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Pourquoi η est-elle une expansion ?

By Guilhem Jaber, Étienne Miquey.

On 22 November 2019.

Réductions:

Dans le \(\lambda\)-calcul pur, on peut définir les deux règles suivantes:

\[ \begin{array}{rrcl} (\beta) & (\lambda x.t )u & \to & t[x:=u] \\ (\eta) & \lambda x. tx & \to & t \\ \end{array} \]

Jusqu'ici, tout va bien : le système reste confluent.

Le problème apparaît dès lors qu'on veut introduire une règle de η-réduction pour la paire:

\[ (\pi_1 t,\pi_2 t) \to t \]

On a alors un pattern non-linéaire à gauche, et l'on perd normalisation et confluence.

Expansion

Dans le papier de Jay & Ghani, ils montrent comment dans un cadre 2-catégoriel, la règle η doit être une expansion. En particulier la règle d'η-expansion fonctionne bien pour la conversion.

Dans un cadre non-typé, on a:

\[ \begin{array}{rcl} &&\lambda x.tx\\ &\nearrow &\\ t&&\\ &\searrow &\\ &&(\pi_1 t,\pi_2 t)\\ \end{array} \]

L'article de Støvring [2] résoud le problème de confluence de l'η-expansion dans un cadre non-typé. Il montre que si l'on a :

\[ \begin{array}{ccccc} t & &\cong_{\to,\times}& &u\\ &\searrow & &\swarrow& \\ & & v & & \\ \end{array} \]

alors on peut toujours se ramener à un réduit $v'$ pour lequel les réductions ne font pas apparaître de règle η pour la paire.

Remarques :


Références

[1] C. Barry Jay & N. Ghani. The virtues of η-expansion pdf

[2] K. Støvring . Extending the Extensional Lambda Calculus with Surjective Pairing is Conservative pdf