ocaml/problems.ml

   1 open Lambda4;;
   2 open Util;;
   3
   4 let assert_separable x =
   5  match solve x with
   6  | _, `Separable _ -> ()
   7  | _, `Unseparable s ->
   8    failwith ("assert_separable: unseparable because: " ^ s ^ ".")
   9 ;;
  10
  11 let assert_unseparable x =
  12  match solve x with
  13  | _, `Unseparable _ -> ()
  14  | _, `Separable _ ->
  15    failwith ("assert_unseparable: separable.")
  16 ;;
  17
  18 let solve_many = List.iter assert_separable;;
  19
  20 (* TODO *)
  21 (* div under a lambda in conv *)
  22 (* assert_unseparable (problem_of (Some"`y y") ["x (_. y y)"] []);; *)
  23
  24 List.iter (assert_separable ++ Lambda4.tmp) (Parser.from_file "problems/p");;
  25
  26 (* q-series problems *)
  27
  28 let q1 () = problem_of
  29  None
  30  ["a d e"]
  31  ["a b"; "a c"]
  32  ;;
  33
  34 let q2 () = problem_of
  35  None
  36  ["a d e"]
  37  ["a b" ]
  38  ;;
  39
  40 let q3 () = problem_of
  41  (Some "x y")
  42  ["a d e f"]
  43  ["a b" ]
  44  ;;
  45
  46 let q4 () = problem_of
  47  None
  48  ["f (x.a b c d)"]
  49  ["a b" ]
  50  ;;
  51
  52 let q5 () = problem_of
  53  (Some"x y")
  54  ["(y. x)"]
  55  ["x"]
  56  ;;
  57
  58 let q6 () = problem_of
  59  (Some"x w")
  60  ["(y. x z)"]
  61  ["y"]
  62  ;;
  63
  64 let q7 () = problem_of
  65  (Some "(b (c d (e f f k.(g e))) f)")
  66  ["(g (e f) (g e h) (f d (e f) k.e) k.(c d l.(c d)) (f d k.g (b (g (e f)) (b (g (e f)) (e f)) (g (e f) (g e h)))) k.l.(h f (b i)))";
  67   "(g (e f) (g e h) (f d (e f) k.e) k.(c d l.(c d)) (b (g (e f))) k.l.(g f (k f f (k f f m.(g k)))))";
  68   "(b (g (e f)) f k.e k.l.(f d (e f)) (c d (e f f k.(g e)) (g k.(e f f))) (h f (i (h k.(i b l.m.n.e)))))"]
  69  ["(f d (e f) k.e k.l.(c d) (b (g e) k.h) (i b k.l.m.e b) a)";
  70   "(f d (e f) k.e k.l.(c d) (b (g e) k.h) (d k.e) (f d (e f) k.e) a)";
  71   "(g (e f) (g e h) (f d (e f) k.e) k.(c d l.(c d)) (g e h) (g f (e f f (e f f k.(g e))) (g (e f)) (b (c d (e f f k.(g e))) (b (g (e f)) (e f)) (b (g (e f)) k.l.e))) a)"]
  72  ;;
  73
  74 (**********************)
  75
  76 let q8 () = problem_of
  77  (Some"x a")
  78  ["y (x b c)"] ["j"]
  79 ;;
  80
  81 let q9 () = problem_of
  82  (Some"x a")
  83  ["y x"] ["a (y a b b b)"]
  84 ;;
  85
  86 let q11 () = problem_of
  87  (Some "x y")
  88  ["a (x z)"] [] ;;
  89
  90 let q10 () = problem_of
  91  (Some "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. c) (k. l. b (m. c)) (k. l. c) (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)
  92 (k. e (f g))) (b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)) (b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b
  93  (m. c)) (k. c f))) (k. b (l. c) b (l. b (m. c))) (k. b (l. c)))")
  94 ["e (f g) (k. g) (c f) (k. e) (k. b (l. c) d (b (l. c))) (c f (k. b (l. c)) (k. l. b (m. c))) (k. l. b (m. c) d (l (f k) (m. k)) (m. n. c)) (c f (k. b (l. c)) (k. b (l. c) d) (k. c k))";
  95 "e (f g) (k. g) (c f) (k. i) (k. l. h) (k. l. m. n. m) (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)) (k. l. m. k (f g) (n. g) (c f) (n. k))";
  96 "b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)) (b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f))) (k. b (l. c) b (l. b (m. c))) (k. b (l. c))";
  97 "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. m. n. m) (k. l. m. b (n. k) d (b (n. k))) (b (k. c) (k. e) (k. l. m. b (n. c))) (e (f g) (k. g) (c f) (k. i) (k. l. h) (k. l. m. n. m) (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)) (k. l. m. k (f g) (n. g) (c f) (n. k)))";
  98 "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. c) (k. l. b (m. c)) (k. l. c) (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f) (k. e (f g)))"]
  99 [
 100 "b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f)) (b (k. c) (k. e) f (b (k. c) (k. l. b (m. c)) (k. c f))) (k. b (l. c) b (l. b (m. c))) (e (f g) (k. g) (c f) (c f (k. b (l. c)) (k. e)))";
 101 "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. m. n. m) (k. l. m. b (n. k) d (b (n. k))) (e (f g) (k. g) (c f) (k. e) (k. b (l. c) d (b (l. c)))) (k. e (f g) (l. g) (c f) (l. k) (l. m. h))";
 102 "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. c) (k. l. b (m. c)) (k. l. m. n. o. p. o) (e (f g) (k. g) (c f) (k. i) f)";
 103 "b (k. c) d (e (f g) (k. g)) (k. l. c) (k. l. b (m. c)) (k. l. c) (k. b)";
 104 "e (f g) (k. g) (c f) (k. e) (k. b (l. c)) (c f (k. b (l. c)) (k. l. b (m. k))) (k. b (l. k)) (e (f g) (k. g) (c f) (c f (k. b (l. c)) (k. e)))";
 105 ] ;;
 106
 107 let m1 () = problem_of None []
 108  ["y z"; "x z"; "x (a k) u"; "x (a r)"; "x (a k) v"]
 109
 110 ;;
 111
 112 let m2 () = problem_of None []
 113  ["y z"; "x z"; "x (a k) u"; "x (a r)"; "x (a k) v"]
 114
 115 ;;
 116
 117
 118 let n1 () = problem_of (Some"b (c b) (k. l. c b d) (c e) (k. l. m. f) (g (k. c e) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b)) (f c (h (k. c c g))) (g (k. c e) (k. i) f e (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d)) (k. e c (k (l. f))) (g (k. c e) (k. i) e)) (g (k. c e) (k. i) (c b) (f c) b)")
 119 [
 120 "b (c b) (k. l. c b d) (c e) (k. l. m. f) (g (k. c e) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b)) (f c (h (k. c c g))) (g (k. c e) (k. i) f e (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d)) (k. e c (k (l. f))) (g (k. c e) (k. i) e)) (b (k. f) (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e))) (k. l. m. f) (g (k. c e) (k. i) f e) (k. i))";
 121 "g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d) (k. l. g (m. c e) (m. i) (c b) (l c) b) (e c (d d (d c)) (c e (k. f)) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) (k. l. m. f)))";
 122 "b (c b) (k. l. c b d) (c e) (k. l. m. f) (g (k. c e) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b)) (f c (h (k. c c g))) (g (k. c e) (k. i) f e (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d)) (k. e c (k (l. f))) (g (k. c e) (k. i) e))";
 123 "b (k. f) (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e))) (k. l. m. f) (g (k. c e) (k. i) f e) (k. l. m. c c g) (e c (b (k. f))) (k. f c)";
 124 "c (c e) (e c (d d (d c)) (k. c e (f c))) (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d) (k. c e (l. f) (k (l. c e) (l. i)))) (k. l. l (m. c e) (m. i) (c b) (f c) b) (k. l. c k) (f (f c) (b (c b) (k. l. c b d) (c e)) (b (k. f) (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e))) (k. l. m. f) (g (k. c e) (k. i) f e) (k. l. m. c c g) (e c (b (k. f)))))";
 125 ] [
 126 "b (c b) (k. l. c b d) (c e) b (g (k. c e) (k. i) (c b)) (h (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)))) (g (k. c e) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b) (g (k. c e) (k. i) (g (k. c e) (k. i) e) (e c (d d (d c)) (k. c e (f c))))) a";
 127 "c c g (k. b (c b) (l. m. c b k) (c e)) (k. b (c b) (l. m. c b d) (c k) b) (k. e c (d h) k) (g (k. c e) (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b) (g (k. c e) (k. i) (g (k. c e) (k. i) e) (e c (d d (d c)) (k. c e (f c))))) a";
 128 "d h (b (c b) (k. l. c b d) (c e)) (k. g (l. c e) (l. i) (c b) (k c) b) d b (b (c b) (k. l. c b d) (c e) b (g (k. c e) (k. i) (c b)) (k. c)) a";
 129 "g (k. c e) (k. d d) (k. k k) (e c (d d (d c)) i) (k. g (l. k e) (l. d d)) (g i (b (c b) (k. l. c b d) (e c (d d (d c)) (k. c e (f c)) (k. k (c k) (l. m. c k d) (c e) k (g (l. c e) (l. i) (c k)) (l. c))))) (c b) a";
 130 "g (k. c e) (k. i) f e (g (k. c e) (k. i) (c b) (c (c e)) (k. l. c b d)) (k. e c (k (l. f))) (g (k. c e) (k. i) e) a"
 131 ] ;;
 132
 133 let n2 () = problem_of
 134 (Some"b b (c d) (k. d e) (k. k) (k. l. b)")
 135 [
 136 "b b (d e (k. d e)) (g (k. e) (k. k)) (b (b b) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h))) (k. k (k k) (l. l))) (f (e (c d))) (b b (d e (k. d e)) (b b) (b (b b) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h))))) (d e (k. d e) g (i (k. k)))";
 137 "f (g (k. e)) (k. b b) (c d (k. k d) (k. l. l) c) (k. c d) (k. c) (d (g (de) (g (k. e)) h) (g (k. b b)))";
 138 "f (g (k. e)) (k. b b) (c d (k. k d) (k. l. l) c) (k. c d) (k. l. l) (k. g (d e) (l. m. m))";
 139 "b b (d e (k. d e)) (g (k. e) (k. k)) (b (b b) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h))) (k. k (k k) (l. l))) (f (e (c d))) (b b (d e (k. d e)) (b b) (b (b b) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h)))))";
 140 "d (g (d e) (g (k. e)) h) (g (g (d e)) (d e (k. d e) (k. b (l. h)) (k. l. d e))) (b (k. h) (k. k e (l. m. b b)) (k. k (k k) (l. l))) (k. b) (b b (k. l. i)(k. c))";
 141 ] [
 142 "b (b b) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h))) (e (b b (c d))) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (g (k. e) (k. k))) (k. l. d (g (d k) (g (m. k)) h) (d k (m. n. b b))) (e (c d) (e (c d))) a";
 143 "d (g (d e) (g (k. e)) h) (d e (k. l. b b)) (b b) h (k. g (l. e) (l. l)) a";
 144 "d e (k. d e) (k. b (l. h)) (k. l. d e) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (g (d e) (k. l. l))) a";
 145 "f (g (k. e)) (k. b b) (c d (k. k d) (k. l. l) c) (k. c d) (k. c) (k. l. m. b b) a";
 146 "f (g (k. e)) (k. b b) (c d (k. k d) (k. l. l) c) (k. c d) (b (b b) (d (g(d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (b (k. h))) (e (b b (c d))) (d (g (d e) (g (k. e)) h) (b b (c d) (k. l. b)) (g (k. e) (k. k)))) (k. d e (l. d e) f) a";
 147 ]
 148 ;;
 149
 150 let n3 () = problem_of
 151 (Some"b (k. c (c d e f)) (k. l. f (m. f) (m. f) (m. n. n))")
 152 [
 153 "b (g (k. e e)) (k. b (g (l. e e))) (g (h (k. i)) (k. e)) (f (k. f) (k. f) i) (i (k. c (c d e f)) (k. l. l) (k. g (h (l. i)) (k d) f) e) (k. l. h) (k. f (l. f) (l. f) (l. e)) (k. l. l (m. l))";
 154 "c d e (f i) (e e) (g e) (k. l. e) (k. c (g (k (l. i)))) (c d e (k. k))";
 155 "f (k. f) (k. f) (f h) (f h (c d e (f i))) (k. b) (c d e (f i) (e e) (f (k. h))) (g e (b (k. i)) (e e (e e)))";
 156 "f (k. f) (k. f) (k. e) (c d e (f i) (e e) (g e)) (k. e e) (k. l. m. e) (k. e)";
 157 "g e f (f (k. f) (f (k. f) (k. l. f)) (c d e b)) (f (k. f) (k. f) (k. l. l) b) (f (k. h)) (c d e (f i) (e e) (g e) (k. l. e)) (f (k. f) f)";
 158 ][
 159 "b (g (k. e e)) (k. b (g (l. e e))) (g (h (k. i)) (k. e)) (f (k. f) (k. f) i) (i (k. c (c d e f)) (k. l. l) (k. g (h (l. i)) (k d) f) e) (k. l. h) (k. f (l. f) (l. f) (l. e)) a";
 160 "c d e (f i) (e e) (g e) (b (g (k. e e)) (k. c (g (h (l. i))) (l. f l))) (k. f (l. f) (l. f)) a";
 161 "e e (k. k d e (l. l)) (g e) (c d e b (e e (c (c d e f)))) (d (e e (k. k d e (l. l))) (k. k i)) (k. i (l. c (c d e f))) (k. h) a";
 162 "f (k. f) (k. f) (f h) (f h (c d e (f i))) (k. b) (f i (c d e)) (k. h) a";
 163 "g e f (f (k. f) (f (k. f) (k. l. f)) (c d e b)) (f (k. f) (k. f) (k. l. l) b) (f (k. h)) (c d e (f i) (e e) (g e) (k. l. e)) (f (k. f) f) (f (k. f) (k. f) (k. l. l) (c (k. i (l. c (c d e f))))) a";
 164 ] ;;
 165
 166 (* ************************************************************************** *)
 167
 168 let o1 () = problem_of None [] ["x a b"; "x (_. BOT) c"] ;;
 169 let o2 () = problem_of None [] ["x (y (_. BOT) a) c"; "x (y a PAC) d"] ;;
 170 let o3 () = problem_of
 171  (Some"y (x a1 BOMB c) (x BOMB b1 d)")
 172  [ "y (x a2 BOMB c) (x BOMB b1 d)";
 173  "y (x a1 BOMB c) (x BOMB b2 d)";] [] ;;
 174 let o4 () = problem_of (Some"x BOMB a1 c")
 175  [ "x y BOMB d"; "x BOMB a2 c" ] [] ;;
 176 let o5 () = problem_of (Some"BOT") [] [] ;;
 177 let o6 () = problem_of (Some"x BOMB") ["x y"] [];;
 178
 179 solve_many (List.map ((|>) ()) [
 180  o1; o2; o3; o4; o5; o6
 181 ]);;
 182
 183 assert_unseparable(problem_of None ["BOT"] []);;
 184 assert_unseparable(problem_of (Some"x y") ["x BOMB"] []);;
 185 assert_unseparable(problem_of (Some"x y z") ["x BOMB z"; "x y y"] []);;
 186
 187 solve_many [
 188  problem_of
 189  (* DISPLAY PROBLEM (main) - measure=965
 190     Discriminating sets (deltas):
 191     0 <> 1 <> 2 <> 3 <> 4
 192  *)(* DIVERGENT  *)
 193       (Some"b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (k. b c d (l. c (l k)) (b c (l. e e) (b c d (l. e l) (e e (b (l. m. b)) d (l. d))) (l. c)))")
 194    (* CONVERGENT *) [
 195    (* _ *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) (k. e e) (k. g (l. g (m. b c)) (l. i (f g)))";
 196    (* _ *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (d b (k. b)) (k. d k (k (l. m. k)) (c (e h))) (b c (k. c (e h)))";
 197    (* _ *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) (k. e e)";
 198    (* _ *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (d b (k. b)) (k. d k (k (l. m. k)) (c (e h)))";
 199    (* _ *) "b (k. l. b) (e f) (b c d) (e e (b (k. l. b)) d) (e (k. l. b c) (k. l. b k) (b c)) d (e e (e e) (d (k. f)) (b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))))) (e e (b (k. l. b)) (b (k. l. b) (e f) (b c
 200  d)) (e e (b (k. l. b)) d (k. d) (b (k. l. b))) (k. b c k (l. e l) (e e (b (l. m. b)) k (l. k)) (f g (c (e h))) (k b (l. b) (f g (e f))) (c (e h))) (k. i (f g) (l. l)))";
 201  ] (* NUMERIC    *) [
 202    (* 0 *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (d b (k. b)) (k. l. c (l k)) a";
 203    (* 1 *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) a";
 204    (* 2 *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) (k. l. c (k h)) a";
 205    (* 3 *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) (k. l. c (k h)) (d b (b c d (k. c (k h))) (b c d (k. e k) (b c))) a";
 206    (* 4 *) "b c d (k. e k) (e e (b (k. l. b)) d (k. d)) (f g (c (e h))) (d b (k. b) (f g (e f))) (c (e h)) (e e (b (k. l. b)) (k. e k)) (k. b k d (l. e l) (e e (b (l. m. b)) d (l. d)) (f g (k (e h)))) a";
 207  ];
 208  problem_of
 209  (* DISPLAY PROBLEM (main) - measure=561
 210     Discriminating sets (deltas):
 211     0 <> 1 <> 2 <> 3 <> 4
 212  *)(* DIVERGENT  *)
 213       (Some"b (c b) (k. d) (e f (k. e) (k. b) (f d)) (e f (k. g k) d) (k. c k (c k g))")
 214    (* CONVERGENT *) [
 215    (* _ *) "c (k. l. l b k) (k. l. d) (e f (k. k) (g e)) (k. l. m. n. n b m) (k. b (b (k e))) (k. g) (e f (k. k (g e) h) b (e (k. g) (h c (g c) f)))";
 216    (* _ *) "e f (k. k) (k. l. c b) (k. l. l (k b) g) (k. e f (l. l)) (h c (c (k. l. l b k) (k. l. d) (e f (k. k) (g e))) (k. g e (g e))) (k. g (l. e f g) (l. h c) (g (l. e f g) (l. h c)))";
 217    (* _ *) "e f (k. k (g e) h) (g (k. e f g) (c (c b g) (k. l. l b g))) (k. k (g e) h) (k. h) (b (b (g e)) (k. c (l. m. m b l))) (k. l. g l (g l) (m. c b))";
 218    (* _ *) "c (k. l. l b k) (k. l. d) (e f (k. k) (g e)) (k. l. m. n. n b m) (k. b (b (k e))) (k. g)";
 219    (* _ *) "e f (k. k) (g e) (e f (k. e)) (e f (k. e)) (h c (b (g e) h (k. c (l. m. m k l))))";
 220  ] (* NUMERIC    *) [
 221    (* 0 *) "c (k. l. l b k) (k. l. d) (e f (k. k) (g e)) (k. l. m. n. n b m) (k. b (b (k e))) (k. i) a";
 222    (* 1 *) "e f (k. k (g e) h) (g (k. e f g) (c (c b g) (k. l. l b g))) (k. k (g e) h) (k. h) (b (b (g e)) (k. c (l. m. m b l))) (h (c b) g i) a";
 223    (* 2 *) "e f (k. k) (g e) (e f (k. e)) (h (k. g e (g e)) (h (k. g e (g e)))) (k. d) a";
 224    (* 3 *) "e f (k. k) (g e) (e f (k. e)) (h (k. g e (g e)) (h (k. g e (g e)))) (k. d) (k. l. m. c k) a";
 225    (* 4 *) "g (k. e f g) (k. h c) (b (g e) h (k. c (l. m. m k l))) (k. c b g) (k. e f (l. l) (g e) (e f (l. e))) f a";
 226  ]
 227 ];;
 228
 229 (* This fails *)
 230 (* solve (problem_of
 231  (Some"x PAC PAC PAC PAC PAC a")
 232  ["x PAC PAC PAC PAC PAC b"]
 233  ["y x"; "y z"]
 234  (* In general:
 235  DIV x (n times PAC) a
 236  CON x (n times PAC) b
 237  1 y (m times lambda. x) 0
 238  2 y z 0
 239  when x steps on the n+1-th argument,
 240  y must apply n+m+1 variables
 241  Thus special_k must be >=n+m+1 *)
 242 );; *)
 243
 244 solve_many (List.map ((|>) ()) ([
 245  q1 ; q2; q3; q4 ; q5 ; q6 ;
 246  q7 ;
 247  q8 ;
 248  q9 ;
 249  q10 ;
 250  q11 ;
 251  m1 ;
 252  m2 ;
 253 ] @ [
 254  n1 ;
 255  n2 ;
 256  n3
 257 ]));;