helm/ocaml/paramodulation/saturation.ml

   1 open Inference;;
   2 open Utils;;
   3
   4
   5 (* profiling statistics... *)
   6 let infer_time = ref 0.;;
   7 let forward_simpl_time = ref 0.;;
   8 let forward_simpl_new_time = ref 0.;;
   9 let backward_simpl_time = ref 0.;;
  10 let passive_maintainance_time = ref 0.;;
  11
  12 (* limited-resource-strategy related globals *)
  13 let processed_clauses = ref 0;; (* number of equalities selected so far... *)
  14 let time_limit = ref 0.;; (* in seconds, settable by the user... *)
  15 let start_time = ref 0.;; (* time at which the execution started *)
  16 let elapsed_time = ref 0.;;
  17 (* let maximal_weight = ref None;; *)
  18 let maximal_retained_equality = ref None;;
  19
  20 (* equality-selection related globals *)
  21 let use_fullred = ref false;;
  22 let weight_age_ratio = ref 0;; (* settable by the user from the command line *)
  23 let weight_age_counter = ref !weight_age_ratio;;
  24 let symbols_ratio = ref 0;;
  25 let symbols_counter = ref 0;;
  26
  27 (* statistics... *)
  28 let derived_clauses = ref 0;;
  29 let kept_clauses = ref 0;;
  30
  31 (* index of the greatest Cic.Meta created - TODO: find a better way! *)
  32 let maxmeta = ref 0;;
  33
  34
  35 type result =
  36   | Failure
  37   | Success of Inference.equality option * environment
  38 ;;
  39
  40
  41 (*
  42 let symbols_of_equality (_, (_, left, right), _, _) =
  43   TermSet.union (symbols_of_term left) (symbols_of_term right)
  44 ;;
  45 *)
  46
  47 let symbols_of_equality ((_, (_, left, right, _), _, _) as equality) =
  48   let m1 = symbols_of_term left in
  49   let m =
  50     TermMap.fold
  51       (fun k v res ->
  52          try
  53            let c = TermMap.find k res in
  54            TermMap.add k (c+v) res
  55          with Not_found ->
  56            TermMap.add k v res)
  57       (symbols_of_term right) m1
  58   in
  59 (*   Printf.printf "symbols_of_equality %s:\n" *)
  60 (*     (string_of_equality equality); *)
  61 (*   TermMap.iter (fun k v -> Printf.printf "%s: %d\n" (CicPp.ppterm k) v) m; *)
  62 (*   print_newline (); *)
  63   m
  64 ;;
  65
  66
  67 module OrderedEquality = struct
  68   type t = Inference.equality
  69
  70   let compare eq1 eq2 =
  71     match meta_convertibility_eq eq1 eq2 with
  72     | true -> 0
  73     | false ->
  74         let w1, (ty, left, right, _), _, a = eq1
  75         and w2, (ty', left', right', _), _, a' = eq2 in
  76 (*         let weight_of t = fst (weight_of_term ~consider_metas:false t) in *)
  77 (*         let w1 = (weight_of ty) + (weight_of left) + (weight_of right) *)
  78 (*         and w2 = (weight_of ty') + (weight_of left') + (weight_of right') in *)
  79         match Pervasives.compare w1 w2 with
  80         | 0 ->
  81             let res = (List.length a) - (List.length a') in
  82             if res <> 0 then res else (
  83               try
  84                 let res = Pervasives.compare (List.hd a) (List.hd a') in
  85                 if res <> 0 then res else Pervasives.compare eq1 eq2
  86               with _ -> Pervasives.compare eq1 eq2
  87 (*               match a, a' with *)
  88 (*               | (Cic.Meta (i, _)::_), (Cic.Meta (j, _)::_) -> *)
  89 (*                   let res = Pervasives.compare i j in *)
  90 (*                   if res <> 0 then res else Pervasives.compare eq1 eq2 *)
  91 (*               | _, _ -> Pervasives.compare eq1 eq2 *)
  92             )
  93         | res -> res
  94 end
  95
  96 module EqualitySet = Set.Make(OrderedEquality);;
  97
  98
  99 let select env passive (active, _) =
 100   processed_clauses := !processed_clauses + 1;
 101
 102   let (neg_list, neg_set), (pos_list, pos_set), passive_table = passive in
 103   let remove eq l =
 104     List.filter (fun e -> e <> eq) l
 105   in
 106   if !weight_age_ratio > 0 then
 107     weight_age_counter := !weight_age_counter - 1;
 108   match !weight_age_counter with
 109   | 0 -> (
 110       weight_age_counter := !weight_age_ratio;
 111       match neg_list, pos_list with
 112       | hd::tl, pos ->
 113           (* Negatives aren't indexed, no need to remove them... *)
 114           (Negative, hd),
 115           ((tl, EqualitySet.remove hd neg_set), (pos, pos_set), passive_table)
 116       | [], hd::tl ->
 117           let passive_table =
 118             Indexing.remove_index passive_table hd
 119 (*             if !use_fullred then Indexing.remove_index passive_table hd *)
 120 (*             else passive_table *)
 121           in
 122           (Positive, hd),
 123           (([], neg_set), (tl, EqualitySet.remove hd pos_set), passive_table)
 124       | _, _ -> assert false
 125     )
 126   | _ when (!symbols_counter > 0) && (EqualitySet.is_empty neg_set) -> (
 127       symbols_counter := !symbols_counter - 1;
 128       let cardinality map =
 129         TermMap.fold (fun k v res -> res + v) map 0
 130       in
 131       match active with
 132       | (Negative, e)::_ ->
 133           let symbols = symbols_of_equality e in
 134           let card = cardinality symbols in
 135           let foldfun k v (r1, r2) =
 136             if TermMap.mem k symbols then
 137               let c = TermMap.find k symbols in
 138               let c1 = abs (c - v) in
 139               let c2 = v - c1 in
 140               r1 + c2, r2 + c1
 141             else
 142               r1, r2 + v
 143           in
 144           let f equality (i, e) =
 145             let common, others =
 146               TermMap.fold foldfun (symbols_of_equality equality) (0, 0)
 147             in
 148             let c = others + (abs (common - card)) in
 149             if c < i then (c, equality)
 150 (*             else if c = i then *)
 151 (*               match OrderedEquality.compare equality e with *)
 152 (*               | -1 -> (c, equality) *)
 153 (*               | res -> (i, e) *)
 154             else (i, e)
 155           in
 156           let e1 = EqualitySet.min_elt pos_set in
 157           let initial =
 158             let common, others =
 159               TermMap.fold foldfun (symbols_of_equality e1) (0, 0)
 160             in
 161             (others + (abs (common - card))), e1
 162           in
 163           let _, current = EqualitySet.fold f pos_set initial in
 164 (*           Printf.printf "\nsymbols-based selection: %s\n\n" *)
 165 (*             (string_of_equality ~env current); *)
 166           let passive_table =
 167             Indexing.remove_index passive_table current
 168 (*             if !use_fullred then Indexing.remove_index passive_table current *)
 169 (*             else passive_table *)
 170           in
 171           (Positive, current),
 172           (([], neg_set),
 173            (remove current pos_list, EqualitySet.remove current pos_set),
 174            passive_table)
 175       | _ ->
 176           let current = EqualitySet.min_elt pos_set in
 177           let passive_table =
 178             Indexing.remove_index passive_table current
 179 (*             if !use_fullred then Indexing.remove_index passive_table current *)
 180 (*             else passive_table *)
 181           in
 182           let passive =
 183             (neg_list, neg_set),
 184             (remove current pos_list, EqualitySet.remove current pos_set),
 185             passive_table
 186           in
 187           (Positive, current), passive
 188     )
 189   | _ ->
 190       symbols_counter := !symbols_ratio;
 191       let set_selection set = EqualitySet.min_elt set in
 192       if EqualitySet.is_empty neg_set then
 193         let current = set_selection pos_set in
 194         let passive =
 195           (neg_list, neg_set),
 196           (remove current pos_list, EqualitySet.remove current pos_set),
 197           Indexing.remove_index passive_table current
 198 (*           if !use_fullred then Indexing.remove_index passive_table current *)
 199 (*           else passive_table *)
 200         in
 201         (Positive, current), passive
 202       else
 203         let current = set_selection neg_set in
 204         let passive =
 205           (remove current neg_list, EqualitySet.remove current neg_set),
 206           (pos_list, pos_set),
 207           passive_table
 208         in
 209         (Negative, current), passive
 210 ;;
 211
 212
 213 let make_passive neg pos =
 214   let set_of equalities =
 215     List.fold_left (fun s e -> EqualitySet.add e s) EqualitySet.empty equalities
 216   in
 217   let table =
 218       List.fold_left (fun tbl e -> Indexing.index tbl e)
 219         (Indexing.empty_table ()) pos
 220 (*     if !use_fullred then *)
 221 (*       List.fold_left (fun tbl e -> Indexing.index tbl e) *)
 222 (*         (Indexing.empty_table ()) pos *)
 223 (*     else *)
 224 (*       Indexing.empty_table () *)
 225   in
 226   (neg, set_of neg),
 227   (pos, set_of pos),
 228   table
 229 ;;
 230
 231
 232 let make_active () =
 233   [], Indexing.empty_table ()
 234 ;;
 235
 236
 237 let add_to_passive passive (new_neg, new_pos) =
 238   let (neg_list, neg_set), (pos_list, pos_set), table = passive in
 239   let ok set equality = not (EqualitySet.mem equality set) in
 240   let neg = List.filter (ok neg_set) new_neg
 241   and pos = List.filter (ok pos_set) new_pos in
 242   let table =
 243       List.fold_left (fun tbl e -> Indexing.index tbl e) table pos
 244 (*     if !use_fullred then *)
 245 (*       List.fold_left (fun tbl e -> Indexing.index tbl e) table pos *)
 246 (*     else *)
 247 (*       table *)
 248   in
 249   let add set equalities =
 250     List.fold_left (fun s e -> EqualitySet.add e s) set equalities
 251   in
 252   (neg @ neg_list, add neg_set neg),
 253   (pos_list @ pos, add pos_set pos),
 254   table
 255 ;;
 256
 257
 258 let passive_is_empty = function
 259   | ([], _), ([], _), _ -> true
 260   | _ -> false
 261 ;;
 262
 263
 264 let size_of_passive ((_, ns), (_, ps), _) =
 265   (EqualitySet.cardinal ns) + (EqualitySet.cardinal ps)
 266 ;;
 267
 268
 269 let size_of_active (active_list, _) =
 270   List.length active_list
 271 ;;
 272
 273
 274 let prune_passive howmany (active, _) passive =
 275   let (nl, ns), (pl, ps), tbl = passive in
 276   let howmany = float_of_int howmany
 277   and ratio = float_of_int !weight_age_ratio in
 278   let in_weight = int_of_float (howmany *. ratio /. (ratio +. 1.))
 279   and in_age = int_of_float (howmany /. (ratio +. 1.)) in
 280   Printf.printf "in_weight: %d, in_age: %d\n" in_weight in_age;
 281   let symbols, card =
 282     match active with
 283     | (Negative, e)::_ ->
 284         let symbols = symbols_of_equality e in
 285         let card = TermMap.fold (fun k v res -> res + v) symbols 0 in
 286         Some symbols, card
 287     | _ -> None, 0
 288   in
 289   let counter = ref !symbols_ratio in
 290   let rec pickw w ns ps =
 291     if w > 0 then
 292       if not (EqualitySet.is_empty ns) then
 293         let e = EqualitySet.min_elt ns in
 294         let ns', ps = pickw (w-1) (EqualitySet.remove e ns) ps in
 295         EqualitySet.add e ns', ps
 296       else if !counter > 0 then
 297         let _ =
 298           counter := !counter - 1;
 299           if !counter = 0 then counter := !symbols_ratio
 300         in
 301         match symbols with
 302         | None ->
 303             let e = EqualitySet.min_elt ps in
 304             let ns, ps' = pickw (w-1) ns (EqualitySet.remove e ps) in
 305             ns, EqualitySet.add e ps'
 306         | Some symbols ->
 307             let foldfun k v (r1, r2) =
 308               if TermMap.mem k symbols then
 309                 let c = TermMap.find k symbols in
 310                 let c1 = abs (c - v) in
 311                 let c2 = v - c1 in
 312                 r1 + c2, r2 + c1
 313               else
 314                 r1, r2 + v
 315             in
 316             let f equality (i, e) =
 317               let common, others =
 318                 TermMap.fold foldfun (symbols_of_equality equality) (0, 0)
 319               in
 320               let c = others + (abs (common - card)) in
 321               if c < i then (c, equality)
 322               else (i, e)
 323             in
 324             let e1 = EqualitySet.min_elt ps in
 325             let initial =
 326               let common, others =
 327                 TermMap.fold foldfun (symbols_of_equality e1) (0, 0)
 328               in
 329               (others + (abs (common - card))), e1
 330             in
 331             let _, e = EqualitySet.fold f ps initial in
 332             let ns, ps' = pickw (w-1) ns (EqualitySet.remove e ps) in
 333             ns, EqualitySet.add e ps'
 334       else
 335         let e = EqualitySet.min_elt ps in
 336         let ns, ps' = pickw (w-1) ns (EqualitySet.remove e ps) in
 337         ns, EqualitySet.add e ps'
 338     else
 339       EqualitySet.empty, EqualitySet.empty
 340   in
 341 (*   let in_weight, ns = pickw in_weight ns in *)
 342 (*   let _, ps = pickw in_weight ps in *)
 343   let ns, ps = pickw in_weight ns ps in
 344   let rec picka w s l =
 345     if w > 0 then
 346       match l with
 347       | [] -> w, s, []
 348       | hd::tl when not (EqualitySet.mem hd s) ->
 349           let w, s, l = picka (w-1) s tl in
 350           w, EqualitySet.add hd s, hd::l
 351       | hd::tl ->
 352           let w, s, l = picka w s tl in
 353           w, s, hd::l
 354     else
 355       0, s, l
 356   in
 357   let in_age, ns, nl = picka in_age ns nl in
 358   let _, ps, pl = picka in_age ps pl in
 359   if not (EqualitySet.is_empty ps) then
 360 (*     maximal_weight := Some (weight_of_equality (EqualitySet.max_elt ps)); *)
 361     maximal_retained_equality := Some (EqualitySet.max_elt ps);
 362   let tbl =
 363     EqualitySet.fold
 364       (fun e tbl -> Indexing.index tbl e) ps (Indexing.empty_table ())
 365 (*     if !use_fullred then *)
 366 (*       EqualitySet.fold *)
 367 (*         (fun e tbl -> Indexing.index tbl e) ps (Indexing.empty_table ()) *)
 368 (*     else *)
 369 (*       tbl *)
 370   in
 371   (nl, ns), (pl, ps), tbl
 372 ;;
 373
 374
 375 let infer env sign current (active_list, active_table) =
 376   let new_neg, new_pos =
 377     match sign with
 378     | Negative ->
 379         Indexing.superposition_left env active_table current, []
 380     | Positive ->
 381         let maxm, res =
 382           Indexing.superposition_right !maxmeta env active_table current in
 383         maxmeta := maxm;
 384         let rec infer_positive table = function
 385           | [] -> [], []
 386           | (Negative, equality)::tl ->
 387               let res = Indexing.superposition_left env table equality in
 388               let neg, pos = infer_positive table tl in
 389               res @ neg, pos
 390           | (Positive, equality)::tl ->
 391               let maxm, res =
 392                 Indexing.superposition_right !maxmeta env table equality in
 393               maxmeta := maxm;
 394               let neg, pos = infer_positive table tl in
 395               neg, res @ pos
 396         in
 397         let curr_table = Indexing.index (Indexing.empty_table ()) current in
 398         let neg, pos = infer_positive curr_table active_list in
 399         neg, res @ pos
 400   in
 401   derived_clauses := !derived_clauses + (List.length new_neg) +
 402     (List.length new_pos);
 403   match (* !maximal_weight *)!maximal_retained_equality with
 404   | None -> new_neg, new_pos
 405   | Some (* w *) eq ->
 406       let new_pos =
 407         List.filter (fun e -> (* (weight_of_equality e) <= w *) OrderedEquality.compare e eq <= 0) new_pos in
 408       new_neg, new_pos
 409 ;;
 410
 411
 412 let contains_empty env (negative, positive) =
 413   let metasenv, context, ugraph = env in
 414   try
 415     let found =
 416       List.find
 417         (fun (proof, (ty, left, right, ordering), m, a) ->
 418            fst (CicReduction.are_convertible context left right ugraph))
 419         negative
 420     in
 421     true, Some found
 422   with Not_found ->
 423     false, None
 424 ;;
 425
 426
 427 let forward_simplify env (sign, current) ?passive (active_list, active_table) =
 428   let pl, passive_table =
 429     match passive with
 430     | None -> [], None
 431     | Some ((pn, _), (pp, _), pt) ->
 432         let pn = List.map (fun e -> (Negative, e)) pn
 433         and pp = List.map (fun e -> (Positive, e)) pp in
 434         pn @ pp, Some pt
 435   in
 436   let all = if pl = [] then active_list else active_list @ pl in
 437
 438 (*   let rec find_duplicate sign current = function *)
 439 (*     | [] -> false *)
 440 (*     | (s, eq)::tl when s = sign -> *)
 441 (*         if meta_convertibility_eq current eq then true *)
 442 (*         else find_duplicate sign current tl *)
 443 (*     | _::tl -> find_duplicate sign current tl *)
 444 (*   in *)
 445
 446 (*   let res =  *)
 447 (*     if sign = Positive then *)
 448 (*       Indexing.subsumption env active_table current *)
 449 (*     else *)
 450 (*       false *)
 451 (*   in *)
 452 (*   if res then *)
 453 (*     None *)
 454 (*   else *)
 455
 456   let demodulate table current =
 457     let newmeta, newcurrent =
 458       Indexing.demodulation !maxmeta env table current in
 459     maxmeta := newmeta;
 460     if is_identity env newcurrent then
 461       if sign = Negative then Some (sign, newcurrent)
 462       else (Inference.delete_proof newcurrent; None)
 463     else
 464       Some (sign, newcurrent)
 465   in
 466   let res =
 467     let res = demodulate active_table current in
 468     match res with
 469     | None -> None
 470     | Some (sign, newcurrent) ->
 471         match passive_table with
 472         | None -> res
 473         | Some passive_table -> demodulate passive_table newcurrent
 474   in
 475   match res with
 476   | None -> None
 477   | Some (Negative, c) ->
 478       let ok = not (
 479         List.exists
 480           (fun (s, eq) -> s = Negative && meta_convertibility_eq eq c)
 481           all)
 482       in
 483       if ok then res else None
 484   | Some (Positive, c) ->
 485       if Indexing.in_index active_table c then
 486         (Inference.delete_proof c; None)
 487       else
 488         match passive_table with
 489         | None -> res
 490         | Some passive_table ->
 491             if Indexing.in_index passive_table c then
 492               (Inference.delete_proof c; None)
 493             else res
 494
 495 (*   | Some (s, c) -> if find_duplicate s c all then None else res *)
 496
 497 (*         if s = Utils.Negative then *)
 498 (*           res *)
 499 (*         else *)
 500 (*           if Indexing.subsumption env active_table c then *)
 501 (*             None *)
 502 (*           else ( *)
 503 (*             match passive_table with *)
 504 (*             | None -> res *)
 505 (*             | Some passive_table -> *)
 506 (*                 if Indexing.subsumption env passive_table c then *)
 507 (*                   None *)
 508 (*                 else *)
 509 (*                   res *)
 510 (*           ) *)
 511
 512 (*         let pred (sign, eq) = *)
 513 (*           if sign <> s then false *)
 514 (*           else subsumption env c eq *)
 515 (*         in *)
 516 (*         if List.exists pred all then None *)
 517 (*         else res *)
 518 ;;
 519
 520 type fs_time_info_t = {
 521   mutable build_all: float;
 522   mutable demodulate: float;
 523   mutable subsumption: float;
 524 };;
 525
 526 let fs_time_info = { build_all = 0.; demodulate = 0.; subsumption = 0. };;
 527
 528
 529 let forward_simplify_new env (new_neg, new_pos) ?passive active =
 530   let t1 = Unix.gettimeofday () in
 531
 532   let active_list, active_table = active in
 533   let pl, passive_table =
 534     match passive with
 535     | None -> [], None
 536     | Some ((pn, _), (pp, _), pt) ->
 537         let pn = List.map (fun e -> (Negative, e)) pn
 538         and pp = List.map (fun e -> (Positive, e)) pp in
 539         pn @ pp, Some pt
 540   in
 541   let all = active_list @ pl in
 542
 543   let t2 = Unix.gettimeofday () in
 544   fs_time_info.build_all <- fs_time_info.build_all +. (t2 -. t1);
 545
 546   let demodulate table target =
 547     let newmeta, newtarget = Indexing.demodulation !maxmeta env table target in
 548     maxmeta := newmeta;
 549     newtarget
 550   in
 551 (*   let f sign' target (sign, eq) = *)
 552 (*     if sign <> sign' then false *)
 553 (*     else subsumption env target eq  *)
 554 (*   in *)
 555
 556   let t1 = Unix.gettimeofday () in
 557
 558   let new_neg, new_pos =
 559     let new_neg = List.map (demodulate active_table) new_neg
 560     and new_pos = List.map (demodulate active_table) new_pos in
 561     match passive_table with
 562     | None -> new_neg, new_pos
 563     | Some passive_table ->
 564         List.map (demodulate passive_table) new_neg,
 565         List.map (demodulate passive_table) new_pos
 566   in
 567
 568   let t2 = Unix.gettimeofday () in
 569   fs_time_info.demodulate <- fs_time_info.demodulate +. (t2 -. t1);
 570
 571   let new_pos_set =
 572     List.fold_left
 573       (fun s e ->
 574          if not (Inference.is_identity env e) then
 575            if EqualitySet.mem e s then
 576              (Inference.delete_proof e; s)
 577            else
 578              EqualitySet.add e s
 579          else
 580            (Inference.delete_proof e; s))
 581       EqualitySet.empty new_pos
 582   in
 583   let new_pos = EqualitySet.elements new_pos_set in
 584
 585   let subs =
 586     match passive_table with
 587     | None ->
 588         (fun e -> not (Indexing.subsumption env active_table e))
 589     | Some passive_table ->
 590         (fun e -> not ((Indexing.subsumption env active_table e) ||
 591                          (Indexing.subsumption env passive_table e)))
 592   in
 593
 594   let t1 = Unix.gettimeofday () in
 595
 596 (*   let new_neg, new_pos = *)
 597 (*     List.filter subs new_neg, *)
 598 (*     List.filter subs new_pos *)
 599 (*   in *)
 600
 601 (*   let new_neg, new_pos =  *)
 602 (*     (List.filter (fun e -> not (List.exists (f Negative e) all)) new_neg, *)
 603 (*      List.filter (fun e -> not (List.exists (f Positive e) all)) new_pos) *)
 604 (*   in *)
 605
 606   let t2 = Unix.gettimeofday () in
 607   fs_time_info.subsumption <- fs_time_info.subsumption +. (t2 -. t1);
 608
 609   let is_duplicate =
 610     match passive_table with
 611     | None ->
 612         (fun e ->
 613            let ok = not (Indexing.in_index active_table e) in
 614            if not ok then Inference.delete_proof e;
 615            ok)
 616     | Some passive_table ->
 617         (fun e ->
 618            let ok = not ((Indexing.in_index active_table e) ||
 619                            (Indexing.in_index passive_table e)) in
 620            if not ok then Inference.delete_proof e;
 621            ok)
 622   in
 623   new_neg, List.filter is_duplicate new_pos
 624
 625 (*   new_neg, new_pos *)
 626
 627 (*   let res = *)
 628 (*     (List.filter (fun e -> not (List.exists (f Negative e) all)) new_neg, *)
 629 (*      List.filter (fun e -> not (List.exists (f Positive e) all)) new_pos) *)
 630 (*   in *)
 631 (*   res *)
 632 ;;
 633
 634
 635 let backward_simplify_active env new_pos new_table active =
 636   let active_list, active_table = active in
 637   let active_list, newa =
 638     List.fold_right
 639       (fun (s, equality) (res, newn) ->
 640          match forward_simplify env (s, equality) (new_pos, new_table) with
 641          | None -> res, newn
 642          | Some (s, e) ->
 643              if equality = e then
 644                (s, e)::res, newn
 645              else
 646                res, (s, e)::newn)
 647       active_list ([], [])
 648   in
 649   let find eq1 where =
 650     List.exists (fun (s, e) -> meta_convertibility_eq eq1 e) where
 651   in
 652   let active, newa =
 653     List.fold_right
 654       (fun (s, eq) (res, tbl) ->
 655          if List.mem (s, eq) res then
 656            res, tbl
 657          else if (is_identity env eq) || (find eq res) then (
 658            Inference.delete_proof eq;
 659            res, tbl
 660          ) (* else if (find eq res) then *)
 661 (*            res, tbl *)
 662          else
 663            (s, eq)::res, if s = Negative then tbl else Indexing.index tbl eq)
 664       active_list ([], Indexing.empty_table ()),
 665     List.fold_right
 666       (fun (s, eq) (n, p) ->
 667          if (s <> Negative) && (is_identity env eq) then (
 668            Inference.delete_proof eq;
 669            (n, p)
 670          ) else
 671            if s = Negative then eq::n, p
 672            else n, eq::p)
 673       newa ([], [])
 674   in
 675   match newa with
 676   | [], [] -> active, None
 677   | _ -> active, Some newa
 678 ;;
 679
 680
 681 let backward_simplify_passive env new_pos new_table passive =
 682   let (nl, ns), (pl, ps), passive_table = passive in
 683   let f sign equality (resl, ress, newn) =
 684     match forward_simplify env (sign, equality) (new_pos, new_table) with
 685     | None -> resl, EqualitySet.remove equality ress, newn
 686     | Some (s, e) ->
 687         if equality = e then
 688           equality::resl, ress, newn
 689         else
 690           let ress = EqualitySet.remove equality ress in
 691           resl, ress, e::newn
 692   in
 693   let nl, ns, newn = List.fold_right (f Negative) nl ([], ns, [])
 694   and pl, ps, newp = List.fold_right (f Positive) pl ([], ps, []) in
 695   let passive_table =
 696     List.fold_left
 697       (fun tbl e -> Indexing.index tbl e) (Indexing.empty_table ()) pl
 698   in
 699   match newn, newp with
 700   | [], [] -> ((nl, ns), (pl, ps), passive_table), None
 701   | _, _ -> ((nl, ns), (pl, ps), passive_table), Some (newn, newp)
 702 ;;
 703
 704
 705 let backward_simplify env new' ?passive active =
 706   let new_pos, new_table =
 707     List.fold_left
 708       (fun (l, t) e -> (Positive, e)::l, Indexing.index t e)
 709       ([], Indexing.empty_table ()) (snd new')
 710   in
 711   let active, newa = backward_simplify_active env new_pos new_table active in
 712   match passive with
 713   | None ->
 714       active, (make_passive [] []), newa, None
 715   | Some passive ->
 716       let passive, newp =
 717         backward_simplify_passive env new_pos new_table passive in
 718       active, passive, newa, newp
 719 ;;
 720
 721
 722 let get_selection_estimate () =
 723   elapsed_time := (Unix.gettimeofday ()) -. !start_time;
 724 (*   !processed_clauses * (int_of_float (!time_limit /. !elapsed_time)) *)
 725   int_of_float (
 726     ceil ((float_of_int !processed_clauses) *.
 727             ((!time_limit (* *. 2. *)) /. !elapsed_time -. 1.)))
 728 ;;
 729
 730
 731 let rec given_clause env passive active =
 732   let time1 = Unix.gettimeofday () in
 733
 734   let selection_estimate = get_selection_estimate () in
 735   let kept = size_of_passive passive in
 736   let passive =
 737     if !time_limit = 0. || !processed_clauses = 0 then
 738       passive
 739     else if !elapsed_time > !time_limit then (
 740       Printf.printf "Time limit (%.2f) reached: %.2f\n"
 741         !time_limit !elapsed_time;
 742       make_passive [] []
 743     ) else if kept > selection_estimate then (
 744       Printf.printf ("Too many passive equalities: pruning... (kept: %d, " ^^
 745                        "selection_estimate: %d)\n") kept selection_estimate;
 746       prune_passive selection_estimate active passive
 747     ) else
 748       passive
 749   in
 750
 751   let time2 = Unix.gettimeofday () in
 752   passive_maintainance_time := !passive_maintainance_time +. (time2 -. time1);
 753
 754   kept_clauses := (size_of_passive passive) + (size_of_active active);
 755
 756   match passive_is_empty passive with
 757   | true -> Failure
 758   | false ->
 759       let (sign, current), passive = select env passive active in
 760       let time1 = Unix.gettimeofday () in
 761       let res = forward_simplify env (sign, current) ~passive active in
 762       let time2 = Unix.gettimeofday () in
 763       forward_simpl_time := !forward_simpl_time +. (time2 -. time1);
 764       match res with
 765       | None ->
 766           given_clause env passive active
 767       | Some (sign, current) ->
 768           if (sign = Negative) && (is_identity env current) then (
 769             Printf.printf "OK!!! %s %s" (string_of_sign sign)
 770               (string_of_equality ~env current);
 771             print_newline ();
 772             Success (Some current, env)
 773           ) else (
 774             print_endline "\n================================================";
 775             Printf.printf "selected: %s %s"
 776               (string_of_sign sign) (string_of_equality ~env current);
 777             print_newline ();
 778
 779             let t1 = Unix.gettimeofday () in
 780             let new' = infer env sign current active in
 781             let t2 = Unix.gettimeofday () in
 782             infer_time := !infer_time +. (t2 -. t1);
 783
 784             let res, goal = contains_empty env new' in
 785             if res then
 786               Success (goal, env)
 787             else
 788               let t1 = Unix.gettimeofday () in
 789               let new' = forward_simplify_new env new' (* ~passive *) active in
 790               let t2 = Unix.gettimeofday () in
 791               let _ =
 792                 forward_simpl_new_time := !forward_simpl_new_time +. (t2 -. t1)
 793               in
 794               let active =
 795                 match sign with
 796                 | Negative -> active
 797                 | Positive ->
 798                     let t1 = Unix.gettimeofday () in
 799                     let active, _, newa, _ =
 800                       backward_simplify env ([], [current]) active
 801                     in
 802                     let t2 = Unix.gettimeofday () in
 803                     backward_simpl_time := !backward_simpl_time +. (t2 -. t1);
 804                     match newa with
 805                     | None -> active
 806                     | Some (n, p) ->
 807                         let al, tbl = active in
 808                         let nn = List.map (fun e -> Negative, e) n in
 809                         let pp, tbl =
 810                           List.fold_right
 811                             (fun e (l, t) ->
 812                                (Positive, e)::l,
 813                                Indexing.index tbl e)
 814                             p ([], tbl)
 815                         in
 816                         nn @ al @ pp, tbl
 817               in
 818 (*               let _ = *)
 819 (*                 Printf.printf "active:\n%s\n" *)
 820 (*                   (String.concat "\n" *)
 821 (*                      ((List.map *)
 822 (*                          (fun (s, e) -> (string_of_sign s) ^ " " ^ *)
 823 (*                             (string_of_equality ~env e)) (fst active)))); *)
 824 (*                 print_newline (); *)
 825 (*               in *)
 826 (*               let _ = *)
 827 (*                 match new' with *)
 828 (*                 | neg, pos -> *)
 829 (*                     Printf.printf "new':\n%s\n" *)
 830 (*                       (String.concat "\n" *)
 831 (*                          ((List.map *)
 832 (*                              (fun e -> "Negative " ^ *)
 833 (*                                 (string_of_equality ~env e)) neg) @ *)
 834 (*                             (List.map *)
 835 (*                                (fun e -> "Positive " ^ *)
 836 (*                                   (string_of_equality ~env e)) pos))); *)
 837 (*                     print_newline (); *)
 838 (*               in *)
 839               match contains_empty env new' with
 840               | false, _ ->
 841                   let active =
 842                     let al, tbl = active in
 843                     match sign with
 844                     | Negative -> (sign, current)::al, tbl
 845                     | Positive ->
 846                         al @ [(sign, current)], Indexing.index tbl current
 847                   in
 848                   let passive = add_to_passive passive new' in
 849 (*                   let (_, ns), (_, ps), _ = passive in *)
 850 (*                   Printf.printf "passive:\n%s\n" *)
 851 (*                     (String.concat "\n" *)
 852 (*                        ((List.map (fun e -> "Negative " ^ *)
 853 (*                                      (string_of_equality ~env e)) *)
 854 (*                            (EqualitySet.elements ns)) @ *)
 855 (*                           (List.map (fun e -> "Positive " ^ *)
 856 (*                                        (string_of_equality ~env e)) *)
 857 (*                              (EqualitySet.elements ps)))); *)
 858 (*                   print_newline (); *)
 859                   given_clause env passive active
 860               | true, goal ->
 861                   Success (goal, env)
 862           )
 863 ;;
 864
 865
 866 let rec given_clause_fullred env passive active =
 867   let time1 = Unix.gettimeofday () in
 868
 869   let selection_estimate = get_selection_estimate () in
 870   let kept = size_of_passive passive in
 871   let passive =
 872     if !time_limit = 0. || !processed_clauses = 0 then
 873       passive
 874     else if !elapsed_time > !time_limit then (
 875       Printf.printf "Time limit (%.2f) reached: %.2f\n"
 876         !time_limit !elapsed_time;
 877       make_passive [] []
 878     ) else if kept > selection_estimate then (
 879       Printf.printf ("Too many passive equalities: pruning... (kept: %d, " ^^
 880                        "selection_estimate: %d)\n") kept selection_estimate;
 881       prune_passive selection_estimate active passive
 882     ) else
 883       passive
 884   in
 885
 886   let time2 = Unix.gettimeofday () in
 887   passive_maintainance_time := !passive_maintainance_time +. (time2 -. time1);
 888
 889   kept_clauses := (size_of_passive passive) + (size_of_active active);
 890
 891   match passive_is_empty passive with
 892   | true -> Failure
 893   | false ->
 894       let (sign, current), passive = select env passive active in
 895       let time1 = Unix.gettimeofday () in
 896       let res = forward_simplify env (sign, current) ~passive active in
 897       let time2 = Unix.gettimeofday () in
 898       forward_simpl_time := !forward_simpl_time +. (time2 -. time1);
 899       match res with
 900       | None ->
 901           given_clause_fullred env passive active
 902       | Some (sign, current) ->
 903           if (sign = Negative) && (is_identity env current) then (
 904             Printf.printf "OK!!! %s %s" (string_of_sign sign)
 905               (string_of_equality ~env current);
 906             print_newline ();
 907             Success (Some current, env)
 908           ) else (
 909             print_endline "\n================================================";
 910             Printf.printf "selected: %s %s"
 911               (string_of_sign sign) (string_of_equality ~env current);
 912             print_newline ();
 913
 914             let t1 = Unix.gettimeofday () in
 915             let new' = infer env sign current active in
 916             let t2 = Unix.gettimeofday () in
 917             infer_time := !infer_time +. (t2 -. t1);
 918
 919             let active =
 920               if is_identity env current then active
 921               else
 922                 let al, tbl = active in
 923                 match sign with
 924                 | Negative -> (sign, current)::al, tbl
 925                 | Positive -> al @ [(sign, current)], Indexing.index tbl current
 926             in
 927             let rec simplify new' active passive =
 928               let t1 = Unix.gettimeofday () in
 929               let new' = forward_simplify_new env new' ~passive active in
 930               let t2 = Unix.gettimeofday () in
 931               forward_simpl_new_time := !forward_simpl_new_time +. (t2 -. t1);
 932               let t1 = Unix.gettimeofday () in
 933               let active, passive, newa, retained =
 934                 backward_simplify env new' ~passive active in
 935               let t2 = Unix.gettimeofday () in
 936               backward_simpl_time := !backward_simpl_time +. (t2 -. t1);
 937               match newa, retained with
 938               | None, None -> active, passive, new'
 939               | Some (n, p), None
 940               | None, Some (n, p) ->
 941                   let nn, np = new' in
 942                   simplify (nn @ n, np @ p) active passive
 943               | Some (n, p), Some (rn, rp) ->
 944                   let nn, np = new' in
 945                   simplify (nn @ n @ rn, np @ p @ rp) active passive
 946             in
 947             let active, passive, new' = simplify new' active passive in
 948
 949             let k = size_of_passive passive in
 950             if k < (kept - 1) then
 951               processed_clauses := !processed_clauses + (kept - 1 - k);
 952
 953 (*             let _ = *)
 954 (*               Printf.printf "active:\n%s\n" *)
 955 (*                 (String.concat "\n" *)
 956 (*                    ((List.map *)
 957 (*                        (fun (s, e) -> (string_of_sign s) ^ " " ^ *)
 958 (*                           (string_of_equality ~env e)) (fst active)))); *)
 959 (*               print_newline (); *)
 960 (*             in *)
 961 (*             let _ = *)
 962 (*               match new' with *)
 963 (*               | neg, pos -> *)
 964 (*                   Printf.printf "new':\n%s\n" *)
 965 (*                     (String.concat "\n" *)
 966 (*                        ((List.map *)
 967 (*                            (fun e -> "Negative " ^ *)
 968 (*                               (string_of_equality ~env e)) neg) @ *)
 969 (*                           (List.map *)
 970 (*                              (fun e -> "Positive " ^ *)
 971 (*                                 (string_of_equality ~env e)) pos))); *)
 972 (*                   print_newline (); *)
 973 (*             in *)
 974             match contains_empty env new' with
 975             | false, _ ->
 976                 let passive = add_to_passive passive new' in
 977                 given_clause_fullred env passive active
 978             | true, goal ->
 979                 Success (goal, env)
 980           )
 981 ;;
 982
 983
 984 let get_from_user () =
 985   let dbd = Mysql.quick_connect
 986     ~host:"localhost" ~user:"helm" ~database:"mowgli" () in
 987   let rec get () =
 988     match read_line () with
 989     | "" -> []
 990     | t -> t::(get ())
 991   in
 992   let term_string = String.concat "\n" (get ()) in
 993   let env, metasenv, term, ugraph =
 994     List.nth (Disambiguate.Trivial.disambiguate_string dbd term_string) 0
 995   in
 996   term, metasenv, ugraph
 997 ;;
 998
 999
1000 let given_clause_ref = ref given_clause;;
1001
1002
1003 let main () =
1004   let module C = Cic in
1005   let module T = CicTypeChecker in
1006   let module PET = ProofEngineTypes in
1007   let module PP = CicPp in
1008   let term, metasenv, ugraph = get_from_user () in
1009   let proof = None, (1, [], term)::metasenv, C.Meta (1, []), term in
1010   let proof, goals =
1011     PET.apply_tactic (PrimitiveTactics.intros_tac ()) (proof, 1) in
1012   let goal = List.nth goals 0 in
1013   let _, metasenv, meta_proof, _ = proof in
1014   let _, context, goal = CicUtil.lookup_meta goal metasenv in
1015   let equalities, maxm = find_equalities context proof in
1016   maxmeta := maxm; (* TODO ugly!! *)
1017   let env = (metasenv, context, ugraph) in
1018   try
1019     let term_equality = equality_of_term meta_proof goal in
1020     let meta_proof, (eq_ty, left, right, ordering), _, _ = term_equality in
1021     let active = make_active () in
1022     let passive = make_passive [term_equality] equalities in
1023     Printf.printf "\ncurrent goal: %s\n"
1024       (string_of_equality ~env term_equality);
1025     Printf.printf "\ncontext:\n%s\n" (PP.ppcontext context);
1026     Printf.printf "\nmetasenv:\n%s\n" (print_metasenv metasenv);
1027     Printf.printf "\nequalities:\n%s\n"
1028       (String.concat "\n"
1029          (List.map
1030             (string_of_equality ~env)
1031             equalities));
1032     print_endline "--------------------------------------------------";
1033     let start = Unix.gettimeofday () in
1034     print_endline "GO!";
1035     start_time := Unix.gettimeofday ();
1036     let res =
1037       (if !use_fullred then given_clause_fullred else given_clause)
1038         env passive active
1039     in
1040     let finish = Unix.gettimeofday () in
1041     let _ =
1042       match res with
1043       | Failure ->
1044           Printf.printf "NO proof found! :-(\n\n"
1045       | Success (Some goal, env) ->
1046           Printf.printf "OK, found a proof!\n";
1047           let proof = Inference.build_term_proof goal in
1048           print_endline (PP.pp proof (names_of_context context));
1049           print_endline (string_of_float (finish -. start));
1050       | Success (None, env) ->
1051           Printf.printf "Success, but no proof?!?\n\n"
1052     in
1053     Printf.printf ("infer_time: %.9f\nforward_simpl_time: %.9f\n" ^^
1054                      "forward_simpl_new_time: %.9f\n" ^^
1055                      "backward_simpl_time: %.9f\n")
1056       !infer_time !forward_simpl_time !forward_simpl_new_time
1057       !backward_simpl_time;
1058     Printf.printf "passive_maintainance_time: %.9f\n"
1059       !passive_maintainance_time;
1060     Printf.printf "    successful unification/matching time: %.9f\n"
1061       !Indexing.match_unif_time_ok;
1062     Printf.printf "    failed unification/matching time: %.9f\n"
1063       !Indexing.match_unif_time_no;
1064     Printf.printf "    indexing retrieval time: %.9f\n"
1065       !Indexing.indexing_retrieval_time;
1066     Printf.printf "    demodulate_term.build_newtarget_time: %.9f\n"
1067       !Indexing.build_newtarget_time;
1068     Printf.printf "derived %d clauses, kept %d clauses.\n"
1069       !derived_clauses !kept_clauses;
1070   with exc ->
1071     print_endline ("EXCEPTION: " ^ (Printexc.to_string exc));
1072     raise exc
1073 ;;
1074
1075
1076 let configuration_file = ref "../../gTopLevel/gTopLevel.conf.xml";;
1077
1078 let _ =
1079   let set_ratio v = weight_age_ratio := (v+1); weight_age_counter := (v+1)
1080   and set_sel v = symbols_ratio := v; symbols_counter := v;
1081   and set_conf f = configuration_file := f
1082   and set_lpo () = Utils.compare_terms := lpo
1083   and set_kbo () = Utils.compare_terms := nonrec_kbo
1084   and set_fullred () = use_fullred := true
1085   and set_time_limit v = time_limit := float_of_int v
1086   in
1087   Arg.parse [
1088     "-f", Arg.Unit set_fullred, "Use full-reduction strategy";
1089
1090     "-r", Arg.Int set_ratio, "Weight-Age equality selection ratio (default: 0)";
1091
1092     "-s", Arg.Int set_sel,
1093     "symbols-based selection ratio (relative to the weight ratio)";
1094
1095     "-c", Arg.String set_conf, "Configuration file (for the db connection)";
1096
1097     "-lpo", Arg.Unit set_lpo, "Use lpo term ordering";
1098
1099     "-kbo", Arg.Unit set_kbo, "Use (non-recursive) kbo term ordering (default)";
1100
1101     "-l", Arg.Int set_time_limit, "Time limit (in seconds)";
1102   ] (fun a -> ()) "Usage:"
1103 in
1104 Helm_registry.load_from !configuration_file;
1105 main ()