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[diderot] Diff of /branches/charisee_dev/src/compiler/high-to-mid/ProbeEin.sml
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Diff of /branches/charisee_dev/src/compiler/high-to-mid/ProbeEin.sml

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branches/charisee/src/compiler/high-to-mid/ProbeEin.sml revision 3092, Tue Mar 17 20:02:38 2015 UTC branches/charisee_dev/src/compiler/high-to-mid/ProbeEin.sml revision 3597, Sun Jan 17 00:31:16 2016 UTC
# Line 1  Line 1 
1  (* Expands probe ein  (* Expands probe ein
2   *   *
3   * COPYRIGHT (c) 2012 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)   * This code is part of the Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4     *
5     * COPYRIGHT (c) 2015 The University of Chicago
6   * All rights reserved.   * All rights reserved.
7   *)   *)
8    
# Line 38  Line 40 
40      *)      *)
41    
42      val testing=0      val testing=0
43      val testlift=1      val valnumflag=true
44      val cnt = ref 0      val tsplitvar=true
45        val fieldliftflag= true
46        val constflag=true
47        val detflag =true
48        val detsumflag= true
49        fun incUse (DstIL.V{useCnt, ...}) = (useCnt := !useCnt + 1)
50        fun decUse (DstIL.V{useCnt, ...}) = (useCnt := !useCnt - 1)
51    
52        val liftimgflag =false
53        val pullKrn= false
54    
55      fun printEINAPP e=MidToString.printEINAPP e      val cnt = ref 0
56      fun transformToIndexSpace e=T.transformToIndexSpace e      fun transformToIndexSpace e=T.transformToIndexSpace e
57      fun transformToImgSpace  e=T.transformToImgSpace  e      fun transformToImgSpace  e=T.transformToImgSpace  e
58        fun transformToImgSpaceF  e=T.transformToImgSpaceF  e
59      fun transitionToString(testreplace,a,b)=(case testreplace      fun toStringBind e=(MidToString.toStringBind e)
60          of 0=> 1      fun toStringBindp e=(MidToString.toStringBind e)
61          | _ => (print(String.concat["\n\n\n Replace probe:\n",P.printbody a,"\n=>",P.printbody b]);1)      fun mkEin e=Ein.mkEin e
         (*end case*))  
     fun mkEin(params,index,body)=E.EIN{params=params, index=index,body=body}  
62      fun mkEinApp(rator,args)=DstIL.EINAPP(rator,args)      fun mkEinApp(rator,args)=DstIL.EINAPP(rator,args)
63      fun getBody(_,DstIL.EINAPP(E.EIN{body,...},_))=body      fun setConst e = E.setConst e
64      fun setBody(body',(y,DstIL.EINAPP(E.EIN{params,index,body},args)))=      fun setNeg e  =  E.setNeg e
65              (y,DstIL.EINAPP(E.EIN{params=params,index=index,body=body'},args))      fun setExp e  =  E.setExp e
66        fun setDiv e= E.setDiv e
67        fun setSub e= E.setSub e
68        fun setProd e= E.setProd e
69        fun setAdd e= E.setAdd e
70        fun mkCx es =List.map (fn c => E.C (c,true)) es
71        fun mkCxSingle c = E.C (c,true)
72    
73      fun testp n=(case testing      fun testp n=(case testing
74          of 0=> 1          of 0=> 1
75          | _ =>(print(String.concat n);1)          | _ =>(print(String.concat n);1)
76          (*end case*))          (*end case*))
     fun  einapptostring (body,a,b)=(case testlift  
         of 0=>1  
         | _=> (print(String.concat["\n lift probe of ",P.printbody body,"=>\n\t", printEINAPP a,  "&\n\t", printEINAPP b]);1)  
         (*end case*))  
77    
78    
79      fun getRHSDst x  = (case DstIL.Var.binding x      fun getRHSDst x  = (case DstIL.Var.binding x
# Line 78  Line 89 
89      returns the support of ther kernel, and image      returns the support of ther kernel, and image
90      *)      *)
91      fun getArgsDst(hArg,imgArg,args) = (case (getRHSDst hArg, getRHSDst imgArg)      fun getArgsDst(hArg,imgArg,args) = (case (getRHSDst hArg, getRHSDst imgArg)
92          of ((DstOp.Kernel(h, i), _ ), (DstOp.LoadImage(_, _, img), _ ))=> let          of ((DstOp.Kernel(h, i), _ ), (DstOp.LoadImage(_, _, img), _ ))=> ((Kernel.support h) ,img,ImageInfo.dim img)
93              in          |  ((k,_),(i,_)) => raise Fail (String.concat["Expected kernel:", (DstOp.toString k ),"Expected Image:", (DstOp.toString i)])
               ((Kernel.support h) ,img,ImageInfo.dim img)  
             end  
         |  _ => raise Fail "Expected Image and kernel arguments"  
94          (*end case*))          (*end case*))
95    
96    
# Line 103  Line 111 
111              (dim,args@argsT,code, s,P)              (dim,args@argsT,code, s,P)
112          end          end
113    
114        fun handleArgsF(fieldset,Vid,hid,tid,args)=let
115            val imgArg=List.nth(args,Vid)
116            val hArg=List.nth(args,hid)
117            val newposArg=List.nth(args,tid)
118            val (s,img,dim) =getArgsDst(hArg,imgArg,args)
119            val (fieldset,argsT,P,code)=transformToImgSpaceF(fieldset,dim,img,newposArg,imgArg)
120            in
121                (fieldset,dim,args@argsT,code, s,P)
122            end
123    
124    
125    
126    
127      (*createBody:int*int*int,mu list, param_id, param_id, param_id, param_id      (*createBody:int*int*int,mu list, param_id, param_id, param_id, param_id
128      * expands the body for the probed field      * expands the body for the probed field
129      *)      *)
# Line 110  Line 131 
131          (*1-d fields*)          (*1-d fields*)
132          fun createKRND1 ()=let          fun createKRND1 ()=let
133              val sum=sx              val sum=sx
134              val dels=List.map (fn e=>(E.C 0,e)) deltas              val dels=List.map (fn e=>(mkCxSingle 0,e)) deltas
135              val pos=[E.Add[E.Tensor(fid,[]),E.Value(sum)]]              val pos=[setAdd[E.Tensor(fid,[]),E.Value(sum)]]
136              val rest= E.Krn(hid,dels,E.Sub(E.Tensor(nid,[]),E.Value(sum)))              val rest= E.Krn(hid,dels,setSub(E.Tensor(nid,[]),E.Value(sum)))
137              in              in
138                  E.Prod [E.Img(Vid,alpha,pos),rest]                 setProd[E.Img(Vid,alpha,pos),rest]
139              end              end
140    
141            fun mkImg(imgpos)=E.Img(Vid,alpha,imgpos)
142    
143          (*createKRN Image field and kernels *)          (*createKRN Image field and kernels *)
144          fun createKRN(0,imgpos,rest)=E.Prod ([E.Img(Vid,alpha,imgpos)] @rest)          fun createKRN(0,imgpos,rest)=setProd ([mkImg(imgpos)] @rest)
145          | createKRN(dim,imgpos,rest)=let          | createKRN(dim,imgpos,rest)=let
146              val dim'=dim-1              val dim'=dim-1
147              val sum=sx+dim'              val sum=sx+dim'
148              val dels=List.map (fn e=>(E.C dim',e)) deltas              val dels=List.map (fn e=>(mkCxSingle  dim',e)) deltas
149              val pos=[E.Add[E.Tensor(fid,[E.C dim']),E.Value(sum)]]              val pos=[setAdd[E.Tensor(fid,[mkCxSingle dim']),E.Value(sum)]]
150              val rest'= E.Krn(hid,dels,E.Sub(E.Tensor(nid,[E.C dim']),E.Value(sum)))              val rest'= E.Krn(hid,dels,setSub(E.Tensor(nid,[mkCxSingle dim']),E.Value(sum)))
151              in              in
152                  createKRN(dim',pos@imgpos,[rest']@rest)                  createKRN(dim',pos@imgpos,[rest']@rest)
153              end              end
# Line 133  Line 157 
157              (*end case*))              (*end case*))
158          (*sumIndex creating summaiton Index for body*)          (*sumIndex creating summaiton Index for body*)
159          val slb=1-s          val slb=1-s
160            val _=List.tabulate(dim, (fn dim=> (String.concat[" sx:",Int.toString(sx)," dim:",Int.toString(dim),"esum",Int.toString(sx+dim) ]) ))
161          val esum=List.tabulate(dim, (fn dim=>(E.V (dim+sx),slb,s)))          val esum=List.tabulate(dim, (fn dim=>(E.V (dim+sx),slb,s)))
162      in      in
163          E.Sum(esum, exp)          E.Sum(esum, exp)
164      end      end
165    
166    
167    
168        (* build position *)
169        fun buildPos (dir,dim,argsA,hid,nid,s) =let
170            val vA  = DstV.new ("kernel_pos", DstTy.TensorTy([]))
171            val p=[E.KRN,E.TEN(1,[dim])]
172            val pos=setSub(E.Tensor(1,[mkCxSingle dir]),E.Value(0))
173            val exp= E.BuildPos(s,pos)
174            (*val exp = E.Sum([(E.V 0, slb, s)],E.Krn(0,[],pos))*)
175            val a=[List.nth(argsA,hid),List.nth(argsA,nid)]
176            val A=(vA,mkEinApp(mkEin(p,[],exp),a))
177            in (vA,A) end
178    
179        (* apply differentiation *)
180        fun getKrn1Del(dx,dim,args,slb,s)= let
181            val n=Int.toString(dx)
182            val vA  = DstV.new ("kernel_del"^n, DstTy.TensorTy([]))
183            val p=[E.KRN,E.TEN(1,[dim])]
184            val exp = E.EvalKrn dx
185            val A = (vA,mkEinApp(mkEin(p,[],exp),args))
186            in (vA,A) end
187    
188        (*create holder expression*)
189        fun mkHolder(dim,args) =let
190            val n=List.length(args)
191            val vA  = DstV.new ("kernel_cons", DstTy.TensorTy([n]))
192            val p=[E.KRN,E.TEN(1,[dim])]
193            val A= (vA,mkEinApp(mkEin(p,[],E.Holder n),args))
194            in (vA,A) end
195    
196        (*lifted Kernel expressions*)
197        fun liftKrn(dx,dir,dim,argsA,hid,nid,slb,s)=let
198            val  (vA,A)=buildPos(dir,dim,argsA,hid,nid,s)
199            val args=[List.nth(argsA,hid),vA]
200            fun iter(0,vBs,Bs)=let
201                val (vA,A)=getKrn1Del(0,dim,args,slb,s)
202                in (vA::vBs,A::Bs) end
203              | iter (n,vBs,Bs)= let
204                val (vA,A)=getKrn1Del(n,dim,args,slb,s)
205                in iter(n-1,vA::vBs,A::Bs) end
206            val (vBs,Bs)=iter(length(dx),[],[])
207            val (vC,C)  =mkHolder(dim,vBs)
208            in (vC,(A::Bs)@[C]) end
209    
210    
211    
212        fun createBody2(dim, s,sx,alpha,deltas,Vid, hid, nid, fid,params,argsA)=let
213            (*1-d fields*)
214            val slb=1-s
215    
216    
217            (*making image*)
218            val tid=(case liftimgflag
219                of true => length(params)-1
220                | _     => length(params)-1
221            (*end case*))
222            fun mkImg imgpos =(case liftimgflag
223                of true=>(E.Tensor(Vid,alpha),SOME(E.Sum(List.tabulate(dim, (fn dim=>(E.V (dim),slb,s))),E.Img(Vid,alpha,imgpos))))
224                |  _ =>let
225                    val imgpos= List.tabulate(dim,fn e=> setAdd[E.Tensor(fid,[mkCxSingle e]),E.Value(e+sx)])
226                    in (E.Img(Vid,alpha,imgpos),NONE) end
227            (*end case*))
228    
229            fun createKRND1 ()=let
230                val sum=sx
231                val dels=List.map (fn e=>(mkCxSingle 0,e)) deltas
232                val imgpos=[setAdd[E.Tensor(fid,[]),E.Value(sum)]]
233                val rest= E.Krn(hid,dels,setSub(E.Tensor(nid,[]),E.Value(sum)))
234                val (talpha,iexp)= mkImg imgpos
235                in (setProd[talpha,rest],iexp,NONE,NONE)end
236    
237            (*createKRN Image field and kernels *)
238            fun createKRN(0,orig,imgpos,vAs,krnpos)= let
239                val (talpha,iexp)= mkImg imgpos
240                in  (setProd ([talpha]@orig),iexp,SOME vAs,SOME krnpos) end
241            | createKRN(d,orig,imgpos,vAs,krnpos)=let
242                val dim'=d-1
243                val sum=sx+dim'
244                val dels=List.map (fn e=>(mkCxSingle  dim',e)) deltas
245                val ipos=setAdd[E.Tensor(fid,[mkCxSingle dim']),E.Value(dim')]
246                val opos= E.Krn(hid,dels,E.Tensor(tid+d,[]))
247                val (vA,A)= liftKrn(dels,dim',dim,argsA,hid,nid,slb,s)
248                in
249                    createKRN(dim',[opos]@orig,[ipos]@imgpos,[vA]@vAs,A@krnpos)
250                end
251    
252            val (oexp,iexp,vAs,keinapp)=(case dim
253                of 1 => createKRND1()
254                | _=> createKRN(dim, [],[],[],[])
255            (*end case*))
256    
257            val oexp=E.Sum(List.tabulate(dim, (fn dim=>(E.V (dim+sx),slb,s))), oexp)
258            in (oexp,iexp,vAs,keinapp) end
259    
260        fun createBody3(dim, s,sx,[],deltas,Vid, hid, nid, fid,params,argsA)=
261                createBody2(dim, s,sx,[],deltas,Vid, hid, nid, fid,params,argsA)
262        |   createBody3(dim, s,sx,alpha,deltas,Vid, hid, nid, fid,params,argsA)=
263                (createBody(dim, s,sx,alpha,deltas,Vid, hid, nid, fid),NONE,NONE,NONE)
264    
265      (*getsumshift:sum_indexid list* int list-> int      (*getsumshift:sum_indexid list* int list-> int
266      *get fresh/unused index_id, returns int      *get fresh/unused index_id, returns int
267      *)      *)
268      fun getsumshift(sx,index) =let      fun getsumshift(sx,n) =let
269          val nsumshift= (case sx          val nsumshift= (case sx
270              of []=> length(index)              of []=> n
271              | _=>let              | _=>let
272                  val (E.V v,_,_)=List.hd(List.rev sx)                  val (E.V v,_,_)=List.hd(List.rev sx)
273                  in v+1                  in v+1
274                  end                  end
275              (* end case *))              (* end case *))
276    
277          val aa=List.map (fn (E.V v,_,_)=>Int.toString v) sx          val aa=List.map (fn (E.V v,_,_)=>Int.toString v) sx
278          val _ =testp["\n", "SumIndex" ,(String.concatWith"," aa),          val _ =(String.concat["\n", "SumIndex:" ,(String.concatWith"," aa),
279              "\nThink nshift is ", Int.toString nsumshift]          "\n\t Index length:",Int.toString n,
280            "\n\t Freshindex: ", Int.toString nsumshift])
281          in          in
282              nsumshift              nsumshift
283          end          end
# Line 161  Line 287 
287      *)      *)
288      fun formBody(E.Sum([],e))=formBody e      fun formBody(E.Sum([],e))=formBody e
289      | formBody(E.Sum(sx,e))= E.Sum(sx,formBody e)      | formBody(E.Sum(sx,e))= E.Sum(sx,formBody e)
290      | formBody(E.Prod [e])=e      | formBody(E.Opn(E.Prod, [e]))=e
291      | formBody e=e      | formBody e=e
292    
293      (* silly change in order of the product to match vis branch WorldtoSpace functions*)      (* silly change in order of the product to match vis branch WorldtoSpace functions*)
294      fun multiPs([P0,P1,P2],sx,body)= formBody(E.Sum(sx, E.Prod([P0,P1,P2,body])))      fun multiPs([P0,P1,P2],sx,body)= formBody(E.Sum(sx, setProd[P0,P1,P2,body]))
295        | multiPs(Ps,sx,body)=formBody(E.Sum(sx, E.Prod([body]@Ps)))      (*
296          | multiPs([P0,P1],sx,body)=formBody(E.Sum(sx, setProd([P0,body,P1])))
297          *)
298          | multiPs([P0,P1,P2,P3],sx,body)= formBody(E.Sum(sx, setProd[P0,P1,P2,P3,body]))
299          | multiPs(Ps,sx,body)=formBody(E.Sum(sx,setProd([body]@Ps)))
300    
301    
302      (* replaceProbe:ein_exp* params *midIL.var list * int list* sum_id list      fun multiMergePs([P0,P1],[sx0,sx1],body)=E.Sum([sx0],setProd[P0,E.Sum([sx1],setProd[P1,body])])
303              -> ein_exp* *code        | multiMergePs e=multiPs e
304    
305        (* *******************************************  setImage *******************************************  *)
306        fun replaceImgA(es,vid,newbie)=List.take(es,vid)@[newbie]@List.drop(es,vid+1)
307        fun setImage(params',argsA,code,vexp2,index,alpha,paraminstant,Vid,s)=
308            (case vexp2
309                of NONE =>(params',argsA,code)
310                | SOME vexp  =>    let
311                    val iArg  = DstV.new ("Img", DstTy.TensorTy([]))
312                    val alphax=List.map (fn (E.V i)=>List.nth(index,i)) alpha
313                    val ieinapp=(iArg,mkEinApp(mkEin(paraminstant,alphax,vexp),argsA))
314                    (*
315                     val _ =print(String.concat["\n****\n Image (",Int.toString(length(argsA)),")"])
316                    val _ =print(String.concat(List.map (fn e=> DstIL.Var.toString(e)^",") argsA))
317                    val _ =print(String.concat["\n replace at ",Int.toString Vid ," with " , DstIL.Var.toString iArg ,"\n"])*)
318                    val argsA=replaceImgA(argsA,Vid,iArg)
319                    val params'=replaceImgA(params',Vid,E.TEN(2,[(s-(1-s)+1)*(s-(1-s)+1),(s-(1-s)+1)]))
320                    val code=code@[ieinapp]
321                    (*
322                    val _ =print(String.concat(List.map (fn e=> DstIL.Var.toString(e)^",") argsA))
323                    val _ =print(String.concat["\n****\n Image(",Int.toString(length(argsA)),")"])*)
324                    in (params',argsA,code) end
325            (*end case*))
326    
327          (*kernels*)
328          fun setKernel(params',args',code,vAs2,keinapp2,dim)=
329            (case (vAs2,keinapp2)
330                of (NONE,NONE)=> (params',args',code)
331                | (SOME vAs,SOME keinapp) => let
332                (*
333                    val _ =print"\n****\n Kernels\n"
334                    val _ =print(String.concat["\n****\n Kernel(",Int.toString(length(args')),")"])
335                    val _ =print(String.concat(List.map (fn e=> DstIL.Var.toString(e)^",") args'))*)
336                    val args'=   args'@vAs
337                    val params'= params'@(List.tabulate(dim,fn _=> E.TEN(2,[])))
338                    val code=code@keinapp
339                    (*
340                    val _ =print"\n"
341                    val _ =print(String.concat(List.map (fn e=> DstIL.Var.toString(e)^",") args'))
342                    val _ =print(String.concat["\n****\n Kernel(",Int.toString(length(args')),")"])*)
343                    in (params',args',code) end
344            (*end case*))
345    
346          fun setImageKernel(params',args',code,vexp2,vAs2,keinapp2,dim,index,alpha,paraminstant,Vid,s)=let
347            val (params',args',code)=setImage(params',args',code,vexp2,index,alpha,paraminstant,Vid,s)
348            in setKernel(params',args',code,vAs2,keinapp2,dim) end
349    
350    
351        (* *******************************************  Replace probe *******************************************  *)
352        (* replaceProbe
353      * Transforms position to world space      * Transforms position to world space
354      * transforms result back to index_space      * transforms result back to index_space
355      * rewrites body      * rewrites body
356      * replace probe with expanded version      * replace probe with expanded version
357      *)      *)
358  (*    fun replaceProbe(testN,y,originalb,b,params,args,index, sx)*)       fun replaceProbe0(fieldset,(y, DstIL.EINAPP(e,args)),p ,sx)
   
      fun replaceProbe(testN,(y, DstIL.EINAPP(e,args)),p ,sx)  
359          =let          =let
360          val originalb=Ein.body e          val originalb=Ein.body e
361          val params=Ein.params e          val params=Ein.params e
362          val index=Ein.index e          val index=Ein.index e
363            val _ = (String.concat["\n***************** \n Replace ************ \n"])
364            val _=  toStringBindp (y, DstIL.EINAPP(e,args))
365    
366          val E.Probe(E.Conv(Vid,alpha,hid,dx),E.Tensor(tid,_))=p          val E.Probe(E.Conv(Vid,alpha,hid,dx),E.Tensor(tid,_))=p
367          val fid=length(params)          val fid=length(params)
# Line 190  Line 369 
369          val Pid=nid+1          val Pid=nid+1
370          val nshift=length(dx)          val nshift=length(dx)
371          val (dim,argsA,code,s,PArg) = handleArgs(Vid,hid,tid,args)          val (dim,argsA,code,s,PArg) = handleArgs(Vid,hid,tid,args)
372          val freshIndex=getsumshift(sx,index)          val freshIndex=getsumshift(sx,length(index))
373          val (dx,newsx1,Ps)=transformToIndexSpace(freshIndex,dim,dx,Pid)          val (dx,newsx1,Ps)=transformToIndexSpace(freshIndex,dim,dx,Pid)
374          val params'=params@[E.TEN(3,[dim]),E.TEN(1,[dim]),E.TEN(1,[dim,dim])]          val params'=params@[E.TEN(3,[dim]),E.TEN(1,[dim]),E.TEN(1,[dim,dim])]
375          val body' = createBody(dim, s,freshIndex+nshift,alpha,dx,Vid, hid, nid, fid)          val body' = createBody(dim, s,freshIndex+nshift,alpha,dx,Vid, hid, nid, fid)
# Line 198  Line 377 
377    
378          val body'=(case originalb          val body'=(case originalb
379              of E.Sum(sx, E.Probe _)              => E.Sum(sx,body')              of E.Sum(sx, E.Probe _)              => E.Sum(sx,body')
380              | E.Sum(sx,E.Prod[eps0,E.Probe _ ])  => E.Sum(sx,E.Prod[eps0,body'])              | E.Sum(sx,E.Opn(E.Prod,[eps0,E.Probe _ ]))  => E.Sum(sx,setProd[eps0,body'])
381                | _                                  => body'
382                (*end case*))
383    
384            val args'=argsA@[PArg]
385            val einapp=(y,mkEinApp(mkEin(params',index,body'),args'))
386            val _= List.map toStringBindp(code@[einapp])
387            in
388                (fieldset,code@[einapp])
389            end
390    
391    
392    
393        fun replaceProbe3(fieldset,(y, DstIL.EINAPP(e,args)),p ,sx) = let
394            val originalb=Ein.body e
395            val params=Ein.params e
396            val index=Ein.index e
397            val _ = testp["\n***************** \n Replace ************ \n"]
398            val _=  toStringBind (y, DstIL.EINAPP(e,args))
399    
400            val E.Probe(E.Conv(Vid,alpha,hid,dx),E.Tensor(tid,_))=p
401            val fid=length(params)
402            val nid=fid+1
403            val Pid=nid+1
404            val nshift=length(dx)
405            val (dim,argsA,code,s,PArg) = handleArgs(Vid,hid,tid,args)
406            val freshIndex=getsumshift(sx,length(index))
407            val (dx,newsx1,Ps)=transformToIndexSpace(freshIndex,dim,dx,Pid)
408    
409            val paraminstant=params@[E.TEN(3,[dim]),E.TEN(1,[dim])]
410            val params'=paraminstant@[E.TEN(1,[dim,dim])]
411    
412    
413    
414            val (body',vexp2,vAs2,keinapp2) = createBody3(dim, s,freshIndex+nshift,alpha,dx,Vid, hid, nid, fid,paraminstant,argsA)
415            val body' = multiPs(Ps,newsx1,body')
416    
417            val body'=(case originalb
418                of E.Sum(sx, E.Probe _)              => E.Sum(sx,body')
419                | E.Sum(sx,E.Opn(E.Prod,[eps0,E.Probe _ ]))  => E.Sum(sx,setProd[eps0,body'])
420              | _                                  => body'              | _                                  => body'
421              (*end case*))              (*end case*))
         val _=transitionToString(testN,originalb,body')  
422    
423            (*images and kernels*)
424            val (params',argsA,code)=setImageKernel(params',argsA,code,vexp2,vAs2,keinapp2,dim,index,alpha,paraminstant,Vid,s)
425    
426    
427            (*replace term*)
428          val args'=argsA@[PArg]          val args'=argsA@[PArg]
429          val einapp=(y,mkEinApp(mkEin(params',index,body'),args'))          val einapp=(y,mkEinApp(mkEin(params',index,body'),args'))
430            val _= List.map toStringBindp(code@[einapp])
431          in          in
432              code@[einapp]              (fieldset,code@[einapp])
433          end          end
434    
435    
436        (* ******************************************* Lift probe *******************************************  *)
437      fun createEinApp(originalb,alpha,index,freshIndex,dim,dx,sx)= let      fun createEinApp(originalb,alpha,index,freshIndex,dim,dx,sx)= let
438          val Pid=0          val Pid=0
439          val tid=1          val tid=1
440    
441            (*Assumes body is already clean*)
442          val (newdx,newsx,Ps)=transformToIndexSpace(freshIndex,dim,dx,Pid)          val (newdx,newsx,Ps)=transformToIndexSpace(freshIndex,dim,dx,Pid)
443    
444          (*need to rewrite dx*)          (*need to rewrite dx*)
445          val (_,sizes,E.Conv(_,_,_,dx))=(case sx@newsx          val (_,sizes,e as E.Conv(_,alpha',_,dx))=(case sx@newsx
446              of []=> ([],index,E.Conv(9,alpha,7,newdx))              of []=> ([],index,E.Conv(9,alpha,7,newdx))
447              | _ =>cleanIndex.cleanIndex(E.Conv(9,alpha,7,newdx),index,sx@newsx)              | _ =>cleanIndex.cleanIndex(E.Conv(9,alpha,7,newdx),index,sx@newsx)
448              (*end case*))              (*end case*))
449    
450          val params=[E.TEN(1,[dim,dim]),E.TEN(1,sizes)]          val params=[E.TEN(1,[dim,dim]),E.TEN(1,sizes)]
451          val tshape=alpha@newdx          fun filterAlpha []=[]
452              | filterAlpha(E.C _::es)= filterAlpha es
453              | filterAlpha(e1::es)=[e1]@(filterAlpha es)
454    
455            val tshape=filterAlpha(alpha')@newdx
456          val t=E.Tensor(tid,tshape)          val t=E.Tensor(tid,tshape)
457          val exp = multiPs(Ps,newsx,t)  
458          val body=(case originalb          val (splitvar,body)=(case originalb
459              of E.Sum(sx, E.Probe _)              => E.Sum(sx,exp)              of E.Sum(sx, E.Probe _)              => (true,multiPs(Ps,sx@newsx,t))
460              | E.Sum(sx,E.Prod[eps0,E.Probe _ ])  => E.Sum(sx,E.Prod[eps0,exp])              | E.Sum(sx,E.Opn(E.Prod,[eps0,E.Probe _ ]))  => (false,E.Sum(sx,setProd[eps0,multiPs(Ps,newsx,t)]))
461              | _                                  => exp              | _                                  => (case tsplitvar
462                  of(* true =>   (true,multiMergePs(Ps,newsx,t))  (*pushes summations in place*)
463                    | false*) _ =>   (true,multiPs(Ps,newsx,t))
464                    (*end case*))
465            (*end case*))
466    
467            val _ =(case splitvar
468                of true=> (String.concat["splitvar is true", P.printbody body])
469                | _ => (String.concat["splitvar is false",P.printbody body])
470              (*end case*))              (*end case*))
471    
472    
473          val ein0=mkEin(params,index,body)          val ein0=mkEin(params,index,body)
474          in          in
475              (ein0,sizes,dx)              (splitvar,ein0,sizes,dx,alpha')
476          end          end
477    
478      fun liftProbe(testN,(y, DstIL.EINAPP(e,args)),p ,sx)=let      fun liftProbe0(fieldset,(y, DstIL.EINAPP(e,args)),p ,sx)=let
479            val _=(String.concat["\n******* Lift Geneirc Probe ***\n"])
480          val originalb=Ein.body e          val originalb=Ein.body e
481          val params=Ein.params e          val params=Ein.params e
482          val index=Ein.index e          val index=Ein.index e
483            val _ =  (toStringBindp (y, DstIL.EINAPP(e,args)))
484    
485          val E.Probe(E.Conv(Vid,alpha,hid,dx),E.Tensor(tid,_))=p          val E.Probe(E.Conv(Vid,alpha,hid,dx),E.Tensor(tid,_))=p
486          val fid=length(params)          val fid=length(params)
487          val nid=fid+1          val nid=fid+1
488          val nshift=length(dx)          val nshift=length(dx)
489          val (dim,args',code,s,PArg) = handleArgs(Vid,hid,tid,args)          val (fieldset,dim,args',code,s,PArg) = handleArgsF(fieldset,Vid,hid,tid,args)
490          val freshIndex=getsumshift(sx,index)          val freshIndex=getsumshift(sx,length(index))
491    
492            (*transform T*P*P..Ps*)
493            val (splitvar,ein0,sizes,dx,alpha')= createEinApp(originalb,alpha,index,freshIndex,dim,dx,sx)
494            val FArg  = DstV.new ("F", DstTy.TensorTy(sizes))
495    
496    
497    
498            (*addedhere*)
499            val ein9=mkEin(params,sizes,E.Conv(Vid,alpha',hid,dx))
500            val einApp9=mkEinApp(ein9,args)
501            val rtn9=(FArg,einApp9)
502            val (fieldset,FArg,rtn1)= (case (einVarSet.rtnVarN(fieldset,rtn9))
503                of  (fieldset,SOME v)  => let
504                        val _ = (" \n did find"^toStringBind(rtn9))
505                        in (fieldset, v,[]) end
506                | (fieldset,NONE)  => let
507                        (*lifted probe*)
508                        val _ =(" \n did not find"^toStringBind(rtn9))
509                        val params'=params@[E.TEN(3,[dim]),E.TEN(1,[dim])]
510                        val freshIndex'= length(sizes)
511                        val body' = createBody(dim, s,freshIndex',alpha',dx,Vid, hid, nid, fid)
512                        val ein1=mkEin(params',sizes,body')
513                        val einApp1=mkEinApp(ein1,args')
514                        val rtn1=(FArg,einApp1)
515                        in (fieldset,FArg ,[rtn1]) end
516                (*end case*))
517    
518            val einApp0=mkEinApp(ein0,[PArg,FArg])
519            val rtn0=(case splitvar
520                of false => [(y,mkEinApp(ein0,[PArg,FArg]))]
521                | _      => let
522                val bind3 = (y,DstIL.EINAPP(SummationEin.main ein0,[PArg,FArg]))
523                    in Split.splitEinApp bind3
524            end
525            (*end case*))
526    
527            val rtn=code@rtn1@rtn0
528            val _= List.map toStringBindp (code@rtn1)
529            val _ ="\n**** split code **\n"
530            val _= List.map toStringBindp rtn0
531            in
532                (fieldset,rtn)
533            end
534    
535        fun liftProbe3(fieldset,(y, DstIL.EINAPP(e,args)),p ,sx)=let
536            val _=testp["\n******* Lift Geneirc Probe ***\n"]
537            val originalb=Ein.body e
538            val params=Ein.params e
539            val index=Ein.index e
540            val _ =  (toStringBind (y, DstIL.EINAPP(e,args)))
541    
542            val E.Probe(E.Conv(Vid,alpha,hid,dx),E.Tensor(tid,_))=p
543            val fid=length(params)
544            val nid=fid+1
545            val nshift=length(dx)
546            val (dim,args',code,s,PArg) = handleArgs(Vid,hid,tid,args)
547            val freshIndex=getsumshift(sx,length(index))
548    
549          (*transform T*P*P..Ps*)          (*transform T*P*P..Ps*)
550          val (ein0,sizes,dx)= createEinApp(originalb,alpha,index,freshIndex,dim,dx,sx)          val (splitvar,ein0,sizes,dx,alpha')= createEinApp(originalb,alpha,index,freshIndex,dim,dx,sx)
551    
552          val FArg  = DstV.new ("F", DstTy.TensorTy(sizes))          val FArg  = DstV.new ("F", DstTy.TensorTy(sizes))
553          val einApp0=mkEinApp(ein0,[PArg,FArg])          val einApp0=mkEinApp(ein0,[PArg,FArg])
554          val rtn0=(y,einApp0)          val rtn0=(case splitvar
555                of false => [(y,mkEinApp(ein0,[PArg,FArg]))]
556                | _      => let
557                    val bind3 = (y,DstIL.EINAPP(SummationEin.main ein0,[PArg,FArg]))
558                    in Split.splitEinApp bind3
559                    end
560                    (*end case*))
561    
562          (*lifted probe*)          (*lifted probe*)
563          val params'=params@[E.TEN(3,[dim]),E.TEN(1,[dim])]          val params'=params@[E.TEN(3,[dim]),E.TEN(1,[dim])]
564          val body' = createBody(dim, s,freshIndex+nshift,alpha,dx,Vid, hid, nid, fid)          val freshIndex'= length(sizes)
565    
566            (*val body' = createBody(dim, s,freshIndex',alpha',dx,Vid, hid, nid, fid)*)
567    
568            val (body',vexp2,vAs2,keinapp2) = createBody3(dim, s,freshIndex',alpha',dx,Vid, hid, nid, fid,params',args')
569    
570            (*set image and kernel*)
571            val (params',args',code)=setImageKernel(params',args',code,vexp2,vAs2,keinapp2,dim,index,alpha,params',Vid,s)
572    
573          val ein1=mkEin(params',sizes,body')          val ein1=mkEin(params',sizes,body')
574          val einApp1=mkEinApp(ein1,args')          val einApp1=mkEinApp(ein1,args')
575          val rtn1=(FArg,einApp1)          val rtn1=(FArg,einApp1)
576          val rtn=code@[rtn1,rtn0]          val rtn=code@[rtn1]@rtn0
577          val _= einapptostring (p,rtn1,rtn0)          val _= List.map toStringBind ([rtn1]@rtn0)
578            val _=(String.concat["\n* end  Lift Geneirc Probe  ******** \n"])
579              val _= List.map toStringBindp(rtn)
580          in          in
581              rtn              (fieldset,rtn)
582          end          end
583    
584        fun replaceProbe e= (case pullKrn
585            of true=>replaceProbe3 e
586            | false => replaceProbe0 e
587            (*end case*))
588        fun liftProbe e=(case pullKrn
589            of true=>liftProbe3 e
590            | false => liftProbe0 e
591            (*end case*))
592    
593    
594        (* ******************************************* Reconstruction -> Lift|Replace probe *******************************************  *)
595        (* scans dx for contant
596         * arg:(1,code1, body1,[])
597         *)
598        fun reconstruction([],arg)= replaceProbe arg
599         | reconstruction(dx,arg)=(case (constflag,fieldliftflag)
600            of (true,true) => liftProbe arg
601            | (_,false)    => replaceProbe arg
602            | _ => let
603                fun fConst [] = liftProbe arg
604                | fConst (E.C _::_) = replaceProbe arg
605                | fConst (_ ::es)= fConst es
606                in fConst dx end
607            (* end case*))
608    
609        (* **************************************************** Index Tensor **************************************************** *)
610        (*Push constant indices to tensor replacement*)
611        fun getF (e,fieldset,dim,newvx)= let
612            val (y, DstIL.EINAPP(ein,args))=e
613            val index0=Ein.index ein
614            val index1 = index0@dim
615            val b=Ein.body ein
616    
617            val (c1,dx,body1)=(case b
618                of  E.Sum([(vsum,0,n)],E.Probe(E.Conv(V,[c1,v0],h,dx),pos))=>let
619                    val shiftdx=List.tabulate(length(dx),fn n=>E.V (n+2))
620                    val b=E.Probe(E.Conv(V,[E.V 0,E.V 1],h,shiftdx),pos)
621                    in (c1,dx,b) end
622                | E.Probe(E.Conv(V,[c1,v0],h,dx),pos)=> let
623                    val body1_unshifted= E.Probe(E.Conv(V,[E.V newvx, v0],h,dx),pos)
624                    (* clean to get body indices in order *)
625                    val ( _ , _, body1)= cleanIndex.cleanIndex(body1_unshifted,index1,[])
626                    in (c1,dx,body1) end
627                |  E.Probe(E.Conv(V,[c1],h,dx),pos)=> let
628                   val body1_unshifted= E.Probe(E.Conv(V,[E.V newvx],h,dx),pos)
629                   val ( _ , _, body1)= cleanIndex.cleanIndex(body1_unshifted,index1,[])
630                   in (c1,dx,body1) end
631                (*end case*))
632    
633            val lhs1=DstV.new ("L", DstTy.TensorTy(index1))
634            val ein1 = mkEin(Ein.params ein,index1,body1)
635            val code1= (lhs1,mkEinApp(ein1,args))
636    
637            val (lhs0,(fieldset,codeAll))= (case valnumflag
638                of false    => (lhs1, reconstruction(dx,(fieldset,code1,body1,[])))
639                | true      => (case  (einVarSet.rtnVarN(fieldset,code1))
640                    of (fieldset,NONE)     => (lhs1, reconstruction(dx,(fieldset,code1,body1,[])))
641                    | (fieldset,SOME m)   =>  (m,(fieldset,[]))
642                    (*end case*))
643                (*end case*))
644    
645            (*Probe that tensor at a constant position  c1*)
646            val param0 = [E.TEN(1,index1)]
647            val nx=List.tabulate(newvx,fn n=>E.V n)
648            val body0 =  (case b
649                of E.Sum([(vsum,0,n)],_)=>  E.Sum([(vsum,0,n)],E.Tensor(0,[vsum,vsum]@nx))
650                | _ => E.Tensor(0,[c1]@nx)
651                (*end case*))
652            val ein0 = mkEin(param0,index0,body0)
653            val einApp0 = mkEinApp(ein0,[lhs0])
654            val code0 = (y,einApp0)
655            val _= toStringBind code0
656            in
657                (fieldset,codeAll@[code0])
658            end
659        (* **************************************************** General Fn **************************************************** *)
660      (* expandEinOp: code->  code list      (* expandEinOp: code->  code list
661      *A this point we only have simple ein ops      *A this point we only have simple ein ops
662      *Looks to see if the expression has a probe. If so, replaces it.      *Looks to see if the expression has a probe. If so, replaces it.
663      * Note how we keeps eps expressions so only generate pieces that are used      * Note how we keeps eps expressions so only generate pieces that are used
664      *)      *)
665      fun expandEinOp( e as (y, DstIL.EINAPP(ein,args))) = let      fun expandEinOp(e0 as (y, DstIL.EINAPP(ein,args)),fieldset,varset)=let
666          fun checkConst ([],a) = liftProbe a          fun rewriteBody(fieldset,e,p as E.Probe(E.Conv(_,alpha,_,dx),_))= (case (detflag,alpha,dx)
667          | checkConst ((E.C _::_),a) =replaceProbe a              of (true,[E.C(_,true), E.V 0],[])            => getF(e,fieldset,[3],1)
668          | checkConst ((_ ::es),a)=checkConst(es,a)              | (true,[E.C(_,true), E.V 0],[E.V 1])        => getF(e,fieldset,[3],2)
669          fun rewriteBody b=(case b              | (true,[E.C(_,true), E.V 0],[E.V 1,E.V 2])  => getF(e,fieldset,[3],3)
670              of E.Probe(E.Conv(_,_,_,[]),_)              | (true,[E.C(_,true)],[])                    => getF(e,fieldset,[3],0)
671                  => replaceProbe(1,e,b, [])              | (true,[E.C(_,true)],[E.V 0])               => getF(e,fieldset,[3],1)
672              | E.Probe(E.Conv (_,alpha,_,dx),_)              | (true,[E.C(_,true)],[E.V 0,E.V 1])         => getF(e,fieldset,[3],2)
673                  => checkConst(alpha@dx,(0,e,b,[]))              | (true,[E.C(_,true)],[E.V 0,E.V 1,E.V 2])   => getF(e,fieldset,[3],3)
674              | E.Sum(sx,p as E.Probe(E.Conv(_,_,_,[]),_))              | _                                          => reconstruction(dx,(fieldset,e,p,[]))
675                  => replaceProbe(1,e,p, sx)              (*end case*))
676              | E.Sum(sx,p as E.Probe(E.Conv(_,[],_,dx),_))          | rewriteBody(fieldset,e,E.Sum(sx,p as E.Probe(E.Conv(_,alpha,_,dx),_)))= (case (detsumflag,sx,alpha,dx)
677                  => checkConst(dx,(0,e,p,sx))              of (true,[(E.V 0,0,_)],[E.V 0 ,E.V 0],[])              => getF(e,fieldset,[3,3],0)
678              | E.Sum(sx,E.Probe p)              | (true,[(E.V 1,0,_)],[E.V 1 ,E.V 1],[E.V 0])          => getF(e,fieldset,[3,3],1)
679                  => replaceProbe(1,e,E.Probe p, sx)              | (true,[(E.V 2,0,_)],[E.V 2 ,E.V 2],[E.V 0,E.V 1])    => getF(e,fieldset,[3,3],2)
680              | E.Sum(sx,E.Prod[eps,E.Probe p])              | (_,_,_,[])                                => replaceProbe(fieldset,e,p, sx)  (*no dx*)
681                  => replaceProbe(1,e,E.Probe p,sx)              | (_,_,[],_)                                => reconstruction(dx,(fieldset,e,p,sx))
682              | _ => [e]              | _                                         => replaceProbe(fieldset,e,p, sx)
683                (* end case *))
684            | rewriteBody(fieldset,e,E.Sum(sx,E.Opn(E.Prod,[eps,E.Probe p])))     = replaceProbe(fieldset,e,E.Probe p,sx)
685            | rewriteBody (fieldset,e,_)  = (fieldset,[e])
686    
687            val b=Ein.body ein
688            fun pf()=("\n **************************** starting  **************************** \n"^(P.printerE(ein)))
689            fun matchField()=(case b
690                of E.Probe _ =>  (pf();1)
691                | E.Sum (_, E.Probe _)=> (pf();1)
692                | E.Sum(_, E.Opn(E.Prod,[ _ ,E.Probe _]))=> (pf();1)
693                | _ =>0
694                (*end case*))
695            val m=matchField()
696            val (fieldset,varset,code,flag) = (case valnumflag
697                of true => (case (einVarSet.rtnVarN(fieldset,e0))
698                   of  (fieldset,NONE)     => let
699                        val(fieldset,code)=rewriteBody(fieldset,e0,b)
700                        in (fieldset,varset,code,0) end
701                  | (fieldset,SOME v)    => (fieldset,varset,[(y,DstIL.VAR v)],1)
702              (* end case *))              (* end case *))
703          in                  | _     => let
704              rewriteBody (Ein.body ein)                  val(fieldset,code)=rewriteBody(fieldset,e0, b)
705          end                  in (fieldset,varset,code,0) end
706                (*end case*))
707    
708            in  (code,fieldset,varset,m,flag) end
709    
710    end; (* local *)    end; (* local *)
711    

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Removed from v.3092  
changed lines
  Added in v.3597

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