changed my unit_M to Chris' convention of M_unit, for consistency
[lambda.git] / hints / assignment_7_hint_6.mdwn
index 344451a..fd8f55d 100644 (file)
@@ -5,40 +5,56 @@
 
        where `i` *subsists* in <code>s[&phi;]</code> if there are any `i'` that *extend* `i` in <code>s[&phi;]</code>.
 
-       Here's how to do that in our framework:
-
-               type clause_op = bool dpm -> bool dpm set;;
-
-               let negate_op (phi : clause_op) : clause_op =
-                       fun one_dpm -> unit_set (
-                fun (r, h) ->
-                    let extensions set = List.filter (fun one_dpm -> let (truth_value, _, _) = one_dpm (r, h) in truth_value) set
-                                       in let truth_value' = extensions (phi one_dpm) = []
-                    in (truth_value', r, h)
-            )
-
+       Here's how to do that in our framework. Instead of asking whether a possibility subsists in an updated set of possibilities, we ask what is returned by extensions of a `dpm` when they're given a particular (r, h) as input.
+
+               (* filter out which bool dpms in a set are true when receiving (r, h) as input *)
+               let truths set (r, h) =
+                       let test one_dpm =
+                               let (truth_value, _, _) = one_dpm (r, h)
+                               in truth_value
+                       in List.filter test set;;
+
+               let negate_op (phi : clause) : clause =
+                       fun one_dpm ->
+                let new_dpm = fun (r, h) ->
+                                       (* if one_dpm isn't already false at (r, h),
+                                          we want to check its behavior when updated with phi
+                                          set_bind (set_unit one_dpm) phi === phi one_dpm; do you remember why? *)
+                                   let (truth_value, r', h') = one_dpm (r, h)
+                                       in let truth_value' = truth_value && (truths (phi one_dpm) (r, h) = [])
+                                       (* new_dpm must return a (bool, r, h) *)
+                    in (truth_value', r', h')
+                               in set_unit new_dpm;;
+
+
+       **Thanks to Simon Charlow** for catching a subtle error in previous versions of this function. Fixed 1 Dec.
 
 *      Representing \[[and &phi; &psi;]] is simple:
 
-               let and_op (phi : clause_op) (psi : clause_op) : clause_op =
-                       fun one_dpm -> bind_set (phi one_dpm) psi;;
+               let and_op (phi : clause) (psi : clause) : clause =
+                       fun one_dpm -> set_bind (phi one_dpm) psi;;
+               (* now u >>= and_op phi psi === u >>= phi >>= psi; do you remember why? *)
+               
 
 *      Here are `or` and `if`:
 
-               let or_op (phi : clause_op) (psi : clause_op) =
-                       (* NOT: negate_op (and_op (negate_op phi) (negate_op psi)) *)
-            fun one_dpm -> unit_set (
+       (These probably still manifest the bug Simon spotted.)
+
+               let or_op (phi : clause) (psi : clause) =
+            fun one_dpm -> set_unit (
                 fun (r, h) ->
-                    let extensions set = List.filter (fun one_dpm -> let (truth_value, _, _) = one_dpm (r, h) in truth_value) set
-                                       in let truth_value' = extensions (phi one_dpm) <> [] || extensions (bind_set (negate_op phi one_dpm) psi) <> []
-                    in (truth_value', r, h))
+                                       let truth_value' = (
+                                               truths (phi one_dpm) (r, h) <> [] ||
+                                               truths (set_bind (negate_op phi one_dpm) psi) (r, h) <> []
+                                       ) in (truth_value', r, h))
 
-               let if_op (phi : clause_op) (psi : clause_op) : clause_op =
-                       (* NOT: negate_op (and_op phi (negate_op psi)) *)
-            fun one_dpm -> unit_set (
+               let if_op (phi : clause) (psi : clause) : clause =
+            fun one_dpm -> set_unit (
               fun (r, h) ->
-                    let extensions set = List.filter (fun one_dpm -> let (truth_value, _, _) = one_dpm (r, h) in truth_value) set
-                                       in let truth_value' = List.for_all (fun one_dpm -> let (truth_value, _, _) = one_dpm (r, h) in truth_value = false || extensions (psi one_dpm) <> []) (phi one_dpm)
+                                       let truth_value' = List.for_all (fun one_dpm ->
+                                                       let (truth_value, _, _) = one_dpm (r, h)
+                                                       in truth_value = false || truths (psi one_dpm) (r, h) <> []
+                                               ) (phi one_dpm)
                     in (truth_value', r, h));;
 
 
                type assignment = char -> int;;
                type store = entity list;;
                type 'a dpm = assignment * store -> 'a * assignment * store;;
-               let unit_dpm (x : 'a) : 'a dpm = fun (r, h) -> (x, r, h);;
-               let bind_dpm (u: 'a dpm) (f : 'a -> 'b dpm) : 'b dpm =
+               let dpm_unit (x : 'a) : 'a dpm = fun (r, h) -> (x, r, h);;
+               let dpm_bind (u: 'a dpm) (f : 'a -> 'b dpm) : 'b dpm =
                        fun (r, h) ->
                                let (a, r', h') = u (r, h)
                                in let u' = f a
                                in u' (r', h')
 
                type 'a set = 'a list;;
-               let empty_set : 'a set = [];;
-               let unit_set (x : 'a) : 'a set = [x];;
-               let bind_set (u : 'a set) (f : 'a -> 'b set) : 'b set =
+               let set_empty : 'a set = [];;
+               let set_unit (x : 'a) : 'a set = [x];;
+               let set_bind (u : 'a set) (f : 'a -> 'b set) : 'b set =
                        List.concat (List.map f u);;
 
-               type clause_op = bool dpm -> bool dpm set;;
+               type clause = bool dpm -> bool dpm set;;
+
+*      More:
 
+               (* this generalizes the getx function from hint 4 *)
                let get (var : char) : entity dpm =
                        fun (r, h) ->
                                let obj = List.nth h (r var)
                                in (obj, r, h);;
 
-               let lift_predicate (f : entity -> bool) : entity dpm -> clause_op =
+               (* this generalizes the proposal for \[[Q]] from hint 4 *)
+               let lift_predicate (f : entity -> bool) : entity dpm -> clause =
                        fun entity_dpm ->
-                               let eliminator = fun (truth_value : bool) ->
+                               let eliminator = fun truth_value ->
                                        if truth_value = false
-                                       then unit_dpm false
-                                       else bind_dpm entity_dpm (fun e -> unit_dpm (f e))
-                               in fun one_dpm -> unit_set (bind_dpm one_dpm eliminator);;
+                                       then dpm_unit false
+                                       else dpm_bind entity_dpm (fun e -> dpm_unit (f e))
+                               in fun one_dpm -> set_unit (dpm_bind one_dpm eliminator);;
 
-               let lift_predicate2 (f : entity -> entity -> bool) : entity dpm -> entity dpm -> clause_op =
+               (* doing the same thing for binary predicates *)
+               let lift_predicate2 (f : entity -> entity -> bool) : entity dpm -> entity dpm -> clause =
                        fun entity1_dpm entity2_dpm ->
-                               let eliminator = fun (truth_value : bool) ->
+                               let eliminator = fun truth_value ->
                                        if truth_value = false
-                                       then unit_dpm false
-                                       else bind_dpm entity1_dpm (fun e1 -> bind_dpm entity2_dpm (fun e2 -> unit_dpm (f e1 e2)))
-                               in fun one_dpm -> unit_set (bind_dpm one_dpm eliminator);;
+                                       then dpm_unit false
+                                       else dpm_bind entity1_dpm (fun e1 -> dpm_bind entity2_dpm (fun e2 -> dpm_unit (f e1 e2)))
+                               in fun one_dpm -> set_unit (dpm_bind one_dpm eliminator);;
 
                let new_peg_and_assign (var_to_bind : char) (d : entity) : bool -> bool dpm =
                  fun truth_value ->
                                  if var = var_to_bind then new_index else r var
                                in (truth_value, r', h')
 
-               let exists var : clause_op = fun one_dpm ->
-                       List.map (fun d -> bind_dpm one_dpm (new_peg_and_assign var d)) domain
+               (* from hint 5 *)
+               let exists var : clause =
+                       let extend one_dpm (d : entity) =
+                               dpm_bind one_dpm (new_peg_and_assign var d)
+                       in fun one_dpm -> List.map (fun d -> extend one_dpm d) domain
 
-               (* negate_op, and_op, or_op, and if_op as above *)
+               (* include negate_op, and_op, or_op, and if_op as above *)
 
-               let (>>=) = bind_set;;
-               let initial_set = [fun (r,h) -> (true,r,h)];;
-
-               let initial_r = fun var -> failwith ("no value for " ^ (Char.escaped var));;
-               let run dpm_set =
-                       let bool_set = List.map (fun one_dpm -> let (value, r, h) = one_dpm (initial_r, []) in value) dpm_set
-                       in List.exists (fun truth_value -> truth_value) bool_set;;
+*      More:
 
-               let male obj = obj = Bob || obj = Ted;;
-               let wife_of x y = (x,y) = (Bob, Carol) || (x,y) = (Ted, Alice);;
-               let kisses x y = (x,y) = (Bob, Carol) || (x,y) = (Ted, Alice);;
-               let misses x y = (x,y) = (Bob, Carol) || (x,y) = (Ted, Carol);;
+               (* some handy utilities *)
+               let (>>=) = set_bind;;
                let getx = get 'x';;
                let gety = get 'y';;
+               let initial_set = [fun (r,h) -> (true,r,h)];;
+               let initial_r = fun var -> failwith ("no value for " ^ (Char.escaped var));;
+               let run dpm_set =
+                       (* do any of the dpms in the set return (true, _, _) when given (initial_r, []) as input? *)
+                       List.filter (fun one_dpm -> let (truth_value, _, _) = one_dpm (initial_r, []) in truth_value) dpm_set <> [];;
+
+               (* let's define some predicates *)
+               let male e = (e = Bob || e = Ted);;
+               let wife_of e1 e2 = ((e1,e2) = (Bob, Carol) || (e1,e2) = (Ted, Alice));;
+               let kisses e1 e2 = ((e1,e2) = (Bob, Carol) || (e1,e2) = (Ted, Alice));;
+               let misses e1 e2 = ((e1,e2) = (Bob, Carol) || (e1,e2) = (Ted, Carol));;
 
                (* "a man x has a wife y" *)
                let antecedent = fun one_dpm -> exists 'x' one_dpm >>= lift_predicate male getx >>= exists 'y' >>= lift_predicate2 wife_of getx gety;;