]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/software/components/ng_paramodulation/superposition.ml
New demodulation (innermost, optimized to avoid reducing already normalized
[helm.git] / helm / software / components / ng_paramodulation / superposition.ml
index 1a588043409a66b5f40b07014885accfe653b4a1..53d2958d1c2d1788fc2ff36ac843a9d2b864aafe 100644 (file)
 
 (* $Id: index.mli 9822 2009-06-03 15:37:06Z tassi $ *)
 
-module Superposition (B : Terms.Blob) = 
+module Superposition (B : Orderings.Blob) = 
   struct
     module IDX = Index.Index(B)
     module Unif = FoUnif.Founif(B)
     module Subst = FoSubst 
-    module Order = Orderings.Orderings(B)
+    module Order = B
     module Utils = FoUtils.Utils(B)
     module Pp = Pp.Pp(B)
     
     exception Success of B.t Terms.bag * int * B.t Terms.unit_clause
 
-    let debug s = prerr_endline s;;
-    let debug _ = ();;
+    (* let debug s = prerr_endline s;; *)
+    let debug _ = ();; 
     let enable = true;;
 
     let rec list_first f = function
@@ -81,7 +81,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
       let rec aux bag pos ctx id = function
       | Terms.Leaf _ as t -> f bag t pos ctx id
       | Terms.Var _ as t -> bag,t,id
-      | Terms.Node l as t->
+      | Terms.Node (hd::l) as t->
           let bag,t,id1 = f bag t pos ctx id in
             if id = id1 then
               let bag, l, _, id = 
@@ -92,13 +92,43 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
                      let bag,newt,id = aux bag newpos newctx id t in
                        if post = [] then bag, pre@[newt], [], id
                        else bag, pre @ [newt], List.tl post, id)
-                  (bag, [], List.tl l, id) l
+                  (bag, [hd], List.tl l, id) l
               in
                 bag, Terms.Node l, id
-            else bag,t,id1
+            else bag,t,id1 
+            (* else aux bag pos ctx id1 t *) 
+      | _ -> assert false
       in
         aux bag pos ctx id t
     ;;
+
+    let visit bag pos ctx id t f =
+      let rec aux bag pos ctx id subst = function
+      | Terms.Leaf _ as t -> 
+         let  bag,subst,t,id = f bag t pos ctx id
+         in assert (subst=[]); bag,t,id
+      | Terms.Var i as t ->  
+         let t= Subst.apply_subst subst t in
+           bag,t,id
+      | Terms.Node (hd::l) ->
+          let bag, l, _, id = 
+            List.fold_left
+              (fun (bag,pre,post,id) t ->
+                 let newctx = fun x -> ctx (Terms.Node (pre@[x]@post)) in
+                 let newpos = (List.length pre)::pos in
+                 let bag,newt,id = aux bag newpos newctx id subst t in
+                   if post = [] then bag, pre@[newt], [], id
+                   else bag, pre @ [newt], List.tl post, id)
+              (bag, [hd], List.map (Subst.apply_subst subst) (List.tl l), id) l
+          in
+         let bag,subst,t,id1 = f bag (Terms.Node l) pos ctx id
+         in
+           if id1 = id then (assert (subst=[]); bag,t,id)
+           else aux bag pos ctx id1 subst t
+      | _ -> assert false
+      in
+        aux bag pos ctx id [] t
+    ;;
     
     let build_clause bag filter rule t subst id id2 pos dir =
       let proof = Terms.Step(rule,id,id2,dir,pos,subst) in
@@ -128,6 +158,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
     let prof_demod_u = HExtlib.profile ~enable "demod.unify";;
     let prof_demod_r = HExtlib.profile ~enable "demod.retrieve_generalizations";;
     let prof_demod_o = HExtlib.profile ~enable "demod.compare_terms";;
+    let prof_demod_s = HExtlib.profile ~enable "demod.apply_subst";;
 
     let demod table varlist subterm =
       let cands = 
@@ -143,11 +174,17 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
                try 
                  let subst =
                    prof_demod_u.HExtlib.profile 
-                     (Unif.unification (varlist@vl) varlist subterm) side 
+                     (Unif.unification (* (varlist@vl) *) varlist subterm) side 
                  in 
-                 let side = Subst.apply_subst subst side in
-                 let newside = Subst.apply_subst subst newside in
-                 if o = Terms.Incomparable then
+                 let side = 
+                   prof_demod_s.HExtlib.profile 
+                     (Subst.apply_subst subst) side 
+                 in
+                 let newside = 
+                   prof_demod_s.HExtlib.profile 
+                     (Subst.apply_subst subst) newside 
+                 in
+                 if o = Terms.Incomparable || o = Terms.Invertible then
                    let o = 
                      prof_demod_o.HExtlib.profile 
                       (Order.compare_terms newside) side in
@@ -169,6 +206,80 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
       prof_demod.HExtlib.profile (demod table varlist) x
     ;;
 
+    let mydemod table varlist subterm =
+      let cands = 
+        prof_demod_r.HExtlib.profile 
+         (IDX.DT.retrieve_generalizations table) subterm 
+      in
+      list_first
+        (fun (dir, (id,lit,vl,_)) ->
+           match lit with
+           | Terms.Predicate _ -> assert false
+           | Terms.Equation (l,r,_,o) ->
+               let side, newside = if dir=Terms.Left2Right then l,r else r,l in
+               try 
+                 let subst =
+                   prof_demod_u.HExtlib.profile 
+                     (Unif.unification (* (varlist@vl) *) varlist subterm) side 
+                 in 
+                 let iside = 
+                   prof_demod_s.HExtlib.profile 
+                     (Subst.apply_subst subst) side 
+                 in
+                 let inewside = 
+                   prof_demod_s.HExtlib.profile 
+                     (Subst.apply_subst subst) newside 
+                 in
+                 if o = Terms.Incomparable || o = Terms.Invertible then
+                   let o = 
+                     prof_demod_o.HExtlib.profile 
+                      (Order.compare_terms inewside) iside in
+                   (* Riazanov, pp. 45 (ii) *)
+                   if o = Terms.Lt then
+                     Some (newside, subst, id, dir)
+                   else 
+                     ((*prerr_endline ("Filtering: " ^ 
+                        Pp.pp_foterm side ^ " =(< || =)" ^ 
+                        Pp.pp_foterm newside ^ " coming from " ^ 
+                        Pp.pp_unit_clause uc );*)None)
+                 else
+                   Some (newside, subst, id, dir)
+               with FoUnif.UnificationFailure _ -> None)
+        (IDX.ClauseSet.elements cands)
+    ;;
+
+    let ctx_demod table vl bag t pos ctx id =
+      match mydemod table vl t with
+        | None -> (bag,[],t,id)
+        | Some (newside, subst, id2, dir) ->
+           let inewside = Subst.apply_subst subst newside in
+            match build_clause bag (fun _ -> true)
+              Terms.Demodulation (ctx inewside) subst id id2 pos dir
+            with
+              | None -> assert false
+              | Some (bag,(id,_,_,_)) ->
+                    (bag,subst,newside,id)
+    ;;
+      
+    let rec demodulate ~jump_to_right bag (id, literal, vl, pr) table =
+       match literal with
+      | Terms.Predicate t -> assert false
+      | Terms.Equation (l,r,ty,_) ->
+          let bag,l,id1 = 
+           visit bag [2]
+            (fun x -> Terms.Node [ Terms.Leaf B.eqP; ty; x; r ]) id l
+            (ctx_demod table vl)
+         in 
+         let bag,_,id2 = 
+            visit bag [3]
+              (fun x -> Terms.Node [ Terms.Leaf B.eqP; ty; l; x ]) id1 r
+              (ctx_demod table vl)
+         in
+          let cl,_,_ = Terms.get_from_bag id2 bag in
+           bag,cl
+    ;;
+      
+  
     let demodulate_once_old ~jump_to_right bag (id, literal, vl, pr) table =
       match literal with
       | Terms.Predicate t -> assert false
@@ -234,19 +345,20 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
                 Some ((bag,cl),jump_to_right)
     ;;
 
-    let rec demodulate ~jump_to_right bag clause table =
+    let rec demodulate_old ~jump_to_right bag clause table =
       match demodulate_once ~jump_to_right bag clause table with
       | None -> bag, clause
       | Some ((bag, clause),r) -> demodulate ~jump_to_right:r
           bag clause table
     ;;
-
+(*
     let rec demodulate_old ~jump_to_right bag clause table =
       match demodulate_once_old ~jump_to_right bag clause table with
         | None -> bag, clause
         | Some ((bag, clause),r) -> demodulate_old ~jump_to_right:r
           bag clause table
     ;;
+*)
 
     let are_alpha_eq cl1 cl2 =
       let get_term (_,lit,_,_) =
@@ -260,19 +372,27 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
     ;;
 
     let demodulate bag clause table =
-(*      let (bag1,c1), (_,c2) =*)
-         demodulate ~jump_to_right:false bag clause table 
-(*         demodulate_old ~jump_to_right:false bag clause table *)
-(*      in
+      demodulate ~jump_to_right:false bag clause table
+;;  
+(*
+    let (bag1,c1), (bag2,c2) =
+        demodulate ~jump_to_right:false bag clause table,
+        demodulate_old ~jump_to_right:false bag clause table 
+      in
         if are_alpha_eq c1 c2 then bag1,c1
-        else begin
+        else 
+         begin
+          prerr_endline (Pp.pp_unit_clause clause);
           prerr_endline (Pp.pp_unit_clause c1);
           prerr_endline (Pp.pp_unit_clause c2);
-          prerr_endline "Bag :";
+          prerr_endline "Bag1 :";
           prerr_endline (Pp.pp_bag bag1);
+         prerr_endline "Bag2 :";
+          prerr_endline (Pp.pp_bag bag2);
           assert false
-        end*)
-    ;;
+          end
+    ;; *)
+
     let prof_demodulate = HExtlib.profile ~enable "demodulate";;
     let demodulate bag clause x =
       prof_demodulate.HExtlib.profile (demodulate bag clause) x
@@ -282,7 +402,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
     let is_identity_clause ~unify = function
       | _, Terms.Equation (_,_,_,Terms.Eq), _, _ -> true
       | _, Terms.Equation (l,r,_,_), vl, proof when unify ->
-          (try ignore(Unif.unification vl [] l r); true
+          (try ignore(Unif.unification (* vl *) [] l r); true
           with FoUnif.UnificationFailure _ -> false)
       | _, Terms.Equation (_,_,_,_), _, _ -> false
       | _, Terms.Predicate _, _, _ -> assert false          
@@ -336,7 +456,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
         | [] -> None
         | (id2,dir,c,vl1)::tl ->
             try
-              let subst = Unif.unification (vl@vl1) locked_vars c t in
+              let subst = Unif.unification (* (vl@vl1) *) locked_vars c t in
               Some (id2, dir, subst)
             with FoUnif.UnificationFailure _ -> aux tl
       in
@@ -367,7 +487,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
           let l = Subst.apply_subst subst l in 
           let r = Subst.apply_subst subst r in 
             try 
-              let subst1 = Unif.unification vl [] l r in
+              let subst1 = Unif.unification (* vl *) [] l r in
               let lit = 
                 match lit with Terms.Predicate _ -> assert false
                   | Terms.Equation (l,r,ty,o) -> 
@@ -474,7 +594,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
       match simplify atable maxvar bag new_clause with
         | bag,None -> bag,None (* new_clause has been discarded *)
         | bag,(Some clause) ->
-            let ctable = IDX.index_unit_clause IDX.DT.empty clause in
+            let ctable = IDX.index_unit_clause maxvar IDX.DT.empty clause in
             let bag, alist, atable = 
               List.fold_left 
                 (fun (bag, alist, atable) c ->
@@ -482,7 +602,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
                      |bag,None -> (bag,alist,atable)
                         (* an active clause as been discarded *)
                      |bag,Some c1 ->
-                        bag, c :: alist, IDX.index_unit_clause atable c)
+                        bag, c :: alist, IDX.index_unit_clause maxvar atable c)
                 (bag,[],IDX.DT.empty) alist
             in
               bag, Some (clause, (alist,atable))
@@ -495,7 +615,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
     let simplification_step ~new_cl cl (alist,atable) bag maxvar new_clause =
       let atable1 =
         if new_cl then atable else
-        IDX.index_unit_clause atable cl
+        IDX.index_unit_clause maxvar atable cl
       in
         (* Simplification of new_clause with :      *
          * - actives and cl if new_clause is not cl *
@@ -506,7 +626,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
           | bag,Some clause ->
               (* Simplification of each active clause with clause *
                * which is the simplified form of new_clause       *)
-              let ctable = IDX.index_unit_clause IDX.DT.empty clause in
+              let ctable = IDX.index_unit_clause maxvar IDX.DT.empty clause in
               let bag, newa, alist, atable = 
                 List.fold_left 
                   (fun (bag, newa, alist, atable) c ->
@@ -516,7 +636,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
                        |bag,Some c1 ->
                             if (c1 == c) then 
                               bag, newa, c :: alist,
-                            IDX.index_unit_clause atable c
+                            IDX.index_unit_clause maxvar atable c
                             else
                               bag, c1 :: newa, alist, atable)                  
                   (bag,[],[],IDX.DT.empty) alist
@@ -558,7 +678,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
                   | bag,(None, Some _) -> bag,None
                   | bag,(Some cl1, Some (clause, (alist,atable), newa)) ->
                       let alist,atable =
-                        (clause::alist, IDX.index_unit_clause atable clause)
+                     (clause::alist, IDX.index_unit_clause maxvar atable clause)
                       in
                         keep_simplified_aux ~new_cl:(cl!=cl1) cl1 (alist,atable)
                           bag (newa@tl)
@@ -620,9 +740,9 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
                let side, newside = if dir=Terms.Left2Right then l,r else r,l in
                try 
                  let subst = 
-                   Unif.unification (varlist@vl) [] subterm side 
+                   Unif.unification (* (varlist@vl)*)  [] subterm side 
                  in 
-                 if o = Terms.Incomparable then
+                 if o = Terms.Incomparable || o = Terms.Invertible then
                    let side = Subst.apply_subst subst side in
                    let newside = Subst.apply_subst subst newside in
                    let o = Order.compare_terms side newside in
@@ -649,6 +769,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
             (all_positions [3] 
               (fun x -> Terms.Node [ Terms.Leaf B.eqP; ty; l; x ])
               r (superposition table vl))
+      | Terms.Equation (l,r,ty,Terms.Invertible)
       | Terms.Equation (l,r,ty,Terms.Gt) ->
           fold_build_new_clause bag maxvar id Terms.Superposition
             (fun _ -> true)
@@ -673,8 +794,8 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
            fold_build_new_clause bag maxvar id Terms.Superposition
               (filtering Terms.Lt)
               (all_positions [2] 
-                (fun x -> Terms.Node [ Terms.Leaf B.eqP; ty; l; x ])
-                r (superposition table vl))
+                (fun x -> Terms.Node [ Terms.Leaf B.eqP; ty; x; r ])
+                l (superposition table vl))
          in
            bag, maxvar, r_terms @ l_terms
       | _ -> assert false
@@ -686,7 +807,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
       (* We demodulate actives clause with current until all *
        * active clauses are reduced w.r.t each other         *)
       (* let bag, (alist,atable) = keep_simplified (alist,atable) bag [current] in *)
-      let ctable = IDX.index_unit_clause IDX.DT.empty current in
+      let ctable = IDX.index_unit_clause maxvar IDX.DT.empty current in
       (* let bag, (alist, atable) = 
         let bag, alist = 
           HExtlib.filter_map_acc (simplify ctable) bag alist
@@ -708,7 +829,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
         (* We add current to active clauses so that it can be *
          * superposed with itself                             *)
       let alist, atable = 
-        current :: alist, IDX.index_unit_clause atable current
+        current :: alist, IDX.index_unit_clause maxvar atable current
       in
         debug "Indexed";
       let fresh_current, maxvar = Utils.fresh_unit_clause maxvar current in
@@ -721,8 +842,8 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
       in
         debug "Another superposition";
       let new_clauses = new_clauses @ additional_new_clauses in
-        debug (Printf.sprintf "Demodulating %d clauses"
-                 (List.length new_clauses));
+        debug (lazy (Printf.sprintf "Demodulating %d clauses"
+                 (List.length new_clauses)));
       let bag, new_clauses = 
         HExtlib.filter_map_monad (simplify atable maxvar) bag new_clauses
       in