Re: Нужны ли вещественные числа в Рефале?

[Eisymont Leonid verger-lk_AT_yandex . ru]

Какое-то странное обсуждение. Кусок памяти с числом, на который имеется ссылка в звене списковой памяти, которое с точки зрения рефала - ссылка , это просто вещественное число. Можно по-другому назвать, тип добавить. Какая разница? Своего рода косвенная адресация. Что с ним можно делать - все в силе. В том числе и стандарт IEEE.

Л.Эйсымонт

 

01.12.2019, 14:52, "Александр Коновалов a.v.konovalov87_AT_mail.ru" <refal@botik.ru>:

Добрый день, Леонид!

«С указателями на числа все неправильно. Именно надо работать с тем, на что ссылаемся, на 64-х разрядные числа.»

Меня смутила фраза «символы-ссылки» в предыдущем письме. Во многих языках программирования различают типы-значения и типы-ссылки. Типы-значения сравниваются по значению, для типов-ссылок по умолчанию сравниваются адреса. Например, в Java примитивные типы (логические, числовые типы) — значения, для них == сравнивает значение, классы — ссылочные типы, == сравнивает указатели. Для сравнения ссылочных типов на равенство нужно вызывать метод x.equals(y).

А сравнение вещественных чисел IEEE на равенство может преподнести сюрпризы. Во-первых, есть значения +0.0 и −0.0, которые имеют разное двоичное представление, но должны быть равны. Во-вторых, есть значение NaN (not-a-number, нечисло), которое не равно ничему, даже самому себе. Следующий код на Си выведет false:

void f() {
  double NaN = 0.0 / 0.0;
  printf("%s\n", NaN == NaN ? "true" : "false");
}

В контексте Рефала это может привести к нарушению семантических инвариантов. Например,

* Рефал-2
Test SX = k/Eq/ k/Dup/ SX..

Dup SX = SX SX

Eq SX SX = /Eq/
   SX SY = /Neq/

* Рефал-5
Test { s.X = <Eq <Dup s.X>> }

Dup { s.X = s.X s.X }

Eq {
  s.X s.X = Eq;
  s.X s.Y = Neq;
}

По идее, функция Test всегда должна возвращать слово Eq. Но если вызвать функцию Test со значением «нечисло» и реализация будет использовать машинное сравнение на равенство для вещественных чисел, то функция вернёт Neq.

Т.е. NaN нарушает неявный семантический инвариант Рефала — скопированные символы должны быть всегда равны. Это неявно предполагается в эквивалентных преобразованиях программ Турчина, на которых построена, в частности, суперкомпиляция Рефала.

 

Про параллелизм и стиль программирования отвечу отдельными письмами.

 

С уважением,
Александр Коновалов

 

From: Eisymont Leonid verger-lk_AT_yandex.ru [mailto:refal@botik.ru]
Sent: Friday, November 29, 2019 5:25 PM
To: refal@botik.ru
Subject: Re: Нужны ли вещественные числа в Рефале?

 

С указателями на числа все неправильно. Именно надо работать с тем, на что ссылаемся, на 64-х разрядные числа. При реализации у нас даже мыслей таких не было, это не практично. Ссылки на ящики - совсем другое. Кстати, в реализации того рефала были введены ссылки на хеш-таблицы и даже на вектора. Это сильно помогло при оптимизации быстродействия.

С функциями с побочным эффектом надо быть осторожными. То, что Вы говорите, сводит на нет все распараллеливание по чистым конкретизациям. Это мы проходили в начале 80-х годов. Хорошее распараллеливание в эксперименте удалось получить лишь при работе не просто с переменными и копилками, а, по-существу, с объектами типа мониторов Хоара и формируемых уникальных ID обращений к ним. Эти ID в таком объекте использовались для внутреннего упорядочивания действий с такими объектами. Есть препринт ИПМ  того времени по распараллеливанию модельного компилятора на имитационной модели параллельной рефал-машины. Я эту модель сделал на базе реализации Романенко-Климова для БЭСМ-6, просто по другому конкретизации запускал из дерева конкретизаций , используя предоставленный ими интерфейс.

Про читаемость можно действительно  не обсуждать, но мне эти идентификаторы через точку при свободных переменных никогда не нравились, они "замыливают" видимость всей структуры области конкретизации, а это важно и для Рефала принципиально. Для информативности в смысле "что какая свободная переменная означает" использование идентификаторов явно недостаточно. У нас использовалась технология другая - была документация, хоть и рукописная, к наиболее важным функциям, где структура строки обращения подробно расписывалась.

Еще требование - часть этой информации выносилась в  основной комментарий к функции типа структура входа и выхода. Более мелкие функции снабжались комментариями для каждого рефал-предложения.

Это мы использовали в течение 30-40 лет при написании более 20 компиляторов и имитационных моделей. Потом настала перестройка и все обвалилось. Сейчас пытаемся эту практику восстановить. Очень хочется успеть самому и научить молодежь.

Л.Эйсымонт

 

 

29.11.2019, 15:51, "Александр Коновалов a.v.konovalov87_AT_mail.ru" <refal@botik.ru>:

Добрый день, Леонид!

«Со символами ссылками не так. Там тупо в символе рефала ссылка на кусок памяти в 64 разряда, где хранится само число. Если сравнивать, то сравниваются содержимое двух кусков памяти, как это аппаратура может сделать.»

Про символы-ссылки я имел ввиду следующее. Пусть имеются два символа-ссылки в переменных SA и SB. И мы вызываем функцию k/Eq/ SA SB.:

Eq SX SX = /Eq/
   SX SY = /Neq/

Тогда для ссылок наиболее логичным будет решение сравнить два указателя на равенство: если они ссылаются на один объект в памяти, то символы равны. А для сравнения вещественных чисел как чисел разумно ввести функцию вроде k/Compare/ SX SY., возвращающую '<', '=' или '>'.

На сколько я знаю Рефал-2, ссылки на динамические ящики сравниваются по ссылкам, а не по содержимому.

 

«Про параллельность интересно, только нам запись типа Рефал-2 нужна, новые расширения явно неудачные, надуманные, в больших программах это „не прокатит“, даже по примерам в письмах вижу, что программы не читаются. Кто-то из коллег, по-моему, также высказал такое мнение.»

Предполагаемая параллельная реализация всё равно будет поддерживать только базисный Рефал: без условий, блоков и прочих наворотов. Параллелиться будут независимые по данным вызовы функций, но при этом вызовы примитивных «грязных» функций (ввод-вывод, копилка и т.д.) будут выполняться в правильном порядке. Подход к распараллеливанию может быть вполне применим и к Рефалу-2.

А вопрос читаемости — я считаю, что это вопрос привычки. Мне, например, трудно читать Рефал-2. Хотя я однажды читал исходник компилятора Василия Стеллецкого, уже к середине текст читался нормально. Так что вопрос привычки. Если прочтёте 1000 строк кода Рефала-5, то тоже сможете некоторое время нормально его воспринимать.

А кто-то из коллег — это Василий Стеллецкий. Он тоже писал в рассылку, что текст на Рефале-5 он не читает, а расшифровывает.

 

С уважением,
Александр Коновалов

 

From: Eisymont Leonid verger-lk_AT_yandex.ru <refal@botik.ru>
Sent: Friday, November 29, 2019 1:20 PM
To: refal@botik.ru
Subject: Re: Нужны ли вещественные числа в Рефале?

 

Со символами ссылками не так. Там тупо в символе рефала ссылка на кусок памяти в 64 разряда, где хранится само число. Если сравнивать, то сравниваются содержимое двух кусков памяти, как это аппаратура может сделать.

Про параллельность интересно, только нам запись типа Рефал-2 нужна, новые расширения явно неудачные, надуманные, в больших программах это "не прокатит", даже по примерам в письмах вижу, что программы не читаются. Кто-то из коллег, по-моему, также высказал такое мнение.

Л.Эйсымонт

 

28.11.2019, 20:46, "Александр Коновалов a.v.konovalov87_AT_mail.ru" <refal@botik.ru>:

Добрый вечер, Леонид!

«Мы же сами только обеспечивали работу с такими числами через символы-ссылки.»

Если представлять вещественные числа символами-ссылками, то проблема равенства уходит на второй план: два символа равны, если ссылаются на общий контейнер.

«Так что хоть какое-то распараллеливание есть, это будет важно применить в комбинаторных алгоритмах компиляции. Сейчас со всем этим будем работать на сервере с 28 ядрами.»

А у меня сейчас студент работает над параллельной реализацией Рефала (курсовая работа). Если что-то получится, напишу подробнее. Пишется не для кластеров, а для простых многоядерных компьютеров. Но зато вся параллельность будет полностью прозрачна для программиста.

 

С уважением,
Александр Коновалов

 

From: Eisymont Leonid verger-lk_AT_yandex.ru [mailto:refal@botik.ru]
Sent: Thursday, November 28, 2019 5:41 PM
To: refal@botik.ru
Subject: Re: Нужны ли вещественные числа в Рефале?

 

Конечно, не IEEE, у нас была та арифметика, что есть в ЕС ЭВМ (IBM 360). Мы же сами только обеспечивали работу с такими числами через символы-ссылки.

Для очень точных вычислений использовали дроби. Про работу с длинной мантиссой я не помню, кажется была. Надо посмотреть, реализация ведь есть и мы ее подняли сейчас в ЗАО"НТЦ"Модуль" для моделирования перспективных комбинаторных алгоритмов компиляции и непосредственно перспективных архитектур процессоров и систем. Нам надо просто быстро делать это в исследованиях (т.е. быстро ставить эксперименты), вот и выбрали Рефал, опыт его такого использования есть еще с времен ракетно-космической тематики в ИПМ. Рефал, вдобавок, у нас с введенными операциями типа MPI. Это в 2004 году в НИЦЭВТ-е добавили к М-рефалу. Так что хоть  какое-то распараллеливание есть, это будет важно применить в комбинаторных алгоритмах компиляции. Сейчас со всем этим будем работать на сервере с 28 ядрами.

Л.Эйсымонт

 

28.11.2019, 14:16, "Александр Коновалов a.v.konovalov87_AT_mail.ru" <refal@botik.ru>:

Добрый день, Леонид!

Я только что написал в рассылку про тонкости семантики вещественных чисел, включая сравнение на равенство. Как в М-Рефале решена проблема равенства вещественных чисел? Или во времена Бурана он писался для компьютеров со своей (не IEEE) реализацией вещественной арифметики?

 

С уважением,
Александр Коновалов

 

From: Eisymont Leonid verger-lk_AT_yandex.ru <refal@botik.ru>
Sent: Thursday, November 28, 2019 1:53 PM
To: refal@botik.ru
Subject: Re: Нужны ли вещественные числа в Рефале?

 

Вещественные числа есть в М-Рефале (моя с Николаем Мансуровым разработка). Без них мы бы компилятор для Бурана не смогли бы сделать - нужны были вычисления для выбора масштабов. Это есть там с середины 80-х годов прошлого столетия.

Л.Эйсымонт

 

27.11.2019, 19:44, "Александр Коновалов a.v.konovalov87_AT_mail.ru" <refal@botik.ru>:

Добрый вечер всем!

Собственно, вопрос: нужны ли вещественные числа в Рефале? Из известных мне реализаций они есть только в Рефале-6. Также они упоминались в старом учебнике Рефала-5 Турчина, при этом описывались встроенные функции Trunc, Real и Realfun. В новом актуальном их нет.

Вопрос их отсутствия в большинстве реализаций — идеологический или технический?

У меня (Рефал-5λ) их нет, поскольку (а) мне они не требовались, (б) их нет в Рефале-5, с которым должен быть совместим Рефал-5λ. Добавлять или не добавлять — я думаю. Поэтому и спросил.

 

С уважением,
Александр Коновалов