]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/software/components/ng_paramodulation/paramod.ml
Implemented LPO
[helm.git] / helm / software / components / ng_paramodulation / paramod.ml
index 105f5c86b11ad6ecb0a2f46d8d5f8b11f795684f..f156ff0ffae30fe93d6318363f74387072da736b 100644 (file)
 
 (* $Id: orderings.ml 9869 2009-06-11 22:52:38Z denes $ *)
 
-(* let debug s = prerr_endline s ;;*)
- let debug _ = ();;
-    
-let max_nb_iter = 999999999 ;;
-let amount_of_time = 300.0 ;;
+let debug s = prerr_endline s ;;
+let debug _ = ();;
 
+let monster = 100;;
+    
 module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
-  exception Failure of string * B.t Terms.bag * int * int
+  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 IDX = Index.Index(B) 
   module Sup = Superposition.Superposition(B) 
   module Utils = FoUtils.Utils(B) 
+  module Order = Orderings.Orderings(B)
   module WeightOrderedPassives =
       struct
-       type t = B.t Terms.passive_clause
-       let compare = Utils.compare_passive_clauses_weight
+        type t = B.t Terms.passive_clause
+        let compare = Utils.compare_passive_clauses_weight
       end
 
   module AgeOrderedPassives =
       struct
-       type t = B.t Terms.passive_clause
-       let compare = Utils.compare_passive_clauses_age
+        type t = B.t Terms.passive_clause
+        let compare = Utils.compare_passive_clauses_age
       end
   
   module WeightPassiveSet = Set.Make(WeightOrderedPassives)
@@ -46,14 +51,32 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
     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
+    WeightPassiveSet.add g passives_w, AgePassiveSet.add g passives_a
+  ;;
+
   let remove_passive_clause (passives_w,passives_a) cl =
     let passives_w = WeightPassiveSet.remove cl passives_w in
     let passives_a = AgePassiveSet.remove cl passives_a in
       passives_w,passives_a
   ;;
 
-  let add_passive_clauses (passives_w,passives_a) new_clauses =
-    let new_clauses_w,new_clauses_a = List.fold_left add_passive_clause
+  let add_passive_clauses ?(no_weight=false)
+      (passives_w,passives_a) new_clauses =
+    let new_clauses_w,new_clauses_a =
+      List.fold_left (add_passive_clause ~no_weight)
+      (WeightPassiveSet.empty,AgePassiveSet.empty) new_clauses
+    in
+      (WeightPassiveSet.union new_clauses_w passives_w,
+       AgePassiveSet.union new_clauses_a passives_a)
+  ;;
+
+  let add_passive_goals ?(no_weight=false)
+      (passives_w,passives_a) new_clauses =
+    let new_clauses_w,new_clauses_a =
+      List.fold_left (add_passive_goal ~no_weight)
       (WeightPassiveSet.empty,AgePassiveSet.empty) new_clauses
     in
       (WeightPassiveSet.union new_clauses_w passives_w,
@@ -82,7 +105,7 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
   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
+    let bag, c = Terms.add_to_bag c bag in
     (bag, maxvar), c
   ;;
   
@@ -92,35 +115,42 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
   (* 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
-       (true,snd g_cl,passives,remove_passive_clause g_passives g_cl)
+      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
       if is_passive_set_empty g_passives then
-       (false,snd cl,remove_passive_clause passives cl,g_passives)
+        (false,cl,remove_passive_clause passives cl,g_passives)
       else
-       let g_cl = pick_min_passive ~use_age:use_age g_passives in
-         if (fst cl <= fst g_cl) then
-           (false,snd cl,remove_passive_clause passives cl,g_passives)
-         else
-           (true,snd g_cl,passives,remove_passive_clause g_passives g_cl)
+        let g_cl = pick_min_passive ~use_age:use_age g_passives 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
+          if cmp then
+            (false,cl,remove_passive_clause passives cl,g_passives)
+          else
+            (true,g_cl,passives,remove_passive_clause g_passives g_cl)
   ;;
 
   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...";
       let bag, maxvar, new_goals = 
         Sup.infer_left bag maxvar g_current actives 
       in
-       debug "Performed infer_left step";
+        debug "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_clauses g_passives new_goals)
+    (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           *
@@ -138,117 +168,222 @@ module Paramod (B : Terms.Blob) = struct
       debug "Demodulating goals with actives...";
       (* keep goals demodulated w.r.t. actives and check if solved *)
       let bag, g_actives = 
-       List.fold_left 
+        List.fold_left 
           (fun (bag,acc) c -> 
-            match Sup.simplify_goal maxvar (snd actives) bag acc c with
-              | None -> bag, acc
-              | Some (bag,c) -> bag,c::acc)
+             match 
+               Sup.simplify_goal ~no_demod:false maxvar (snd actives) bag acc c
+             with
+               | None -> bag, 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 bag, maxvar, new_goals = 
-       List.fold_left 
-         (fun (bag,m,acc) g -> 
-            let bag, m, ng = Sup.infer_left bag m g
-              ([current],ctable) in
-              bag,m,ng@acc) 
-         (bag,maxvar,[]) g_actives 
+        List.fold_left 
+          (fun (bag,m,acc) g -> 
+             let bag, m, ng = Sup.infer_left bag m g ([current],ctable) in
+               bag,m,ng@acc) 
+          (bag,maxvar,[]) g_actives 
       in
-       bag, maxvar, actives,
+      let bag = Terms.replace_in_bag (current,false,iterno) bag in
+    bag, maxvar, actives,
     add_passive_clauses passives new_clauses, g_actives,
-    add_passive_clauses g_passives new_goals
+    add_passive_goals g_passives new_goals
   ;;
  
-  let rec given_clause bag maxvar nb_iter timeout actives passives g_actives g_passives =
-    (* prerr_endline "Bag :"; prerr_endline (Pp.pp_bag bag);
-      prerr_endline "Active table :"; 
-       (List.iter (fun x -> prerr_endline (Pp.pp_unit_clause x))
-         (fst actives)); *)
-    let nb_iter = nb_iter + 1 in
-    if nb_iter = max_nb_iter then       
-      raise (Failure ("No iterations left !",bag,maxvar,nb_iter));
-    if Unix.gettimeofday () > timeout then
-      raise (Failure ("Timeout !",bag,maxvar,nb_iter));
-
-    let use_age = nb_iter mod 10 = 0 in
-
-    let rec aux_select passives g_passives =
-      let backward,current,passives,g_passives =
-       select ~use_age passives g_passives
+  let rec given_clause ~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 (Stop (Timeout (maxvar,bag)));
+    (* timeout check: gettimeofday called only if timeout set *)
+    if timeout <> None &&
+      (match timeout with
+      | None -> assert false
+      | Some timeout -> Unix.gettimeofday () > timeout) then
+        if noinfer then
+          begin
+            debug 
+              ("Last chance: all is indexed " ^ string_of_float
+                (Unix.gettimeofday()));
+            let maxgoals = 100 in
+            ignore(List.fold_left 
+              (fun (acc,i) x -> 
+                 if i < maxgoals then
+                 ignore(Sup.simplify_goal ~no_demod:true 
+                          maxvar (snd actives) bag acc x)
+                 else
+                   ();
+                 x::acc,i+1)
+              ([],0) g_actives);
+            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 weight_picks max_steps 
+             (Some (Unix.gettimeofday () +. 20.))
+             actives passives g_actives g_passives;
+           raise (Stop (Timeout (maxvar,bag)));
+          end
+        else raise (Stop (Timeout (maxvar,bag)));
+
+    let use_age = 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 backward then
-        match Sup.simplify_goal maxvar (snd actives) bag g_actives current with
-           | None -> aux_select passives g_passives
-           | Some x -> let bag,g_current = x in
-               backward_infer_step bag maxvar actives passives
-                 g_actives g_passives g_current
+       if use_age && weight > monster then
+         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
-         (* debug ("Selected fact : " ^ Pp.pp_unit_clause current); *)
-          match Sup.keep_simplified current actives bag maxvar with
-       (*  match Sup.one_pass_simplification current actives bag maxvar with*)
-             | None -> aux_select passives g_passives
-             | Some x -> let (current, bag, actives) = x in
-                 forward_infer_step bag maxvar actives passives
-                                    g_actives g_passives current
+         let bag = Terms.replace_in_bag (current,false,iterno) bag in
+        if backward then
+          let _ = debug ("Selected goal : " ^ Pp.pp_unit_clause current) in
+         match 
+           if noinfer then 
+             if weight > monster then None else Some (bag,current)
+           else 
+             Sup.simplify_goal 
+               ~no_demod:false maxvar (snd actives) bag g_actives current 
+         with
+            | None -> aux_select bag passives g_passives
+            | Some (bag,g_current) ->
+               if noinfer then 
+                 let g_actives = g_current :: g_actives in 
+                 bag,maxvar,actives,passives,g_actives,g_passives
+               else
+                 backward_infer_step bag maxvar actives passives
+                   g_actives g_passives g_current iterno
+        else
+          let _ = debug ("Selected fact : " ^ Pp.pp_unit_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 _ = debug "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
+        (*match Sup.one_pass_simplification current actives bag maxvar with*)
+              | bag,None -> aux_select bag passives g_passives
+              | bag,Some (current,actives) ->
+(*                    if is_orphan then prerr_endline
+                      ("WRONG discarded: " ^ (Pp.pp_unit_clause current));
+                  List.iter (fun x ->
+                               prerr_endline (Pp.pp_unit_clause x))
+                    (fst actives);*)
+
+(*                  List.iter (fun (id,_,_,_) -> let (cl,d) =
+                             Terms.M.find id bag in 
+                             if d then prerr_endline
+                               ("WRONG discarded: " ^ (Pp.pp_unit_clause cl)))
+                    (current::fst actives);*)
+                  if noinfer then
+                    let actives = 
+                      current::fst actives,
+                      IDX.index_unit_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 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 passives g_passives
+      aux_select bag passives g_passives
     in
       debug
-       (Printf.sprintf "Number of active goals : %d"
-          (List.length g_actives));
+        (Printf.sprintf "Number of active goals : %d"
+           (List.length g_actives));
       debug
-       (Printf.sprintf "Number of passive goals : %d"
-          (passive_set_cardinal g_passives));
+        (Printf.sprintf "Number of passive goals : %d"
+           (passive_set_cardinal g_passives));
       debug
-       (Printf.sprintf "Number of actives : %d" (List.length (fst actives)));
+        (Printf.sprintf "Number of actives : %d" (List.length (fst actives)));
       debug
-       (Printf.sprintf "Number of passives : %d"
-          (passive_set_cardinal passives));
-      given_clause 
-        bag maxvar nb_iter timeout actives passives g_actives g_passives
+        (Printf.sprintf "Number of passives : %d"
+           (passive_set_cardinal passives));
+      given_clause ~noinfer
+        bag maxvar iterno weight_picks max_steps timeout 
+        actives passives g_actives g_passives
   ;;
 
-  let paramod (bag,maxvar) ~g_passives ~passives =
-    let timeout = Unix.gettimeofday () +. amount_of_time in 
-    let passives = add_passive_clauses passive_empty_set passives in
-    let g_passives = add_passive_clauses passive_empty_set g_passives in
+  let paramod ~max_steps ?timeout (bag,maxvar) ~g_passives ~passives =
+    let initial_timestamp = Unix.gettimeofday () in
+    let passives =
+      add_passive_clauses ~no_weight:true passive_empty_set passives
+    in
+    let g_passives =
+      add_passive_goals ~no_weight:true passive_empty_set g_passives
+    in
     let g_actives = [] in
     let actives = [], IDX.DT.empty in
     try 
-     given_clause 
-      bag maxvar 0 timeout actives passives g_actives g_passives
+     given_clause ~noinfer:false
+      bag maxvar 0  0 max_steps timeout actives passives g_actives g_passives
     with 
     | Sup.Success (bag, _, (i,_,_,_)) ->
         let l =
           let rec traverse ongoal (accg,acce) i =
-            match Terms.M.find 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,_,_,_)) ->
-               if (not ongoal) && (List.mem i acce) then accg,acce
-               else
+            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,_,_,_)),_,_ ->
+                  if (not ongoal) && (List.mem i acce) then accg,acce
+                  else
                     let accg,acce = 
-                   traverse false (traverse ongoal (accg,acce) i1) i2
-                 in
-                   if ongoal then i::accg,acce else accg,i::acce
+                      traverse false (traverse ongoal (accg,acce) i1) i2
+                    in
+                      if ongoal then i::accg,acce else accg,i::acce
           in
           let gsteps,esteps = traverse true ([],[]) i in
             (List.rev esteps)@gsteps
         in
+       let max_w = List.fold_left (fun acc i ->
+                   let (cl,_,_) = Terms.get_from_bag i bag in
+                   max acc (Order.compute_unit_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() -. timeout +. amount_of_time));
+            (Unix.gettimeofday() -. initial_timestamp));
+        (* 
         prerr_endline "Proof:"; 
-        List.iter (fun x -> prerr_endline (string_of_int x);
-                prerr_endline (Pp.pp_unit_clause (Terms.M.find x bag))) l;
-        [ bag, i, l ]
-    | Failure (msg,_bag,_maxvar,nb_iter) -> 
-        prerr_endline msg;
-        prerr_endline (Printf.sprintf "FAILURE in %d iterations" nb_iter); 
-        []
+        List.iter (fun x ->
+          prerr_endline (Pp.pp_unit_clause (fst(Terms.M.find x bag)))) l;
+        *)
+        Unsatisfiable [ bag, i, l ]
+    | Stop (Unsatisfiable _) -> Error "stop bug solution found!"
+    | Stop o -> o
   ;;
 
 end