #) +₁ h) ∘ i₂) ≈⟨ ∘-resp-≈ ([]-congˡ identityˡ) +₁∘i₂ ⟩
([ idC , ((f #) +₁ h) # ] ∘ (i₂ ∘ h)) ≈⟨ sym-assoc ⟩ ([ idC , ((f #) +₁ h) # ] ∘ (i₂ ∘ h)) ≈⟨ sym-assoc ⟩
([ idC , ((f #) +₁ h) # ] ∘ i₂) ∘ h ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ inject₂ ⟩ ([ idC , ((f #) +₁ h) # ] ∘ i₂) ∘ h ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ inject₂ ⟩
((f #) +₁ h) # ∘ h ≈⟨ sym (#-Uniformity {f = ((f #) +₁ idC) ∘ h} {g = (f #) +₁ h} {h = h} ( ((f #) +₁ h) # ∘ h ≈⟨ sym (#-Uniformity {f = ((f #) +₁ idC) ∘ h} {g = (f #) +₁ h} {h = h} (
begin begin
(idC +₁ h) ∘ ((f #) +₁ idC) ∘ h ≈⟨ sym-assoc ⟩ (idC +₁ h) ∘ ((f #) +₁ idC) ∘ h ≈⟨ sym-assoc ⟩
(((idC +₁ h) ∘ ((f #) +₁ idC)) ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁ ⟩ (((idC +₁ h) ∘ ((f #) +₁ idC)) ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁ ⟩
(((idC ∘ (f #)) +₁ (h ∘ idC)) ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ) ⟩ (((idC ∘ (f #)) +₁ (h ∘ idC)) ∘ h) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ) ⟩
(f # +₁ h) ∘ h ∎)) ⟩ (f # +₁ h) ∘ h ∎)
)⟩
((((f #) +₁ idC) ∘ h) #) ≈⟨ #-Compositionality ⟩ ((((f #) +₁ idC) ∘ h) #) ≈⟨ #-Compositionality ⟩
(([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ])# ∘ i₂) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (#-Uniformity {f = [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ]} {g = [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ]} {h = [ i₁ , h ]} ( (([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ])# ∘ i₂) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (#-Uniformity {f = [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ]} {g = [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ]} {h = [ i₁ , h ]} (
begin begin
(idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ] ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ ∘[] ⟩ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ [ i₁ , h ] ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ ∘[] ⟩
(idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ i₁ , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h ] ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ ([]-congʳ inject₁) ⟩ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ i₁ , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h ] ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ ([]-congʳ inject₁) ⟩
((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h ]) ≈⟨ ∘[] ⟩ ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h ]) ≈⟨ ∘[] ⟩
[ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ((idC +₁ i₁) ∘ f) , (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h) ] ≈⟨ []-cong₂ sym-assoc sym-assoc ⟩ [ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ((idC +₁ i₁) ∘ f) , (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ] ∘ h) ] ≈⟨ []-cong₂ sym-assoc sym-assoc ⟩
[ ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ ∘[]) ⟩ [ ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ ∘[]) ⟩
[ ((idC ∘ idC) +₁ ([ i₁ , h ] ∘ i₁)) ∘ f , ([ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ((idC +₁ i₁) ∘ f) , (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (i₂ ∘ i₂) ]) ∘ h ] ≈⟨ []-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identity² (inject₁))) (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ sym-assoc sym-assoc)) ⟩ [ ((idC ∘ idC) +₁ ([ i₁ , h ] ∘ i₁)) ∘ f , ([ (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ ((idC +₁ i₁) ∘ f) , (idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (i₂ ∘ i₂) ]) ∘ h ] ≈⟨ []-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identity² (inject₁))) (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ sym-assoc sym-assoc)) ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ i₂) ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ inject₂))) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((idC +₁ [ i₁ , h ]) ∘ i₂) ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ inject₂))) ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ ((idC ∘ idC) +₁ ([ i₁ , h ] ∘ i₁)) ∘ f , (i₂ ∘ [ i₁ , h ]) ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identity² inject₁)) assoc)) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ ((idC ∘ idC) +₁ ([ i₁ , h ] ∘ i₁)) ∘ f , (i₂ ∘ [ i₁ , h ]) ∘ i₂ ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identity² inject₁)) assoc)) ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ ([ i₁ , h ] ∘ i₂) ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-congˡ (∘-resp-≈ʳ inject₂))) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ ([ i₁ , h ] ∘ i₂) ]) ∘ h ] ≈⟨ []-congˡ (∘-resp-≈ˡ ([]-congˡ (∘-resp-≈ʳ inject₂))) ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ h ] ≈⟨ []-congʳ (sym (inject₁)) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ h ] ≈⟨ []-congʳ (sym (inject₁)) ⟩
[ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ i₁ , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ h ] ≈⟨ sym ∘[] ⟩ [ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ i₁ , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ h ] ≈⟨ sym ∘[] ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ [ i₁ , h ] ∎)) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ [ i₁ , h ] ∎)
(([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ [ i₁ , h ]) ∘ i₂) ≈⟨ assoc ⟩ )⟩
([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ ([ i₁ , h ] ∘ i₂)) ≈⟨ (∘-resp-≈ʳ $ inject₂) ⟩ (([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ [ i₁ , h ]) ∘ i₂) ≈⟨ assoc ⟩
([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ h) ≈⟨ sym $ ∘-resp-≈ˡ inject₂ ⟩ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ ([ i₁ , h ] ∘ i₂)) ≈⟨ (∘-resp-≈ʳ $ inject₂) ⟩
(([ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ i₂) ∘ h) ≈⟨ assoc ⟩ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ h) ≈⟨ sym $ ∘-resp-≈ˡ inject₂ ⟩
([ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ i₂ ∘ h) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ ([]-congˡ identityˡ) inject₂) ⟩ (([ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ i₂) ∘ h) ≈⟨ assoc ⟩
([ idC , [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ i₂ ∘ h) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ ([]-congˡ identityˡ) inject₂) ⟩
([ idC , idC ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ i₂)) ≈⟨ sym-assoc ⟩ ([ idC , idC ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] ∘ i₂)) ≈⟨ sym-assoc ⟩
(([ idC , idC ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ]) ∘ i₂) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (sym #-Fixpoint) ⟩ (([ idC , idC ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ] ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ]) ∘ i₂) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (sym #-Fixpoint) ⟩
([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₂) ∎ ([ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ] # ∘ i₂) ∎
-- unguarded elgot-algebras are just Id-guarded Elgot-Algebras -- unguarded elgot-algebras are just Id-guarded Elgot-Algebras
Unguarded↔Id-Guarded : ((ea : Elgot-Algebra) → Guarded-Elgot-Algebra (Id-Algebra (Elgot-Algebra.A ea))) ∧ (∀ {A : Obj} → Guarded-Elgot-Algebra (Id-Algebra A) → Elgot-Algebra) Unguarded↔Id-Guarded : ((ea : Elgot-Algebra) → Guarded-Elgot-Algebra (Id-Algebra (Elgot-Algebra.A ea))) ∧ (∀ {A : Obj} → Guarded-Elgot-Algebra (Id-Algebra A) → Elgot-Algebra)

141
ElgotAlgebras.agda
View file

@ -43,15 +43,15 @@ module _ (CC : CocartesianCategory o ℓ e) where
; _≈_ = λ f g → Elgot-Algebra-Morphism.h f ≈ Elgot-Algebra-Morphism.h g ; _≈_ = λ f g → Elgot-Algebra-Morphism.h f ≈ Elgot-Algebra-Morphism.h g
; id = λ {EB} → let open Elgot-Algebra EB in ; id = λ {EB} → let open Elgot-Algebra EB in
record { h = idC; preserves = λ {X : Obj} {f : X ⇒ A + X} → begin record { h = idC; preserves = λ {X : Obj} {f : X ⇒ A + X} → begin
idC ∘ f # ≈⟨ identityˡ ⟩ idC ∘ f # ≈⟨ identityˡ ⟩
(f #) ≈⟨ sym $ #-resp-≈ identityˡ ⟩ (f #) ≈⟨ sym $ #-resp-≈ identityˡ ⟩
((idC ∘ f) #) ≈⟨ sym (#-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ +-η)) ⟩ ((idC ∘ f) #) ≈⟨ sym (#-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ +-η)) ⟩
(([ i₁ , i₂ ] ∘ f)#) ≈⟨ sym $ #-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ identityʳ identityʳ)) ⟩ (([ i₁ , i₂ ] ∘ f)#) ≈⟨ sym $ #-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ ([]-cong₂ identityʳ identityʳ)) ⟩
(([ i₁ ∘ idC , i₂ ∘ idC ] ∘ f)#) ≈⟨ sym $ #-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ []∘+₁) ⟩ (([ i₁ ∘ idC , i₂ ∘ idC ] ∘ f)#) ≈⟨ sym $ #-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ []∘+₁) ⟩
((([ i₁ , i₂ ] ∘ (idC +₁ idC)) ∘ f)#) ≈⟨ #-resp-≈ assoc ⟩ ((([ i₁ , i₂ ] ∘ (idC +₁ idC)) ∘ f)#) ≈⟨ #-resp-≈ assoc ⟩
(([ i₁ , i₂ ] ∘ (idC +₁ idC) ∘ f)#) ≈⟨ #-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ +-η) ⟩ (([ i₁ , i₂ ] ∘ (idC +₁ idC) ∘ f)#) ≈⟨ #-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ +-η) ⟩
((idC ∘ (idC +₁ idC) ∘ f)#) ≈⟨ #-resp-≈ identityˡ ⟩ ((idC ∘ (idC +₁ idC) ∘ f)#) ≈⟨ #-resp-≈ identityˡ ⟩
((idC +₁ idC) ∘ f) # ∎ } ((idC +₁ idC) ∘ f) # ∎ }
; _∘_ = λ {EA} {EB} {EC} f g → let ; _∘_ = λ {EA} {EB} {EC} f g → let
open Elgot-Algebra-Morphism f renaming (h to hᶠ; preserves to preservesᶠ) open Elgot-Algebra-Morphism f renaming (h to hᶠ; preserves to preservesᶠ)
open Elgot-Algebra-Morphism g renaming (h to hᵍ; preserves to preservesᵍ) open Elgot-Algebra-Morphism g renaming (h to hᵍ; preserves to preservesᵍ)
@ -59,13 +59,13 @@ module _ (CC : CocartesianCategory o ℓ e) where
open Elgot-Algebra EB using () renaming (_# to _#ᵇ; A to B) open Elgot-Algebra EB using () renaming (_# to _#ᵇ; A to B)
open Elgot-Algebra EC using () renaming (_# to _#ᶜ; A to C; #-resp-≈ to #ᶜ-resp-≈) open Elgot-Algebra EC using () renaming (_# to _#ᶜ; A to C; #-resp-≈ to #ᶜ-resp-≈)
in record { h = hᶠ ∘ hᵍ; preserves = λ {X} {f : X ⇒ A + X} → begin in record { h = hᶠ ∘ hᵍ; preserves = λ {X} {f : X ⇒ A + X} → begin
(hᶠ ∘ hᵍ) ∘ (f #ᵃ) ≈⟨ assoc ⟩ (hᶠ ∘ hᵍ) ∘ (f #ᵃ) ≈⟨ assoc ⟩
(hᶠ ∘ hᵍ ∘ (f #ᵃ)) ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ preservesᵍ ⟩ (hᶠ ∘ hᵍ ∘ (f #ᵃ)) ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ preservesᵍ ⟩
(hᶠ ∘ (((hᵍ +₁ idC) ∘ f) #ᵇ)) ≈⟨ preservesᶠ ⟩ (hᶠ ∘ (((hᵍ +₁ idC) ∘ f) #ᵇ)) ≈⟨ preservesᶠ ⟩
(((hᶠ +₁ idC) ∘ (hᵍ +₁ idC) ∘ f) #ᶜ) ≈⟨ #ᶜ-resp-≈ sym-assoc ⟩ (((hᶠ +₁ idC) ∘ (hᵍ +₁ idC) ∘ f) #ᶜ) ≈⟨ #ᶜ-resp-≈ sym-assoc ⟩
((((hᶠ +₁ idC) ∘ (hᵍ +₁ idC)) ∘ f) #ᶜ) ≈⟨ #ᶜ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) ⟩ ((((hᶠ +₁ idC) ∘ (hᵍ +₁ idC)) ∘ f) #ᶜ) ≈⟨ #ᶜ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) ⟩
((((hᶠ ∘ hᵍ) +₁ (idC ∘ idC)) ∘ f) #ᶜ) ≈⟨ #ᶜ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ refl (identity²))) ⟩ ((((hᶠ ∘ hᵍ) +₁ (idC ∘ idC)) ∘ f) #ᶜ) ≈⟨ #ᶜ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ refl (identity²))) ⟩
((hᶠ ∘ hᵍ +₁ idC) ∘ f) #ᶜ ∎ } ((hᶠ ∘ hᵍ +₁ idC) ∘ f) #ᶜ ∎ }
; identityˡ = identityˡ ; identityˡ = identityˡ
; identityʳ = identityʳ ; identityʳ = identityʳ
; identity² = identity² ; identity² = identity²
@ -110,60 +110,61 @@ module _ (CC : CocartesianCategory o ℓ e) where
{ A = A×B { A = A×B
; _# = λ {X : Obj} (h : X ⇒ A×B + X) → ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ h)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ h)#ᵇ ⟩ ; _# = λ {X : Obj} (h : X ⇒ A×B + X) → ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ h)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ h)#ᵇ ⟩
; #-Fixpoint = λ {X} {f} → begin ; #-Fixpoint = λ {X} {f} → begin
⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ≈⟨ ⟨⟩-cong₂ #ᵃ-Fixpoint #ᵇ-Fixpoint ⟩ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ≈⟨ ⟨⟩-cong₂ #ᵃ-Fixpoint #ᵇ-Fixpoint ⟩
⟨ [ idC , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ] ∘ ((π₁ +₁ idC) ∘ f) , [ idC , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ] ∘ ((π₂ +₁ idC) ∘ f) ⟩ ≈⟨ ⟨⟩-cong₂ sym-assoc sym-assoc ⟩ ⟨ [ idC , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ] ∘ ((π₁ +₁ idC) ∘ f) , [ idC , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ] ∘ ((π₂ +₁ idC) ∘ f) ⟩ ≈⟨ ⟨⟩-cong₂ sym-assoc sym-assoc ⟩
⟨ ([ idC , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ] ∘ (π₁ +₁ idC)) ∘ f , ([ idC , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ] ∘ (π₂ +₁ idC)) ∘ f ⟩ ≈⟨ ⟨⟩-cong₂ (∘-resp-≈ˡ []∘+₁) (∘-resp-≈ˡ []∘+₁) ⟩ ⟨ ([ idC , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ] ∘ (π₁ +₁ idC)) ∘ f , ([ idC , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ] ∘ (π₂ +₁ idC)) ∘ f ⟩ ≈⟨ ⟨⟩-cong₂ (∘-resp-≈ˡ []∘+₁) (∘-resp-≈ˡ []∘+₁) ⟩
⟨ [ idC ∘ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ∘ idC ] ∘ f , [ idC ∘ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ∘ idC ] ∘ f ⟩ ≈⟨ sym ∘-distribʳ-⟨⟩ ⟩ ⟨ [ idC ∘ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ∘ idC ] ∘ f , [ idC ∘ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ∘ idC ] ∘ f ⟩ ≈⟨ sym ∘-distribʳ-⟨⟩ ⟩
(⟨ [ idC ∘ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ∘ idC ] , [ idC ∘ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ∘ idC ] ⟩ ∘ f) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (unique′ (⟨ [ idC ∘ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ∘ idC ] , [ idC ∘ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ∘ idC ] ⟩ ∘ f) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (unique′
(begin (begin
π₁ ∘ ⟨ [ idC ∘ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ∘ idC ] , [ idC ∘ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ∘ idC ] ⟩ ≈⟨ project₁ ⟩ π₁ ∘ ⟨ [ idC ∘ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ∘ idC ] , [ idC ∘ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ∘ idC ] ⟩ ≈⟨ project₁ ⟩
[ idC ∘ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ∘ idC ] ≈⟨ []-cong₂ identityˡ identityʳ ⟩ [ idC ∘ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ∘ idC ] ≈⟨ []-cong₂ identityˡ identityʳ ⟩
[ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ] ≈⟨ sym ([]-cong₂ identityʳ project₁) ⟩ [ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ] ≈⟨ sym ([]-cong₂ identityʳ project₁) ⟩
[ π₁ ∘ idC , π₁ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ] ≈⟨ sym ∘[] ⟩ [ π₁ ∘ idC , π₁ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ] ≈⟨ sym ∘[] ⟩
π₁ ∘ [ idC , ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ] ∎) π₁ ∘ [ idC , ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ] ∎)
(begin (begin
π₂ ∘ ⟨ [ idC ∘ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ∘ idC ] , [ idC ∘ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ∘ idC ] ⟩ ≈⟨ project₂ ⟩ π₂ ∘ ⟨ [ idC ∘ π₁ , ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ ∘ idC ] , [ idC ∘ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ∘ idC ] ⟩ ≈⟨ project₂ ⟩
[ idC ∘ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ∘ idC ] ≈⟨ []-cong₂ identityˡ identityʳ ⟩ [ idC ∘ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ∘ idC ] ≈⟨ []-cong₂ identityˡ identityʳ ⟩
[ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ] ≈⟨ sym ([]-cong₂ identityʳ project₂) ⟩ [ π₂ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ] ≈⟨ sym ([]-cong₂ identityʳ project₂) ⟩
[ π₂ ∘ idC , π₂ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ] ≈⟨ sym ∘[] ⟩ [ π₂ ∘ idC , π₂ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ] ≈⟨ sym ∘[] ⟩
π₂ ∘ [ idC , ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ] ∎) )⟩ π₂ ∘ [ idC , ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ] ∎)
([ idC , ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ] ∘ f) ∎ )⟩
([ idC , ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ] ∘ f) ∎
; #-Uniformity = λ {X Y f g h} uni → unique′ ( ; #-Uniformity = λ {X Y f g h} uni → unique′ (
begin begin
π₁ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ≈⟨ project₁ ⟩ π₁ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ≈⟨ project₁ ⟩
(((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-Uniformity ( (((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-Uniformity (
begin begin
(idC +₁ h) ∘ (π₁ +₁ idC) ∘ f ≈⟨ sym-assoc ⟩ (idC +₁ h) ∘ (π₁ +₁ idC) ∘ f ≈⟨ sym-assoc ⟩
((idC +₁ h) ∘ (π₁ +₁ idC)) ∘ f ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁ ⟩ ((idC +₁ h) ∘ (π₁ +₁ idC)) ∘ f ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁ ⟩
(idC ∘ π₁ +₁ h ∘ idC) ∘ f ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ) ⟩ (idC ∘ π₁ +₁ h ∘ idC) ∘ f ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ) ⟩
((π₁ +₁ h) ∘ f) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityʳ identityˡ)) ⟩ ((π₁ +₁ h) ∘ f) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityʳ identityˡ)) ⟩
(((π₁ ∘ idC +₁ idC ∘ h)) ∘ f) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) ⟩ (((π₁ ∘ idC +₁ idC ∘ h)) ∘ f) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) ⟩
((π₁ +₁ idC) ∘ (idC +₁ h)) ∘ f ≈⟨ assoc ⟩ ((π₁ +₁ idC) ∘ (idC +₁ h)) ∘ f ≈⟨ assoc ⟩
(π₁ +₁ idC) ∘ ((idC +₁ h) ∘ f) ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ uni ⟩ (π₁ +₁ idC) ∘ ((idC +₁ h) ∘ f) ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ uni ⟩
(π₁ +₁ idC) ∘ g ∘ h ≈⟨ sym-assoc ⟩ (π₁ +₁ idC) ∘ g ∘ h ≈⟨ sym-assoc ⟩
((π₁ +₁ idC) ∘ g) ∘ h ∎ ((π₁ +₁ idC) ∘ g) ∘ h ∎
)⟩ )⟩
(((π₁ +₁ idC) ∘ g)#ᵃ ∘ h) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ project₁) ⟩ (((π₁ +₁ idC) ∘ g)#ᵃ ∘ h) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ project₁) ⟩
((π₁ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ g)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ g)#ᵇ ⟩) ∘ h) ≈⟨ assoc ⟩ ((π₁ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ g)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ g)#ᵇ ⟩) ∘ h) ≈⟨ assoc ⟩
π₁ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ g)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ g)#ᵇ ⟩ ∘ h ∎ π₁ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ g)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ g)#ᵇ ⟩ ∘ h ∎
) ( ) (
begin begin
π₂ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ≈⟨ project₂ ⟩ π₂ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ ≈⟨ project₂ ⟩
((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ≈⟨ #ᵇ-Uniformity ( ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ≈⟨ #ᵇ-Uniformity (
begin begin
(idC +₁ h) ∘ (π₂ +₁ idC) ∘ f ≈⟨ sym-assoc ⟩ (idC +₁ h) ∘ (π₂ +₁ idC) ∘ f ≈⟨ sym-assoc ⟩
(((idC +₁ h) ∘ (π₂ +₁ idC)) ∘ f) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁ ⟩ (((idC +₁ h) ∘ (π₂ +₁ idC)) ∘ f) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁ ⟩
((idC ∘ π₂ +₁ h ∘ idC) ∘ f) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ) ⟩ ((idC ∘ π₂ +₁ h ∘ idC) ∘ f) ≈⟨ ∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ) ⟩
((π₂ +₁ h) ∘ f) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityʳ identityˡ)) ⟩ ((π₂ +₁ h) ∘ f) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityʳ identityˡ)) ⟩
((((π₂ ∘ idC +₁ idC ∘ h)) ∘ f)) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) ⟩ ((((π₂ ∘ idC +₁ idC ∘ h)) ∘ f)) ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) ⟩
((π₂ +₁ idC) ∘ ((idC +₁ h))) ∘ f ≈⟨ assoc ⟩ ((π₂ +₁ idC) ∘ ((idC +₁ h))) ∘ f ≈⟨ assoc ⟩
(π₂ +₁ idC) ∘ ((idC +₁ h)) ∘ f ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ uni ⟩ (π₂ +₁ idC) ∘ ((idC +₁ h)) ∘ f ≈⟨ ∘-resp-≈ʳ uni ⟩
(π₂ +₁ idC) ∘ g ∘ h ≈⟨ sym-assoc ⟩ (π₂ +₁ idC) ∘ g ∘ h ≈⟨ sym-assoc ⟩
((π₂ +₁ idC) ∘ g) ∘ h ∎ ((π₂ +₁ idC) ∘ g) ∘ h ∎
)⟩ )⟩
((π₂ +₁ idC) ∘ g)#ᵇ ∘ h ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ project₂) ⟩ ((π₂ +₁ idC) ∘ g)#ᵇ ∘ h ≈⟨ sym (∘-resp-≈ˡ project₂) ⟩
((π₂ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ g)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ g)#ᵇ ⟩) ∘ h) ≈⟨ assoc ⟩ ((π₂ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ g)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ g)#ᵇ ⟩) ∘ h) ≈⟨ assoc ⟩
π₂ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ g)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ g)#ᵇ ⟩ ∘ h ∎ π₂ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ g)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ g)#ᵇ ⟩ ∘ h ∎
) )
; #-Folding = λ {X} {Y} {f} {h} → ⟨⟩-cong₂ (foldingˡ {X} {Y}) (foldingʳ {X} {Y}) ; #-Folding = λ {X} {Y} {f} {h} → ⟨⟩-cong₂ (foldingˡ {X} {Y}) (foldingʳ {X} {Y})
; #-resp-≈ = λ fg → ⟨⟩-cong₂ (#ᵃ-resp-≈ (∘-resp-≈ʳ fg)) (#ᵇ-resp-≈ (∘-resp-≈ʳ fg)) ; #-resp-≈ = λ fg → ⟨⟩-cong₂ (#ᵃ-resp-≈ (∘-resp-≈ʳ fg)) (#ᵇ-resp-≈ (∘-resp-≈ʳ fg))
@ -177,29 +178,29 @@ module _ (CC : CocartesianCategory o ℓ e) where
foldingˡ : ∀ {X} {Y} {f} {h} → (((π₁ +₁ idC) ∘ (⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ h))#ᵃ) ≈ ((π₁ +₁ idC) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ])#ᵃ foldingˡ : ∀ {X} {Y} {f} {h} → (((π₁ +₁ idC) ∘ (⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ h))#ᵃ) ≈ ((π₁ +₁ idC) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ])#ᵃ
foldingˡ {X} {Y} {f} {h} = begin foldingˡ {X} {Y} {f} {h} = begin
((π₁ +₁ idC) ∘ (⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ h))#ᵃ ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ +₁∘+₁ ⟩ ((π₁ +₁ idC) ∘ (⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ h))#ᵃ ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ +₁∘+₁ ⟩
((π₁ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ idC ∘ h)#ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ (+₁-cong₂ project₁ identityˡ) ⟩ ((π₁ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ idC ∘ h)#ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ (+₁-cong₂ project₁ identityˡ) ⟩
((((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ +₁ h)#ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-Folding ⟩ ((((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ +₁ h)#ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-Folding ⟩
([ (idC +₁ i₁) ∘ ((π₁ +₁ idC) ∘ f) , i₂ ∘ h ] #ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ ([]-congʳ sym-assoc) ⟩ ([ (idC +₁ i₁) ∘ ((π₁ +₁ idC) ∘ f) , i₂ ∘ h ] #ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ ([]-congʳ sym-assoc) ⟩
([ ((idC +₁ i₁) ∘ (π₁ +₁ idC)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ ([]-congʳ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁)) ⟩ ([ ((idC +₁ i₁) ∘ (π₁ +₁ idC)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ ([]-congʳ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁)) ⟩
([ ((idC ∘ π₁ +₁ i₁ ∘ idC)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ ([]-congʳ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ))) ⟩ ([ ((idC ∘ π₁ +₁ i₁ ∘ idC)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ ([]-congʳ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ))) ⟩
([ ((π₁ +₁ i₁)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵃ) ≈⟨ sym (#ᵃ-resp-≈ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityʳ identityˡ)) (∘-resp-≈ˡ identityʳ))) ⟩ ([ ((π₁ +₁ i₁)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵃ) ≈⟨ sym (#ᵃ-resp-≈ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityʳ identityˡ)) (∘-resp-≈ˡ identityʳ))) ⟩
(([ (π₁ ∘ idC +₁ idC ∘ i₁) ∘ f , (i₂ ∘ idC) ∘ h ])#ᵃ) ≈⟨ sym (#ᵃ-resp-≈ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ +₁∘i₂))) ⟩ (([ (π₁ ∘ idC +₁ idC ∘ i₁) ∘ f , (i₂ ∘ idC) ∘ h ])#ᵃ) ≈⟨ sym (#ᵃ-resp-≈ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ +₁∘i₂))) ⟩
(([ ((π₁ +₁ idC) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((π₁ +₁ idC) ∘ i₂) ∘ h ])#ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ ([]-cong₂ assoc assoc) ⟩ (([ ((π₁ +₁ idC) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((π₁ +₁ idC) ∘ i₂) ∘ h ])#ᵃ) ≈⟨ #ᵃ-resp-≈ ([]-cong₂ assoc assoc) ⟩
(([ (π₁ +₁ idC) ∘ (idC +₁ i₁) ∘ f , (π₁ +₁ idC) ∘ i₂ ∘ h ])#ᵃ) ≈⟨ sym (#ᵃ-resp-≈ ∘[]) ⟩ (([ (π₁ +₁ idC) ∘ (idC +₁ i₁) ∘ f , (π₁ +₁ idC) ∘ i₂ ∘ h ])#ᵃ) ≈⟨ sym (#ᵃ-resp-≈ ∘[]) ⟩
((π₁ +₁ idC) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ])#ᵃ ∎ ((π₁ +₁ idC) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ])#ᵃ ∎
foldingʳ : ∀ {X} {Y} {f} {h} → ((π₂ +₁ idC) ∘ (⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ h))#ᵇ ≈ ((π₂ +₁ idC) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ])#ᵇ foldingʳ : ∀ {X} {Y} {f} {h} → ((π₂ +₁ idC) ∘ (⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ h))#ᵇ ≈ ((π₂ +₁ idC) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ])#ᵇ
foldingʳ {X} {Y} {f} {h} = begin foldingʳ {X} {Y} {f} {h} = begin
((π₂ +₁ idC) ∘ (⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ h))#ᵇ ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ +₁∘+₁ ⟩ ((π₂ +₁ idC) ∘ (⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ h))#ᵇ ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ +₁∘+₁ ⟩
((π₂ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ idC ∘ h)#ᵇ) ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ (+₁-cong₂ project₂ identityˡ) ⟩ ((π₂ ∘ ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ f)#ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ ⟩ +₁ idC ∘ h)#ᵇ) ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ (+₁-cong₂ project₂ identityˡ) ⟩
((((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ +₁ h)#ᵇ) ≈⟨ #ᵇ-Folding ⟩ ((((π₂ +₁ idC) ∘ f)#ᵇ +₁ h)#ᵇ) ≈⟨ #ᵇ-Folding ⟩
[ (idC +₁ i₁) ∘ ((π₂ +₁ idC) ∘ f) , i₂ ∘ h ] #ᵇ ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ ([]-congʳ sym-assoc) ⟩ [ (idC +₁ i₁) ∘ ((π₂ +₁ idC) ∘ f) , i₂ ∘ h ] #ᵇ ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ ([]-congʳ sym-assoc) ⟩
([ ((idC +₁ i₁) ∘ (π₂ +₁ idC)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵇ) ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ ([]-congʳ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁)) ⟩ ([ ((idC +₁ i₁) ∘ (π₂ +₁ idC)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵇ) ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ ([]-congʳ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁)) ⟩
([ ((idC ∘ π₂ +₁ i₁ ∘ idC)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵇ) ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ ([]-congʳ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ))) ⟩ ([ ((idC ∘ π₂ +₁ i₁ ∘ idC)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵇ) ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ ([]-congʳ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityˡ identityʳ))) ⟩
([ ((π₂ +₁ i₁)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵇ) ≈⟨ sym (#ᵇ-resp-≈ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityʳ identityˡ)) (∘-resp-≈ˡ identityʳ))) ⟩ ([ ((π₂ +₁ i₁)) ∘ f , i₂ ∘ h ] #ᵇ) ≈⟨ sym (#ᵇ-resp-≈ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ identityʳ identityˡ)) (∘-resp-≈ˡ identityʳ))) ⟩
(([ (π₂ ∘ idC +₁ idC ∘ i₁) ∘ f , (i₂ ∘ idC) ∘ h ])#ᵇ) ≈⟨ sym (#ᵇ-resp-≈ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ +₁∘i₂))) ⟩ (([ (π₂ ∘ idC +₁ idC ∘ i₁) ∘ f , (i₂ ∘ idC) ∘ h ])#ᵇ) ≈⟨ sym (#ᵇ-resp-≈ ([]-cong₂ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁) (∘-resp-≈ˡ +₁∘i₂))) ⟩
(([ ((π₂ +₁ idC) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((π₂ +₁ idC) ∘ i₂) ∘ h ])#ᵇ) ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ ([]-cong₂ assoc assoc) ⟩ (([ ((π₂ +₁ idC) ∘ (idC +₁ i₁)) ∘ f , ((π₂ +₁ idC) ∘ i₂) ∘ h ])#ᵇ) ≈⟨ #ᵇ-resp-≈ ([]-cong₂ assoc assoc) ⟩
(([ (π₂ +₁ idC) ∘ (idC +₁ i₁) ∘ f , (π₂ +₁ idC) ∘ i₂ ∘ h ])#ᵇ) ≈⟨ sym (#ᵇ-resp-≈ ∘[]) ⟩ (([ (π₂ +₁ idC) ∘ (idC +₁ i₁) ∘ f , (π₂ +₁ idC) ∘ i₂ ∘ h ])#ᵇ) ≈⟨ sym (#ᵇ-resp-≈ ∘[]) ⟩
((π₂ +₁ idC) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ])#ᵇ ∎ ((π₂ +₁ idC) ∘ [ (idC +₁ i₁) ∘ f , i₂ ∘ h ])#ᵇ ∎
Product-Elgot-Algebras : ∀ (EA EB : Elgot-Algebra CC) → Product C (Elgot-Algebra.A EA) (Elgot-Algebra.A EB) → Product Elgot-Algebras EA EB Product-Elgot-Algebras : ∀ (EA EB : Elgot-Algebra CC) → Product C (Elgot-Algebra.A EA) (Elgot-Algebra.A EB) → Product Elgot-Algebras EA EB
Product-Elgot-Algebras EA EB p = record Product-Elgot-Algebras EA EB p = record
@ -211,12 +212,12 @@ module _ (CC : CocartesianCategory o ℓ e) where
open Elgot-Algebra-Morphism g renaming (h to g′; preserves to preservesᵍ) open Elgot-Algebra-Morphism g renaming (h to g′; preserves to preservesᵍ)
open Elgot-Algebra E renaming (_# to _#ᵉ) in record { h = ⟨ f′ , g′ ⟩ ; preserves = λ {X} {h} → open Elgot-Algebra E renaming (_# to _#ᵉ) in record { h = ⟨ f′ , g′ ⟩ ; preserves = λ {X} {h} →
begin begin
⟨ f′ , g′ ⟩ ∘ (h #ᵉ) ≈⟨ ∘-distribʳ-⟨⟩ ⟩ ⟨ f′ , g′ ⟩ ∘ (h #ᵉ) ≈⟨ ∘-distribʳ-⟨⟩ ⟩
⟨ f′ ∘ (h #ᵉ) , g′ ∘ (h #ᵉ) ⟩ ≈⟨ ⟨⟩-cong₂ preservesᶠ preservesᵍ ⟩ ⟨ f′ ∘ (h #ᵉ) , g′ ∘ (h #ᵉ) ⟩ ≈⟨ ⟨⟩-cong₂ preservesᶠ preservesᵍ ⟩
⟨ ((f′ +₁ idC) ∘ h) #ᵃ , ((g′ +₁ idC) ∘ h) #ᵇ ⟩ ≈⟨ sym (⟨⟩-cong₂ (#ᵃ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ project₁ identity²))) (#ᵇ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ project₂ identity²)))) ⟩ ⟨ ((f′ +₁ idC) ∘ h) #ᵃ , ((g′ +₁ idC) ∘ h) #ᵇ ⟩ ≈⟨ sym (⟨⟩-cong₂ (#ᵃ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ project₁ identity²))) (#ᵇ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ (+₁-cong₂ project₂ identity²)))) ⟩
⟨ ((π₁ ∘ ⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC ∘ idC) ∘ h) #ᵃ , ((π₂ ∘ ⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC ∘ idC) ∘ h) #ᵇ ⟩ ≈⟨ sym (⟨⟩-cong₂ (#ᵃ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁)) (#ᵇ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁))) ⟩ ⟨ ((π₁ ∘ ⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC ∘ idC) ∘ h) #ᵃ , ((π₂ ∘ ⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC ∘ idC) ∘ h) #ᵇ ⟩ ≈⟨ sym (⟨⟩-cong₂ (#ᵃ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁)) (#ᵇ-resp-≈ (∘-resp-≈ˡ +₁∘+₁))) ⟩
⟨ (((π₁ +₁ idC) ∘ (⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC)) ∘ h) #ᵃ , (((π₂ +₁ idC) ∘ (⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC)) ∘ h) #ᵇ ⟩ ≈⟨ (⟨⟩-cong₂ (#ᵃ-resp-≈ assoc) (#ᵇ-resp-≈ assoc)) ⟩ ⟨ (((π₁ +₁ idC) ∘ (⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC)) ∘ h) #ᵃ , (((π₂ +₁ idC) ∘ (⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC)) ∘ h) #ᵇ ⟩ ≈⟨ (⟨⟩-cong₂ (#ᵃ-resp-≈ assoc) (#ᵇ-resp-≈ assoc)) ⟩
⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ (⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC) ∘ h) #ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ (⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC) ∘ h) #ᵇ ⟩ ∎ } ⟨ ((π₁ +₁ idC) ∘ (⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC) ∘ h) #ᵃ , ((π₂ +₁ idC) ∘ (⟨ f′ , g′ ⟩ +₁ idC) ∘ h) #ᵇ ⟩ ∎ }
; project₁ = project₁ ; project₁ = project₁
; project₂ = project₂ ; project₂ = project₂
; unique = unique ; unique = unique