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人生っていいもんだ

ICFDP

Paraisoを実用的な問題で試してみましょう。そうですね、生命現象のシミュレーションなどが実用的で良いのではないでしょうか。さっそくサンプルプログラムを見ていきましょう。まずはインポートです。

#!/usr/bin/env runhaskell
{-# LANGUAGE NoImplicitPrelude, OverloadedStrings #-}
{-# OPTIONS -Wall #-}

import           Control.Monad
import           Data.Tensor.TypeLevel
import           Language.Paraiso.Annotation (Annotation)
import qualified Language.Paraiso.Annotation.Boundary as Boundary
import           Language.Paraiso.Generator (generateIO)
import qualified Language.Paraiso.Generator.Native as Native
import           Language.Paraiso.Name
import           Language.Paraiso.OM
import           Language.Paraiso.OM.Builder
import           Language.Paraiso.OM.Builder.Boolean (select,eq,ge,le)
import           Language.Paraiso.OM.DynValue as DVal
import           Language.Paraiso.OM.Realm 
import qualified Language.Paraiso.OM.Reduce as Reduce
import           Language.Paraiso.OM.Value (StaticValue(..))
import           Language.Paraiso.Optimization
import           Language.Paraiso.Prelude
import           NumericPrelude hiding ((||),(&&))

-- the main program
main :: IO ()
main = do
  _ <- generateIO mySetup myOM
  return ()

80マス×48マスの大きさで、周期境界条件が課された計算領域を用意します。OMの名前はずばり"Life"にしましょう。

-- the code generation setup
mySetup :: Native.Setup Vec2 Int
mySetup = 
  (Native.defaultSetup $ Vec :~ 80 :~ 48)
  { Native.directory = "./dist/" ,
    Native.boundary = compose $ const Boundary.Cyclic
  }

-- the orthotope machine to be generated
myOM :: OM Vec2 Int Annotation
myOM = optimize O3 $
  makeOM (mkName "Life") [] myVars myKernels

セルオートマトンの状態を表す配列変数cell、人口を数えるためのスカラー変数population、および経過時間を数えるためのスカラー変数generationという三つの変数を用意します。

-- the variables we use
cell :: Named (StaticValue TArray Int)
cell = "cell" `isNameOf` StaticValue TArray  undefined

population :: Named (StaticValue TScalar Int)
population = "population" `isNameOf` StaticValue TScalar undefined

generation :: Named (StaticValue TScalar Int)
generation = "generation" `isNameOf` StaticValue TScalar undefined

myVars :: [Named DynValue]
myVars = [f2d cell, f2d population, f2d generation]

カーネルは2つ作ります。1つは初期化のためのカーネルで、もうひとつはシミュレーションを1ステップ進めるためのカーネルです。

>|haskell|

    • our kernel

myKernels :: [Named (Builder Vec2 Int Annotation ())]
myKernels = ["init" `isNameOf` initBuilder,
"proceed" `isNameOf` proceedBuilder]
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