]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/software/components/ng_paramodulation/superposition.ml
NG decompilation is now activated. However, it is called from the old
[helm.git] / helm / software / components / ng_paramodulation / superposition.ml
index 4015d4b6d4a37444ce4b0f2ec6bda3473fce8cbb..d823c5a533bd8c5bab86d63b5ba98da5b9d34af4 100644 (file)
@@ -15,13 +15,17 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
   struct
     module IDX = Index.Index(B)
     module Unif = FoUnif.Founif(B)
-    module Subst = FoSubst.Subst(B)
+    module Subst = FoSubst (*.Subst(B)*)
     module Order = Orderings.Orderings(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 rec list_first f = function
       | [] -> None
       | x::tl -> match f x with Some _ as x -> x | _ -> list_first f tl
@@ -68,6 +72,14 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
       in
         aux pos ctx t
     ;;
+
+    let vars_of_term t =
+      let rec aux acc = function
+       | Terms.Leaf _ -> acc
+       | Terms.Var i -> if (List.mem i acc) then acc else i::acc
+       | Terms.Node l -> List.fold_left aux acc l
+      in aux [] t
+    ;;
     
     let build_clause bag filter rule t subst vl id id2 pos dir =
       let proof = Terms.Step(rule,id,id2,dir,pos,subst) in
@@ -81,7 +93,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
           | t -> Terms.Predicate t
         in
         let bag, uc = 
-          Utils.add_to_bag bag (0, literal, vl, proof)
+          Utils.add_to_bag bag (0, literal, vars_of_term t, proof)
         in
         Some (bag, uc)
       else
@@ -106,7 +118,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
                  if o = Terms.Incomparable 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
+                   let o = Order.compare_terms newside side in
                    (* Riazanov, pp. 45 (ii) *)
                    if o = Terms.Lt then  
                      Some (context newside, subst, varlist, id, pos, dir)
@@ -123,7 +135,8 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
 
     (* XXX: possible optimization, if the literal has a "side" already
      * in normal form we should not traverse it again *)
-    let demodulate_once bag (id, literal, vl, _) table =
+    let demodulate_once bag (id, literal, vl, pr) table =
+      (* debug ("Demodulating : " ^ (Pp.pp_unit_clause (id, literal, vl, pr)));*)
       let t = 
         match literal with
         | Terms.Predicate t -> t
@@ -149,45 +162,166 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
       | _ -> false
     ;;
 
-    let is_subsumed (id, lit, vl, _) table =
+    let build_new_clause bag maxvar filter rule t subst vl id id2 pos dir =
+      let maxvar, vl, relocsubst = Utils.relocate maxvar vl in
+      let subst = Subst.concat relocsubst subst in
+      match build_clause bag filter rule t subst vl id id2 pos dir with
+      | Some (bag, c) -> Some ((bag, maxvar), c)
+      | None -> None
+    ;;
+
+
+    let fold_build_new_clause bag maxvar id rule filter res =
+      let (bag, maxvar), res =
+       HExtlib.filter_map_acc 
+         (fun (bag, maxvar) (t,subst,vl,id2,pos,dir) ->
+            build_new_clause bag maxvar filter rule t subst vl id id2 pos dir)
+         (bag, maxvar) res
+      in
+       bag, maxvar, res
+    ;;
+
+    let is_subsumed ~unify bag maxvar (id, lit, vl, _) table =
       match lit with
       | Terms.Predicate _ -> assert false
       | Terms.Equation (l,r,ty,_) -> 
-          let lcands = IDX.DT.retrieve_generalizations table l in
-          let rcands = IDX.DT.retrieve_generalizations table l in
+         let retrieve = if unify then IDX.DT.retrieve_unifiables
+         else IDX.DT.retrieve_generalizations in
+          let lcands = retrieve table l in
+          let rcands = retrieve table r in
           let f b c = 
-            let dir, l, r, vl = 
+            let id, dir, l, r, vl = 
               match c with
-              | (d, (_,Terms.Equation (l,r,ty,_),vl,_))-> d, l, r, vl
+              | (d, (id,Terms.Equation (l,r,ty,_),vl,_))-> id, d, l, r, vl
               |_ -> assert false 
             in 
-            let l, r = if (dir = Terms.Left2Right) = b then l,r else r,l in
-            Terms.Node [ Terms.Leaf B.eqP; ty; l; r ], vl
+           let reverse = (dir = Terms.Left2Right) = b in
+            let l, r, proof_rewrite_dir = if reverse then l,r,Terms.Left2Right
+           else r,l, Terms.Right2Left in
+            (id,proof_rewrite_dir,Terms.Node [ Terms.Leaf B.eqP; ty; l; r ], vl)
           in
           let cands1 = List.map (f true) (IDX.ClauseSet.elements lcands) in
           let cands2 = List.map (f false) (IDX.ClauseSet.elements rcands) in
           let t = Terms.Node [ Terms.Leaf B.eqP; ty; l; r ] in
-          List.exists 
-            (fun (c, vl1) ->
-               try ignore(Unif.unification (vl@vl1) vl c t); true
-               with FoUnif.UnificationFailure _ -> false)
-            (cands1 @ cands2)
+         let locked_vars = if unify then [] else vl in
+         let rec aux = function
+           | [] -> None
+           | (id2,dir,c,vl1)::tl ->
+               try
+                 let subst,vl1 = Unif.unification (vl@vl1) locked_vars c t in
+                 let id_t = Terms.Node [ Terms.Leaf B.eqP; ty; r; r ] in
+                   build_new_clause bag maxvar (fun _ -> true)
+                     Terms.Superposition id_t subst [] id id2 [2] dir 
+               with FoUnif.UnificationFailure _ -> aux tl
+         in
+           aux (cands1 @ cands2)
     ;;
 
     (* demodulate and check for subsumption *)
-    let forward_simplify table bag clause = 
+    let simplify table maxvar bag clause = 
       let bag, clause = demodulate bag clause table in
       if is_identity_clause clause then None
       else
-        if is_subsumed clause table then None
-        else Some (bag, clause)
+        match is_subsumed ~unify:false bag maxvar clause table with
+         | None -> Some (bag, clause)
+         | Some _ -> None
     ;;
 
-    (* this is like forward_simplify but raises Success *)
-    let backward_simplify maxvar table bag clause = 
+    let one_pass_simplification new_clause (alist,atable) bag maxvar =
+      match simplify atable maxvar bag new_clause with
+       | None -> None (* new_clause has been discarded *)
+       | Some (bag, clause) ->
+           let ctable = IDX.index_unit_clause IDX.DT.empty clause in
+           let bag, alist, atable = 
+             List.fold_left 
+               (fun (bag, alist, atable as acc) c ->
+                  match simplify ctable maxvar bag c with
+                    |None -> acc (* an active clause as been discarded *)
+                    |Some (bag, c1) ->
+                       bag, c :: alist, IDX.index_unit_clause atable c)
+               (bag,[],IDX.DT.empty) alist
+           in
+             Some (clause, bag, (alist,atable))
+    ;;
+
+    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
+      in
+       (* Simplification of new_clause with :      *
+        * - actives and cl if new_clause is not cl *
+        * - only actives otherwise                 *)
+       match simplify atable1 maxvar bag new_clause with
+         | None -> (Some cl, None) (* new_clause has been discarded *)
+         | Some (bag, 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 bag, newa, alist, atable = 
+               List.fold_left 
+                 (fun (bag, newa, alist, atable as acc) c ->
+                    match simplify ctable maxvar bag c with
+                      |None -> acc (* an active clause as been discarded *)
+                      |Some (bag, c1) ->
+                           if (c1 == c) then 
+                             bag, newa, c :: alist,
+                           IDX.index_unit_clause atable c
+                           else
+                             bag, c1 :: newa, alist, atable)             
+                 (bag,[],[],IDX.DT.empty) alist
+             in
+               if new_cl then
+                 (Some cl, Some (clause, (alist,atable), newa, bag))
+               else
+                 (* if new_clause is not cl, we simplify cl with clause *)
+                 match simplify ctable maxvar bag cl with
+                   | None ->
+                       (* cl has been discarded *)
+                       (None, Some (clause, (alist,atable), newa, bag))
+                   | Some (bag,cl1) ->
+                       (Some cl1, Some (clause, (alist,atable), newa, bag))
+    ;;
+
+    let keep_simplified cl (alist,atable) bag maxvar =
+      let rec keep_simplified_aux ~new_cl cl (alist,atable) bag newc =
+       if new_cl then
+         match simplification_step ~new_cl cl (alist,atable) bag maxvar cl with
+           | (None, _) -> assert false
+           | (Some _, None) -> None
+           | (Some _, Some (clause, (alist,atable), newa, bag)) ->
+               keep_simplified_aux ~new_cl:(cl!=clause) clause (alist,atable)
+                 bag (newa@newc)
+       else
+         match newc with
+           | [] -> Some (cl, bag, (alist,atable))
+           | hd::tl ->
+               match simplification_step ~new_cl cl
+                 (alist,atable) bag maxvar hd with
+                 | (None,None) -> assert false
+                 | (Some _,None) ->
+                     keep_simplified_aux ~new_cl cl (alist,atable) bag tl
+                 | (None, Some _) -> None
+                 | (Some cl1, Some (clause, (alist,atable), newa, bag)) ->
+                     let alist,atable =
+                       (clause::alist, IDX.index_unit_clause atable clause)
+                     in
+                       keep_simplified_aux ~new_cl:(cl!=cl1) cl1 (alist,atable)
+                         bag (newa@tl)
+      in
+       keep_simplified_aux ~new_cl:true cl (alist,atable) bag []
+    ;;                 
+         
+    (* this is like simplify but raises Success *)
+    let simplify_goal maxvar table bag clause = 
       let bag, clause = demodulate bag clause table in
-      if is_identity_clause clause then raise (Success (bag, maxvar, clause))
-      else bag, clause
+      if (is_identity_clause clause)
+      then raise (Success (bag, maxvar, clause))
+      else match is_subsumed ~unify:true bag maxvar clause table with
+       | None -> bag, clause
+       | Some ((bag,maxvar),c) -> 
+           debug "Goal subsumed";
+           raise (Success (bag,maxvar,c))
     ;;
 
     (* =================== inference ===================== *)
@@ -223,25 +357,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
         (IDX.ClauseSet.elements cands)
     ;;
 
-    let build_new_clause bag maxvar filter rule t subst vl id id2 pos dir =
-      let maxvar, vl, relocsubst = Utils.relocate maxvar vl in
-      let subst = Subst.concat relocsubst subst in
-      match build_clause bag filter rule t subst vl id id2 pos dir with
-      | Some (bag, c) -> Some ((bag, maxvar), c)
-      | None -> None
-    ;;
-
-
-    let fold_build_new_clause bag maxvar id rule filter res =
-      let (bag, maxvar), res =
-       HExtlib.filter_map_acc 
-         (fun (bag, maxvar) (t,subst,vl,id2,pos,dir) ->
-            build_new_clause bag maxvar filter rule t subst vl id id2 pos dir)
-         (bag, maxvar) res
-      in
-       bag, maxvar, res
-    ;;
-
+    (* Superposes selected equation with equalities in table *)
     let superposition_with_table bag maxvar (id,selected,vl,_) table =
       match selected with 
       | Terms.Predicate _ -> assert false
@@ -250,7 +366,7 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
             (fun _ -> true)
             (all_positions [3] 
               (fun x -> Terms.Node [ Terms.Leaf B.eqP; ty; l; x ])
-              r (superposition table vl))          
+              r (superposition table vl))
       | Terms.Equation (l,r,ty,Terms.Gt) ->
           fold_build_new_clause bag maxvar id Terms.Superposition
             (fun _ -> true)
@@ -275,13 +391,18 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
     (* the current equation is normal w.r.t. demodulation with atable
      * (and is not the identity) *)
     let infer_right bag maxvar current (alist,atable) = 
+      (* 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 bag, (alist, atable) = 
+      (* let bag, (alist, atable) = 
         let bag, alist = 
-          HExtlib.filter_map_acc (forward_simplify ctable) bag alist
+          HExtlib.filter_map_acc (simplify ctable) bag alist
         in
         bag, (alist, List.fold_left IDX.index_unit_clause IDX.DT.empty alist)
-      in
+      in*)
+       debug "Simplified active clauses with fact";
+      (* We superpose active clauses with current *)
       let bag, maxvar, new_clauses =
         List.fold_left 
           (fun (bag, maxvar, acc) active ->
@@ -291,24 +412,36 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
              bag, maxvar, newc @ acc)
           (bag, maxvar, []) alist
       in
+       debug "First superpositions";
+       (* 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
       in
+       debug "Indexed";
       let fresh_current, maxvar = Utils.fresh_unit_clause maxvar current in
+       (* We need to put fresh_current into the bag so that all *
+        * variables clauses refer to are known.                 *)
+      let bag, fresh_current = Utils.add_to_bag bag fresh_current in
+       (* We superpose current with active clauses *)
       let bag, maxvar, additional_new_clauses =
         superposition_with_table bag maxvar fresh_current atable 
       in
+       debug "Another superposition";
       let new_clauses = new_clauses @ additional_new_clauses in
       let bag, new_clauses = 
-        HExtlib.filter_map_acc (forward_simplify atable) bag new_clauses
+        HExtlib.filter_map_acc (simplify atable maxvar) bag new_clauses
       in
+       debug "Demodulated new clauses";
       bag, maxvar, (alist, atable), new_clauses
     ;;
 
     let infer_left bag maxvar goal (_alist, atable) =
+       (* We superpose the goal with active clauses *)
       let bag, maxvar, new_goals =
         superposition_with_table bag maxvar goal atable 
       in
+       (* We demodulate the goal with active clauses *)
       let bag, new_goals = 
         List.fold_left
          (fun (bag, acc) g -> 
@@ -320,6 +453,3 @@ module Superposition (B : Terms.Blob) =
     ;;
 
   end
-
-
-