]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/software/components/ng_paramodulation/paramod.ml
Reorganized foUtils, added Clauses module to avoid duplicate code around are_invertib...
[helm.git] / helm / software / components / ng_paramodulation / paramod.ml
index 4a1b2f6c72ea32be73696c725e225e22c604caf0..1f64314c9df48197d718debd7b937b0de1d3cc6c 100644 (file)
 
 (* $Id: orderings.ml 9869 2009-06-11 22:52:38Z denes $ *)
 
-let debug s = prerr_endline s ;;
-(* let debug _ = ();;*)
+let debug s = prerr_endline (Lazy.force s) ;;
+let debug _ = ();;
 
-let monster = 500;;
+let monster = 100;;
     
-module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
-  exception Failure of string * B.t Terms.bag * int * int
+module type Paramod =
+  sig
+    type t
+    type szsontology = 
+      | Unsatisfiable of (t Terms.bag * int * int list) list
+      | GaveUp 
+      | Error of string 
+      | Timeout of int * t Terms.bag
+    val paramod :
+      useage:bool ->
+      max_steps:int ->
+      print_problem:bool ->
+      ?timeout:float ->
+      t Terms.foterm * (t Terms.foterm list * t Terms.foterm list) -> 
+      (t Terms.foterm * (t Terms.foterm list * t Terms.foterm list)) list -> szsontology
+  end
+
+module Paramod (B : Orderings.Blob) = struct
+  type t = B.t
+  type szsontology = 
+    | Unsatisfiable of (B.t Terms.bag * int * int list) list
+    | GaveUp 
+    | Error of string 
+    | Timeout of int * B.t Terms.bag
+  exception Stop of szsontology
   type bag = B.t Terms.bag * int
   module Pp = Pp.Pp (B) 
-  module FU = FoUnif.Founif(B) 
+  module FU = FoUnif.FoUnif(B) 
   module IDX = Index.Index(B) 
   module Sup = Superposition.Superposition(B) 
   module Utils = FoUtils.Utils(B) 
+  module Order = B
+  module Clauses = Clauses.Clauses(B)
   module WeightOrderedPassives =
       struct
         type t = B.t Terms.passive_clause
-        let compare = Utils.compare_passive_clauses_weight
+        let compare = Clauses.compare_passive_clauses_weight
       end
 
   module AgeOrderedPassives =
       struct
         type t = B.t Terms.passive_clause
-        let compare = Utils.compare_passive_clauses_age
+        let compare = Clauses.compare_passive_clauses_age
       end
   
   module WeightPassiveSet = Set.Make(WeightOrderedPassives)
@@ -41,13 +66,13 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
 
   let add_passive_clause ?(no_weight=false) (passives_w,passives_a) cl =
     let cl = if no_weight then (0,cl)
-    else Utils.mk_passive_clause cl in
+    else Clauses.mk_passive_clause cl in
     WeightPassiveSet.add cl passives_w, AgePassiveSet.add cl passives_a
   ;;
 
   let add_passive_goal ?(no_weight=false) (passives_w,passives_a) g =
     let g = if no_weight then (0,g)
-    else Utils.mk_passive_goal g in
+    else Clauses.mk_passive_goal g in
     WeightPassiveSet.add g passives_w, AgePassiveSet.add g passives_a
   ;;
 
@@ -96,21 +121,13 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
     else WeightPassiveSet.min_elt passives_w
   ;;
 
-  let mk_clause bag maxvar (t,ty) =
-    let (proof,ty) = B.saturate t ty in
-    let c, maxvar = Utils.mk_unit_clause maxvar ty proof in
-    let bag, c = Utils.add_to_bag bag c in
-    (bag, maxvar), c
-  ;;
-  
-  let mk_passive (bag,maxvar) = mk_clause bag maxvar;;
-  let mk_goal (bag,maxvar) = mk_clause bag maxvar;;
-
   (* TODO : global age over facts and goals (without comparing weights) *)
   let select ~use_age passives g_passives =
     if is_passive_set_empty passives then begin
-      assert (not (is_passive_set_empty g_passives));
-      let g_cl = pick_min_passive ~use_age:use_age g_passives in
+      if (is_passive_set_empty g_passives) then
+        raise (Stop GaveUp) (* we say we are incomplete *)
+      else
+       let g_cl = pick_min_passive ~use_age:use_age g_passives in
         (true,g_cl,passives,remove_passive_clause g_passives g_cl)
     end
     else let cl = pick_min_passive ~use_age:use_age passives in
@@ -118,7 +135,7 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
         (false,cl,remove_passive_clause passives cl,g_passives)
       else
         let g_cl = pick_min_passive ~use_age:use_age g_passives in
-       let (id1,_,_,_),(id2,_,_,_) = snd cl, snd g_cl in
+       let (id1,_,_,_,_),(id2,_,_,_,_) = snd cl, snd g_cl in
        let cmp = if use_age then id1 <= id2
        else fst cl <= fst g_cl
        in
@@ -129,19 +146,20 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
   ;;
 
   let backward_infer_step bag maxvar actives passives
-                          g_actives g_passives g_current =
+                          g_actives g_passives g_current iterno =
     (* superposition left, simplifications on goals *)
-      debug "infer_left step...";
+      debug (lazy "infer_left step...");
       let bag, maxvar, new_goals = 
         Sup.infer_left bag maxvar g_current actives 
       in
-        debug "Performed infer_left step";
+        debug (lazy "Performed infer_left step");
+       let bag = Terms.replace_in_bag (g_current,false,iterno) bag in
         bag, maxvar, actives, passives, g_current::g_actives,
     (add_passive_goals g_passives new_goals)
   ;;
 
   let forward_infer_step bag maxvar actives passives g_actives
-                         g_passives current =
+                         g_passives current iterno =
     (* forward step *)
     
     (* e = select P           *
@@ -152,11 +170,12 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
      * new = supright e'' A'' *
      * new'= demod A'' new    *
      * P' = P + new'          *)
-    debug "Forward infer step...";
+    debug (lazy "Forward infer step...");
+    debug (lazy("Number of actives : " ^ (string_of_int (List.length (fst actives)))));
     let bag, maxvar, actives, new_clauses = 
       Sup.infer_right bag maxvar current actives 
     in
-      debug "Demodulating goals with actives...";
+      debug (lazy "Demodulating goals with actives...");
       (* keep goals demodulated w.r.t. actives and check if solved *)
       let bag, g_actives = 
         List.fold_left 
@@ -165,10 +184,10 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
                Sup.simplify_goal ~no_demod:false maxvar (snd actives) bag acc c
              with
                | None -> bag, acc
-               | Some (bag,c) -> bag,c::acc)
+               | Some (bag,c1) -> bag,if c==c1 then c::acc else c::c1::acc)
           (bag,[]) g_actives 
       in
-      let ctable = IDX.index_unit_clause IDX.DT.empty current in
+      let ctable = IDX.index_clause IDX.DT.empty current in
       let bag, maxvar, new_goals = 
         List.fold_left 
           (fun (bag,m,acc) g -> 
@@ -176,18 +195,18 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
                bag,m,ng@acc) 
           (bag,maxvar,[]) g_actives 
       in
+      let bag = Terms.replace_in_bag (current,false,iterno) bag in
     bag, maxvar, actives,
     add_passive_clauses passives new_clauses, g_actives,
     add_passive_goals g_passives new_goals
   ;;
  
-  let rec given_clause ~noinfer 
-    bag maxvar iterno max_steps timeout 
+  let rec given_clause ~useage ~noinfer 
+    bag maxvar iterno weight_picks max_steps timeout 
     actives passives g_actives g_passives 
   =
     let iterno = iterno + 1 in
-    if iterno = max_steps then       
-      raise (Failure ("No iterations left !",bag,maxvar,iterno));
+    if iterno = max_steps then raise (Stop (Timeout (maxvar,bag)));
     (* timeout check: gettimeofday called only if timeout set *)
     if timeout <> None &&
       (match timeout with
@@ -196,8 +215,8 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
         if noinfer then
           begin
             debug 
-              ("Last chance: all is indexed " ^ string_of_float
-                (Unix.gettimeofday()));
+              (lazy("Last chance: all is indexed " ^ string_of_float
+                (Unix.gettimeofday())));
             let maxgoals = 100 in
             ignore(List.fold_left 
               (fun (acc,i) x -> 
@@ -208,35 +227,36 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
                    ();
                  x::acc,i+1)
               ([],0) g_actives);
-            raise (Failure (("Last chance: failed over " ^ 
-              string_of_int maxgoals^ " goal " ^ 
-              string_of_float (Unix.gettimeofday())),bag,maxvar,0));
+            raise (Stop (Timeout (maxvar,bag)))
           end
         else if false then (* activates last chance strategy *)
           begin
-           debug("Last chance: "^string_of_float (Unix.gettimeofday()));
-           given_clause ~noinfer:true bag maxvar iterno max_steps 
+           debug (lazy("Last chance: "^string_of_float (Unix.gettimeofday())));
+           given_clause ~useage ~noinfer:true bag maxvar iterno weight_picks max_steps 
              (Some (Unix.gettimeofday () +. 20.))
              actives passives g_actives g_passives;
-           raise (Failure ("Timeout !",bag,maxvar,iterno))
+           raise (Stop (Timeout (maxvar,bag)));
           end
-        else raise (Failure ("Timeout !",bag,maxvar,iterno));
+        else raise (Stop (Timeout (maxvar,bag)));
 
-    let use_age = iterno mod 5 = 0 in
+    let use_age = useage && (weight_picks = (iterno / 6 + 1)) in
+    let weight_picks = if use_age then 0 else weight_picks+1
+    in
 
     let rec aux_select bag passives g_passives =
       let backward,(weight,current),passives,g_passives =
         select ~use_age passives g_passives
       in
        if use_age && weight > monster then
-         let bag,cl = Utils.add_to_bag bag current in
+         let bag,cl = Terms.add_to_bag current bag in
            if backward then
              aux_select bag passives (add_passive_clause g_passives cl)
            else
              aux_select bag (add_passive_clause passives cl) g_passives
        else
+         let bag = Terms.replace_in_bag (current,false,iterno) bag in
         if backward then
-          let _ = debug ("Selected goal : " ^ Pp.pp_unit_clause current) in
+          let _ = debug (lazy("Selected goal : " ^ Pp.pp_clause current)) in
          match 
            if noinfer then 
              if weight > monster then None else Some (bag,current)
@@ -251,17 +271,17 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
                  bag,maxvar,actives,passives,g_actives,g_passives
                else
                  backward_infer_step bag maxvar actives passives
-                   g_actives g_passives g_current
+                   g_actives g_passives g_current iterno
         else
-          let _ = debug ("Selected fact : " ^ Pp.pp_unit_clause current) in
+          let _ = debug (lazy("Selected fact : " ^ Pp.pp_clause current)) in
          (*let is_orphan = Sup.orphan_murder bag (fst actives) current in*)
           match 
             if noinfer then 
               if weight > monster then bag,None 
               else  bag, Some (current,actives)
             else if Sup.orphan_murder bag (fst actives) current then
-              let (id,_,_,_) = current in
-              let bag = Terms.M.add id (current,true) bag in
+             let _ = debug (lazy "Orphan murdered") in
+              let bag = Terms.replace_in_bag (current,true,iterno) bag in
                 bag, None
             else Sup.keep_simplified current actives bag maxvar
           with
@@ -282,60 +302,75 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
                   if noinfer then
                     let actives = 
                       current::fst actives,
-                      IDX.index_unit_clause (snd actives) current
+                      IDX.index_clause (snd actives) current
                     in
                     bag,maxvar,actives,passives,g_actives,g_passives
                   else
                     forward_infer_step bag maxvar actives passives
-                      g_actives g_passives current
+                      g_actives g_passives current iterno
     in
     
 
       (*prerr_endline "Active table :"; 
        (List.iter (fun x -> prerr_endline (Pp.pp_unit_clause x))
           (fst actives)); *)
-
     let bag,maxvar,actives,passives,g_actives,g_passives =      
       aux_select bag passives g_passives
     in
       debug
-        (Printf.sprintf "Number of active goals : %d"
-           (List.length g_actives));
+        (lazy(Printf.sprintf "Number of active goals : %d"
+           (List.length g_actives)));
       debug
-        (Printf.sprintf "Number of passive goals : %d"
-           (passive_set_cardinal g_passives));
+        (lazy(Printf.sprintf "Number of passive goals : %d"
+           (passive_set_cardinal g_passives)));
       debug
-        (Printf.sprintf "Number of actives : %d" (List.length (fst actives)));
+        (lazy(Printf.sprintf "Number of actives : %d" (List.length (fst actives))));
       debug
-        (Printf.sprintf "Number of passives : %d"
-           (passive_set_cardinal passives));
-      given_clause ~noinfer
-        bag maxvar iterno max_steps timeout 
+        (lazy(Printf.sprintf "Number of passives : %d"
+           (passive_set_cardinal passives)));
+      given_clause ~useage ~noinfer
+        bag maxvar iterno weight_picks max_steps timeout 
         actives passives g_actives g_passives
   ;;
 
-  let paramod ~max_steps ?timeout (bag,maxvar) ~g_passives ~passives =
+  let paramod ~useage ~max_steps ~print_problem ?timeout goal hypotheses =
     let initial_timestamp = Unix.gettimeofday () in
+    let bag = Terms.empty_bag in
+    let maxvar = 0 in
+    let build_clause (bag,maxvar,l) (t,(nlit,plit)) =
+      let c,maxvar = Clauses.mk_clause maxvar nlit plit t in
+      let bag,c = Terms.add_to_bag c bag in
+      (bag,maxvar,c::l)
+    in
+    let bag,maxvar,hypotheses = List.fold_left build_clause (bag,maxvar,[]) hypotheses in
+    let bag,maxvar,goals = build_clause (bag,maxvar,[]) goal in
+    let goal = match goals with | [g] -> g | _ -> assert false in
     let passives =
-      add_passive_clauses ~no_weight:true passive_empty_set passives
+      add_passive_clauses ~no_weight:true passive_empty_set hypotheses
     in
     let g_passives =
-      add_passive_goals ~no_weight:true passive_empty_set g_passives
+      add_passive_goal ~no_weight:true passive_empty_set goal
     in
     let g_actives = [] in
     let actives = [], IDX.DT.empty in
+    if print_problem then begin
+       prerr_endline "Facts:";
+       List.iter (fun x -> prerr_endline (" " ^ Pp.pp_clause x)) hypotheses;
+       prerr_endline "Goal:";
+       prerr_endline (" " ^ Pp.pp_clause goal);
+    end;
     try 
-     given_clause ~noinfer:false
-      bag maxvar 0 max_steps timeout actives passives g_actives g_passives
+     given_clause ~useage ~noinfer:false
+      bag maxvar 0  0 max_steps timeout actives passives g_actives g_passives
     with 
-    | Sup.Success (bag, _, (i,_,_,_)) ->
+    | Sup.Success (bag, _, (i,_,_,_,_)) ->
         let l =
           let rec traverse ongoal (accg,acce) i =
-            match Terms.M.find i bag with
-              | (id,_,_,Terms.Exact _),_ ->
+            match Terms.get_from_bag i bag with
+              | (id,_,_,_,Terms.Exact _),_,_ ->
                   if ongoal then [i],acce else
                     if (List.mem i acce) then accg,acce else accg,acce@[i]
-              | (_,_,_,Terms.Step (_,i1,i2,_,_,_)),_ ->
+              | (_,_,_,_,Terms.Step (_,i1,i2,_,_,_)),_,_ ->
                   if (not ongoal) && (List.mem i acce) then accg,acce
                   else
                     let accg,acce = 
@@ -346,9 +381,23 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
           let gsteps,esteps = traverse true ([],[]) i in
             (List.rev esteps)@gsteps
         in
-(*       List.iter (fun id -> let (cl,d) =
-                      Terms.M.find id bag in 
-                   if d then prerr_endline (Pp.pp_unit_clause cl)) l;*)
+       let max_w = List.fold_left (fun acc i ->
+                   let (cl,_,_) = Terms.get_from_bag i bag in
+                   max acc (Order.compute_clause_weight cl)) 0 l in
+         prerr_endline "Statistics :";
+         prerr_endline ("Max weight : " ^ (string_of_int max_w));
+(*       List.iter (fun id -> let ((_,lit,_,proof as cl),d,it) =
+           Terms.get_from_bag id bag in
+             if d then
+               prerr_endline
+               (Printf.sprintf "Id : %d, selected at %d, weight %d,disc, by %s"
+                  id it (Order.compute_unit_clause_weight cl) 
+                  (Pp.pp_proof_step proof))
+             else
+              prerr_endline
+               (Printf.sprintf "Id : %d, selected at %d, weight %d by %s"
+                  id it (Order.compute_unit_clause_weight cl) 
+                  (Pp.pp_proof_step proof))) l;*)
         prerr_endline 
           (Printf.sprintf "Found proof, %fs" 
             (Unix.gettimeofday() -. initial_timestamp));
@@ -357,11 +406,9 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
         List.iter (fun x ->
           prerr_endline (Pp.pp_unit_clause (fst(Terms.M.find x bag)))) l;
         *)
-        [ bag, i, l ]
-    | Failure (msg,_bag,_maxvar,iterno) -> 
-        prerr_endline msg;
-        prerr_endline (Printf.sprintf "FAILURE in %d iterations" iterno); 
-        []
+        Unsatisfiable [ bag, i, l ]
+    | Stop (Unsatisfiable _) -> Error "stop bug solution found!"
+    | Stop o -> o
   ;;
 
 end