Wolfram Function Repository: avatud juurdepääs Wolframi keele laienduste platvormile

Tere, Хабр! Tutvustan teile Steven Wolframi postituse tõlget «Wolfram Function Repository: Avatud platvormi käivitamine Wolfram Language'i laiendamiseks».

Wolfram Language'i tugevuse eelduseks

Täna seisame suurte saavutuste äärel koos programmeerimiskeelega Wolfram Language. Ainult kolm nädalat tagasi käivitasime tasuta Wolframi mootor arendajatele, et aidata meie kasutajatel integreerida Wolfram Language'i oma ulatuslikesse tarkvaraprojektidesse. Just täna käivitame Wolframi funktsioonide reposti, et pakkuda koordineeritud platvormi funktsioonide jaoks, mis on loodud Wolfram Language'i laiendamiseks, ning avame funktsioonide reposti igaühele, kes saab panustada meie tarkvaratoote arengusse.

Wolframi funktsioonide reposti (Function Repository) võimaldab seda, mis sai võimalikuks tänu Wolfram Language’i ainulaadsele spetsiifika mitte ainult programmeerimiskeelena, vaid ka täieliku arvutuste keele. Traditsioonilistes programmeerimiskeeltes hõlmab oluliste uute funktsioonide lisamine tavaliselt täiendavate raamatukogude loomist, mis võivad üksteisega töötada või mitte. Siiski Wolfram Language'is on nii palju juba keelde sisse ehitatud, et selle funktsionaalsust saab oluliselt suurendada, lihtsalt lisades uusi funktsioone, mis integreeruvad viivitamatult kogu keele struktuuri.

Näiteks sisaldab Wolframi funktsioonide reposti praegu 532 uut funktsiooni 26 teema kategoorese järgi jaotatud:

Sarnaselt rohkem kui 6000 standardset funktsiooni, mis on sisseehitatud Wolfram-keelde, on iga funktsiooni kohta dokumentatsioonileht, kus on üksikasjalikud kirjeldused ja töötamise näited:

Lehe avamiseks kopeerige eespooltoodud objekt (funktsionaalne BLOB), kleepige see sisestusvälja ja seejärel käivitage funktsioon – see on juba sisseehitatud Wolfram keelde ja toetatakse vaikimisi alates versioonist 12.0:

Siinkohal tuleb märkida, et piltide töötlemisel LogoQRCode Te ei pea näiteks seadistama "piltide töötlemise raamatukogu" — kuna Wolfram Language'is on juba rakendatud järjestikune ja hoolikalt algoritmitud meetod piltide töötlemiseks, mis võivad olla koheselt töödeldud erinevate keele graafiliste funktsioonidega:

Loodan, et koos imelike ja andekate kogukondadega, mis on kasvanud ja laienenud (Wolfram Language'i baasil) viimase paarikümne aasta jooksul. Wolframi funktsioonide hoidla võimaldab lähitulevikus oluliselt laiendada (potentsiaalselt märkimisväärseid, erinevates teadus- ja tehnika valdkondades spetsialiseeritud) funktsioone, mis on antud keeles saadaval. Seega on võimalus kasutada nii keele sisu (selle sisseehitatud funktsioonid) kui ka arengu põhimõtteid, mis on rakendatud keele baasil. (Siin tuleb märkida, et Wolfram Language'il on juba üle 30-aastase arengu ja stabiilse kasvu ajalugu.).
Hoidla funktsioonides võivad olla väikesed või piisavalt suured koodifragmendid, mis on kirjutatud Wolfram Language'i keeles. Näiteks võivad need olla väliste API-de ja teenuste või muudes keeltes kirjutatud väliste teeke kutse. . Selle lähenemise ainulaadne omadus on see, et kui liigute kasutaja taseme funktsionaalsusele, puuduvad võimalikud vastuolud, kuna see lähenemine põhineb Wolfram Language'i kooskõlastatud struktuuril — ja iga funktsioon töötab automaatselt õigesti — just nii, nagu see peab.Wolframi funktsioonide hoidla liides ja tarkvarastruktuur on seadistatud nii, et igaüks saaks kaasa aidata ühisesse projekti võimalikult lihtsalt ja mugavalt — sisuliselt lihtsalt
täites tekstifaili tahvelarvutis (laienemisega nb) WL . Sisseehitatud automaatsed funktsioonid võimaldavad kontrollida hoidlasse uusi lisatavaid funktsioone, et tagada nende garantii integreerimine sellesse keelde. Meie ettevõte panustab laiale kasutajate ringile, kes saavad integreerida oma funktsioone keelde, mitte uute funktsioonide suurele keerukusele — ja kuigi siin on rakendatud kontrolliprotsess, ei nõua me midagi sellist nagupõhjalik analüüs konstruktsioonist või uute kasutajate funktsioonide range täiendav jõudlus ja usaldusväärsus, erinevalt põhjalikumatest kontrollidest, mis on rakendatud keele tuuma integreeritud funktsioonide puhul, mida me kasutame. või rangete standardite täiendavus ja usaldusväärsus uute kasutajate funktsioonide osas, erinevalt põhikeele sisse ehitatud funktsioonide põhjalikest kontrollidest, mida me rakendame.

Selles lähenemises on palju kompromisse ja detaile, kuid meie eesmärk on optimeerida Wolframi funktsioonide hoidlat nii kasutajate mugavuse kui ka selleks, et uued kasutajate funktsioonid annaksid märkimisväärse panuse keele arengusse. Nagu me kasvame, ei kahtle ma, et peame väljamõtlema uusi meetodeid hoidlast funktsioonide töötlemiseks ja kontrolimiseks, mitte vähem oluline on organizeerida suurt hulka funktsioone ja leida need, mida kasutajad vajavad. Siiski on lohutav, et meie valitud tee on hea algus. Ma isiklikult lisasin mõned funktsioonid algse baasiga. Paljud neist põhinevad koodil, mida ma isiklikult olen piisavalt kaua arendanud. Ja mul kulus vaid mõned minutid, et need hoidlasse edastada. Nüüd, kui need on hoidlas, saan ma lõpuks – viivitamata ja igal ajal neid funktsioone kasutada vastavalt vajadusele, muretsemata failide otsimise, pakettide allalaadimise jne pärast.

Tõhususe suurendamine kulude vähendamisega

Juba enne Interneti teket olid olemas viisid Wolframi keele koodi jagamiseks (meie esimene suur tsentraliseeritud projekt oli MathSource, mis loodi Mathematica jaoks 1991. aastal CD-ROM’i jms baasil). Kahtlemata on ettepanek rakendada Wolframi funktsioonide hoidla lähenemine võimekam ja usaldusväärsem vahend ülalnimetatud ülesannete täitmiseks.

Üle 30 aasta on meie ettevõte pidevalt töötanud Wolframi keele struktuuri terviklikkuse säilitamise nimel, mis on väga oluline, et Wolframi keel muutuks mitte ainult programmeerimiskeeleks, vaid ka täisväärtuslikuks arvutuskeeleks. Seega on Wolframi funktsioonide hoidla rakendamise lähenemise olemus ühise programmimise ja uute funktsioonide arendamise meetodi kasutamine, mis järk-järgult lisatakse ja sobitub keele raamidesse selle edasise arengu ja koostöö evolutsiooni võimaldamiseks.

Iga funktsiooni rakendamise struktuuris toimuvad erinevad arvutusprotsessid. Siinkohal tuleb märkida, et funktsioon peaks kasutajale olema selge ja ühtlane ning selle loetavus peab olema silmatorkav. Antud kontekstis on Wolframi keele sisseehitatud funktsioonid esitatud enam kui 6000 järjestikuse näitena selle kohta, kuidas funktsioone õigesti programmeerida (need on meie otseülekanded programmeerimise kohta, mis sisaldavad sadu tunde tüüpprogrammide loomise protsessi). See lähenemine võimaldab lõpuks Wolframi funktsioonide hoidlast saavutada head toimimist, mistõttu on Wolframi keele strukturaalne iseloom koos selle paljude lisade ja mitmekesiste raamatukogudega, mis on keele juba sisse ehitatud. Näiteks, kui teil on funktsioon, mis töötleb pilte või haruldasi massiive, või molekulaarstruktuure, samuti geograafilisi andmeid või muid sarnaseid — keeles on juba olemas nende kooskõlastatud sümboolne esitus, ja seetõttu muutub teie funktsioon kohe ühilduvaks teiste funktsioonidega keeles.

Tõeliselt hästi töötava hoidla loomine on huvitav meta-programmeerimise ülesanne. Näiteks takistab liialt piiravate nõuete olemasolu saavutamast vajalikke ühtlustamise ja universaalsuse taset algoritmi töös. Nagu ka liiga vähenenud funktsionaalsete piirangute korral ei saa te rakendada piisavalt õiget algoritmi täitmise järjestust. Mõned meie ettevõtte rakendatud lähenemisviiside komponente, mis leidsid kompromisse, on töötanud piisavalt stabiilselt — need on: Wolfram Demonstratsiooniprojekt, mis käivitati 2007. aastal ja töötab nüüd interaktiivselt Internetis, sisaldades enam kui 12000 kasutajate interaktiivset demonstratsiooni. Wolframi andmebaasis on rohkem kui 600 valmis andmebaasi, mida saab kasutada Wolframi keeles, ja Wolframi närvivõrkude hoidla täieneb praktiliselt iga nädal uute närvivõrkudega (praegu on neid juba 118) ja need ühendatakse kohe funktsiooni kaudu NetModel Wolframi keeles.

Kõik ülaltoodud näited jagavad põhimõttelist omadust: projekti kogutud objektid ja funktsioonid on väga kõrge struktureerituse ja protsesside jaotumise astmega. Ilma kahtluseta võivad struktuuri detailid selle osas, mis on demonstratsioon või närvivõrk või midagi muud, oluliselt erineda, kuid igasuguse praeguse repo põhistruktuur jääb alati muutumatuks. Milline on Teie arvamus, austatud kasutaja, Wolfram'i keelele laienduste loomise kohta? Wolfram Language on projekteeritud olema äärmiselt paindlik, mistõttu seda saab laiendada ja kohandada mistahes viisil. See on äärmiselt oluline Wolfram Language'il põhinevate erinevate suurmõõtmeliste tarkvaraprojektide kiireks loomiseks. Siinkohal tuleb märkida, et keele paindlikkuse suurenemisega kasvab ka nende projektide maksumus, mis on sellisel keelel teostatud. See juhtub seetõttu, et mida rohkem kasutaja sellist keelt rakendab, seda rohkem ta omandab spetsiaalset funktsionaalsust, kuid ei tohiks unustada, et see lähenemine võib sisaldada ka negatiivseid külgi, mis on seotud programmimoodulite järjestikuse järjepidevuse tagamise võimatusega.

Traditsioonilistes programmikeeltes on levinud probleem raamatukogudega: kui kasutate näiteks ühte raamatukogu, töötab kood korralikult, kuid kui proovite kasutada mitut raamatukogu, ei ole garantiid, et need üksteisega korrektselt koostööd teevad. Samuti puuduvad traditsioonilistes programmikeeltes - erinevalt täielikust arvutuste deklareerimisest - tagatud võimalused sünkroniseeritud sisseehitatud esinduste jälgimiseks, mis tahes funktsioonide või andmetüüpide jaoks peale nende põhistruktuuride. Kuid tegelikult on probleem veelgi sügavam, kui esmapilgul tundub: kui keegi loob suures mahus funktsionaalsust, ei ole ilma meie investeeritud tohutute raharessurssideta projekti keskse programmeerimise haru, mis on märkide Wolfram'is, võimalik ühtsust saavutada. Seetõttu on oluline, et kõik programmimoodulid töötaksid alati koos õigesti.

Seega, Wolfram'i funktsioonide repositoriumi idee seisneb ülaltoodud probleemide lahendamises — lihtsalt lisades keelele laiendusi suhteliselt väikeste kooditükkide kaudu, mille arendamine koordineeritud moodulitena on lihtsam ülesanne. Samuti on programmeerimise eripärasid, mida ei saa eraldiseisvate funktsioonide abil mugavaks muuta (ja meie ettevõte plaanib väljastada optimeeritud tarkvaraalgoritmi, et aidata suurte programmide rakendamisel). Siiski pakuvad Wolfram Language'i keeles juba sisseehitud funktsioonide põhjal mitmeid programmeerimisvõimalusi, mis on rakendatud eraldiseisvate funktsioonide põhjal. Idee on see, et suhteliselt väikese programmi tööga saaks luua uue ja väga kasuliku funktsioonide rikka kogumi, mis tagab projekti piisava ühtsuse, samal ajal kui need on omavahel hästi kooskõlas ja need saavad olema ka edaspidi kergesti ja laialdaselt kasutatavad keeles.

See lähenemine on kindlasti kompromiss. Suurema paketi rakendamisel võib kujutleda täiesti uue funktsionaalsuse maailma, mis on äärmiselt võimas ja kasulik. Kui on vajadus saada uusi funktsionaalsusi, mis sobivad kõikide muude elementidega, kuid samas te ei ole valmis investeerima tohutult pingutusi projekti arendamisse, võib see kahjuks viia teie projekti piiratuse vähenemiseni. Wolfram'i funktsioonide repositoriumi idee on tagada projektile määratav funktsionaalsus, see lähenemine võimaldab lisada võimsa funktsionaalsuse, samal ajal hõlbustades head kooskõla programmeerimisprojektis.

Abi kohandatud funktsioonide lisamisel funktsioonide repositoriumi

Meie ettevõtte spetsialistid on kõvasti vaeva näinud, et muuta Wolfram'i funktsioonide repositoriumi panus kasutajatele piisavalt lihtsaks. Lauarvutis (juba ... versioonist 12.0), Saate lihtsalt järjestikku liikuda peamise menüü kaudu: Fail > Uus > Repositooriumi ese > Funktsiooni repositooriumi ese ja saate „Määratlemise märkmik» (programmiline keskkonnas. Samuti saate kasutada funktsiooni analoog — LooMärkmik[„Funktsiooni Ressurss“]):

On kaks peamist tegevust, mida peate tegema: esiteks kirjutama oma funktsiooni koodi ja teiseks kirjutama dokumentatsiooni, mis illustreerib, kuidas teie funktsioon peaks töötama.
Klõpsake ülaosas nuppu „Ava näidis“, et näha näidet sellest, mida peate tegema:

Tegelikult proovite luua midagi sarnast Wolfram Language integreeritud funktsiooniga. Erinevusega, et see võib teha midagi palju konkreetsemat kui integreeritud funktsioon. Sellega seondub, et ootused selle täielikkuse ja usaldusväärsuse osas on oluliselt madalamad.
Te peate andma oma funktsioonile nime, mis vastab Wolfram Language funktsioonide nimede koostamise põhimõtetele. Lisaks peate välja töötama oma funktsiooni dokumentatsiooni, järgides sisseehitatud funktsioonide dokumentatsiooni keeles. Räägin sellest lähemalt hiljem. Praegu lihtsalt märkige, et määratlemise märkmiku faili ülaosas nuppude reas on nupp „Stiilisoovitused“, mis seletab, mida teha, ja nupp „Tööriistad“, mis pakub dokumentatsiooni formatimiseks vajalikke tööriistu teie funktsioonile.
Kui olete kindel, et kõik on õigesti täidetud ja olete valmis, klõpsake nuppu „Kontrolli“. Täiesti normaalne on, et te pole kõikides detailides veel orienteerunud. Seetõttu täidab funktsioon „Kontrolli“ automaatselt ja teeb palju stiili ja järjepidevuse kontrolle. Tihti palub see teil kohe kinnitada ja aktsepteerida parandusi (Näiteks: „See rida peaks lõppema kooloniga“ ja see pakub kooloni sisestamist). Mõnikord palub see teil ise midagi lisada või muuta. Me lisame pidevalt uusi funktsioone nuppu „Kontrolli“, kuid selle eesmärk on tagada, et kõik, mida te funktsioonide repositooriumisse saadate, vastab võimalikult paljudele stiilisoovitustele.

Nii, pärast „Kontrolli“ käivitamist saate kasutada „Eelvaadet“. „Eelvaade“ loob eelvaate dokumentatsiooni lehelt, mille olete määranud oma funktsioonile. Samuti saate luua eelvaate failile, mis on loodud teie arvutis või failile, mis asub pilves. Kui te ei ole mingil põhjusel rahul sellega, mida näete eelvaates, minge lihtsalt tagasi ja tehke vajalikud parandused, seejärel klõpsake taas nuppu Eelvaade.
Nüüd olete valmis oma funktsiooni reposse üles laadima. Nupp Deploy pakub teile nelja tegevusvõimalust:

Selles etapis on oluline, et saate saata oma funktsiooni Wolframi funktsioonide reposse, et see oleks igaühele kergesti kättesaadav. Samuti võite oma funktsiooni üles laadida piiratud arvule kasutajatele. Näiteks saate luua funktsiooni, mis on kohalikult teie arvutis saadaval, et see oleks kergesti kättesaadav, kui kasutate selle konkreetse arvuti. Või saate selle üles laadida oma pilvekonto, et see oleks teil kergesti kättesaadav, kui olete pilves. Samuti saate oma funktsiooni avalikult üles laadida (deploy) oma pilvekonto kaudu. Kuid see ei ole Wolframi funktsioonide keskregistris, kuid saate kellelegi anda URL-i, mis võimaldab tal teie funktsiooni teie kontolt saada. (Tulevikus toetame ka keskregistreid, mis ulatuvad kogu meie ettevõttesse).

Nii et oletame, et soovite oma funktsiooni tegelikult Wolframi funktsioonide teadmiste baasi edastada. Selleks klõpsate nupul „Saada“ represse. Mis siis juhtub? Teie taotlus saab kohe järjekorda meie spetsiaalse kuraatorite meeskonna vaatamiseks ja heakskiitmiseks.

Kui teie taotlus läbib heakskiitmisprotsessi (mis tavaliselt kestab paar päeva), saadate teade selle ülevaate seisundist ning võimalikke ettepanekuid edasise kasutuse kohta. Kuid kui teie funktsioon on heaks kiidetud, avaldatakse see viivitamatult Wolframi funktsioonide repositorys ja see on kõigile kasutamiseks kergesti kätte saadav. (Ja see kuvatakse uusimate funktsioonide uudiskirjades jne.)

Mida peab repository sisaldama?

Oluline on märkida, et meie ettevõttes kehtivad väga kõrged täielikkuse, usaldusväärsuse ja üldise kvaliteedi standardid. 6000+ funktsioonist, mille oleme Wolframi keelde viimase 30+ aasta jooksul lisanud, vastavad kõik ülaltoodud nõuetele. Wolframi funktsioonide repository eesmärk on kasutada kogu struktuuri ja funktsionaalsust, mis juba olemas Wolframi keeles, et lisada võimalikult palju kergemaid funktsioone (st funktsioone, millel on parem jõudlus).

Muidugi peavad Wolframi funktsioonide repositorys olevad funktsioonid vastama Wolframi keele arendusprintsiipidele — et nad saaksid korralikult suhelda teiste funktsioonide ja kasutajate ootustega selle osas, kuidas funktsioonid peaksid õigesti toimima. Siiski ei pea funktsioonid olema sama täielikud või usaldusväärsed.

Wolframi keele sisseehitatud funktsioonides püüame muuta programmifunktsioonid võimalikult üldiseks. Sellegipoolest ei ole Wolframi funktsioonide repositorys midagi halba selle üle, kui sinna satub funktsioon, mis lihtsalt käsitleb mõnda väga spetsiifilist, kuid kasulikku juhtumit. Näiteks funktsioon SendMailFromNotebook võib võtta faile kindlas formaadis ja saata e-kirju kindlal viisil. PolygonalDiagram loo diagramme ainult kindlate värvide ja märgistuse abil jne.

Veel rääkida on ka sisseehitatud funktsioonidega seotud aspektidest - meie ettevõte teeb kõik endast oleneva, et tegeleda kõikide ebatavaliste juhtumitega, et õigesti käsitleda vale sisendit ja nii edasi. Funktsioonide hoidlas on täiesti loomulik, et seal eksisteerib spetsiifiline funktsioon, mis käsitleb peamisi juhtumeid ülesande lahendamisel ja ignoreerib kõiki teisi.

On ilmselge, et parem on omada funktsioone, mis teevad rohkem ja teevad seda paremini, kuid funktsioonide hoidla optimeerimine - erinevalt Wolfram'i keele sisseehitatud funktsioonidest - peaks sisaldama rohkem funktsioone, mis on seotud suure hulga funktsioonidega, selle asemel et süveneda iga konkreetse funktsiooni rakendamise protsessidesse.

Nüüd vaatame funktsioonide testimise näidet hoidlas. Selliste funktsioonide ühtsuse ootused on loomulikult palju madalamad kui keele sisseehitatud funktsioonide puhul. See on eriti oluline, kui funktsioonid sõltuvad välistest ressurssidest, nagu API, mille puhul on oluline pidevalt läbi viia järjestikuseid teste, mis toimuvad automaatselt kontrollimise algoritmide raames. Failis nb saate selgelt määratleda definitsioonid (osas "Lisainformatsioon") ja määrata nii palju teste, kui peate vajalikuks, olgu need siis sisendi ja väljundi ridade või täiskomplektsete sümboolskeemide põhjal. VerificationTest, mida peategemisi peate vajalikuks. Lisaks püüab süsteem pidevalt muuta teie dokumentatsioonis toodud näiteid kontrollimisprotsessiks (mõnikord võib see olla üsna ressursimahukas, näiteks funktsiooni puhul, mille tulemus sõltub juhuslikest numbritest või päevase ajast).

Lõpuks toob funktsioonide hoidla kaasa kuhjaga teostuslikke keerukusi. Mõned neist võivad olla lihtsalt ühe koodi rea ulatuses, teised võivad sisaldada tuhandeid või kümneid tuhandeid reële, kõige tõenäolisemalt koos mitmete abifunktsioonidega. Millal on mõistlik lisada funktsioon, mille määramiseks on vajalik väga vähe koodi? Üldiselt, kui funktsioonil on hea mnemotehniline nimi, mille kasutajad mõistaksid seda heameelega koodis, siis saab selle juba lisada. Vastasel juhul on tõenäoliselt parem lihtsalt kirjutada oma programmile kood uuesti iga kord, kui teil on seda vaja.

Funktsioonide repositooriumi põhieesmärk (nagu nimigi ütleb) on keele funktsionaalsusesse uusi funktsioone sisse tuua. Kui soovite lisada uusi andmeid või uusi entiteete, siis kasutage Wolfram Data repositoorium. Aga mis toimib, kui soovite oma arvutustes tutvustada uusi objekti tüüpe?

Tegelikkuses on kaks teed. Võib-olla soovite tutvustada uut objektitüüpi, mida kasutatakse uutes funktsioonides funktsioonide repositooriumis. Sel juhul saate alati lihtsalt kirjutada selle sümboolse esinduse ja kasutada seda funktsioonide sisestamisel või väljastamisel funktsioonide repositooriumis.

Aga mis toimub, kui soovite objekti esindada ja siis määrata, milliste olemasolevate funktsioonide kaudu töötada Wolfram Language'is, et need omavahel sobiksid? Selleks on Wolfram Language'il alati olnud lihtne mehhanism, mida nimetatakse UpValues. Teatud piirangutega (eriti nende funktsioonide puhul, mis ei suuda oma argumente hinnata), funktsioonide repositoorium võimaldab teil lihtsalt funktsiooni esindada ja määrata väärtusi selle jaoks. (Uue olulise konstruktsiooni loomise kooskõla ootuse tõstmiseks, mis on põhjalikult integreeritud igal pool Wolfram Language'is, on see tavaliselt väga oluline protseduur, mida ei saa saavutada ainult projekti maksumuse suurendamise abil; see on see, mida meie ettevõte teeb keele pikaajalise arendamise projektide raames, see ülesanne ei ole eesmärk, mis on seatud repositooriumi arendamisel).

Nii et mis võib olla funktsioonide repositooriumi koodis? Kõik, mis on integreeritud Wolfram Language'i, muidugi (vähemalt, kui see ei ohusta ohtude jaoks turvalisust ja programmi enda töökindlust, nagu arvutuslik keskkond) samamoodi nagu igasugune funktsioon funktsioonide repositooriumist. Samuti on olemas teisi toimimise võimalusi: funktsioon funktsioonide repositooriumis võib kutsuda API-d, kas Wolfram Cloud, või või muust allikast. Loomulikult on sellega seotud teatud riskid. Kuna puuduvad garantiid, et API ei muutu ja funktsioon funktsioonide salvestuses lakkab töötamast. Taoliste probleemide tuvastamiseks on dokumentatsioonilehel (jaotises „Nõuded”) märkus iga funktsiooni kohta, mis toetub mitte ainult Wolfram Language'i sisseehitatud funktsionaalsusele. (Muidugi, kui rääkida reaalsetest andmetest, võivad selliste funktsioonide puhul tekkida probleemid — kuna reaalsed maailma andmed muutuvad pidevalt ja mõnikord isegi nende määratlemine ja struktuur muutuvad.)

Kas kogu Wolfram funktsioonide hoidla kood peab olema kirjutatud Wolfram keeles? Kindlasti ei pea väline API kood olema kirjutatud Wolfram keeles, mis ei muuda seda keelekoodiks. Tegelikult, kui leiate funktsiooni praktiliselt igas välistes keeltes või raamatukogudes, saate luua ümbriku, mis võimaldab teil seda kasutada Wolframi funktsioonide hoidlas. (Tavaliselt peaks selleks kasutama sisseehitatud funktsioone. ExternalEvaluate või ExternalFunction Wolframi keele koodis.)

Kuidas see siis mõistlik on? Sisuliselt võimaldab see kasutada kogu integreeritud Wolfram Language'i süsteemi ja selle ühtset tarkvarafunktsioonide komplekti. Kui saate põhiteostuse välistest raamatukogudest või keeltest, saate seejärel kasutada Wolfram Language'i rikkalikku sümboolset struktuuri, et luua kasutajasõbralik tippfunktsioon, mis võimaldab kasutajatel piisavalt lihtsalt kasutada juba olemasolevat funktsionaalsust. Vähemalt peaks selle ideed olema võimalik realiseerida ideaalses maailmas, kus kõik teegid ja muud vajalikud elemendid on kergesti kätte saadavad, ja antud juhul lahendatakse need automaatselt Wolfram Language'i kaudu. (Oluline on märkida, et praktikas võivad tekkida probleeme väliste keelsete seadistamisega konkreetsetes arvutisüsteemides, ja pilvesalvestuses võivad esineda täiendavad turbeprobleemid).

Muide, kui analüüsite esmakordselt tüüpilisi väliseid raamatukogusid, näivad need sageli liiga keerulised, et neid saaks katta vaid mõne funktsiooniga, kuid paljude juhtumite korral tuleneb suur osa keerukusest raamatukogu jaoks vajaliku infrastruktuuri loomise ja kõigi selle toetamise funktsioonide tõttu. Wolfram Language keele kasutamisel on aga infrastruktuur enamasti juba pakettidesse sisseehitatud, seega ei ole vajalik kõiki neid tugifunktsioone põhjalikult avada, vaid tuleb luua funktsioone mõnele „kõrgeimale“ rakendusele suunatud funktsioonile raamatukogus.

Teadmistebaasi "ökosüsteem"

Kui olete kirjutanud funktsioone, mida pidevalt kasutate, saatke need Wolframi funktsioonide reposse! Kui sellest lõpuks ei sünnigi midagi suuremat (keele areng), siis on teil ikkagi palju mugavam kasutada funktsioone isiklikuks otstarbeks. Siiski on loogiline eeldada, et kui te kasutate funktsioone pidevalt, siis võivad ka teised kasutajad neid kasulikeks pidada.

Muidugi võib juhtuda, et te ei saa — või ei soovi — oma funktsioone jagada või pääseda ligi erasektori teabele. Ka sellistes olukordades võite lihtsalt rakendada funktsioone enda pilvekonto kaudu, märkides õigused nendele juurdepääsuks. (Kui teie organisatsioonil on Wolfram Enterprise'i privaatne pilv, siis varsti saab see majutada oma privaatset funktsioonide repot, mida saab administreerida teie organisatsioonist ning kohustuslike vaatamisseisundite loomine või mitte kolmandate kasutajate jaoks.) Wolframi funktsioonide reposse saadetud funktsioonid ei pea olema ideaalsed; need peavad olema lihtsalt kasulikud. See on veidi sarnane Unix klassikalise dokumentatsiooni „Vead“ jaos — „Mõisted“ jaos on olemas autori märkuste jaotis, kus saate kirjutada piirangute, probleemide jms kohta, mille kohta te juba teate oma funktsiooni kohta. Lisaks, kui saadate oma funktsiooni reposse, saate lisada saatmismärkusi, mida lugeda eri kõrgeima taseme eksperdimeeskonna poolt.Pärast funktsiooni avaldamist on sellel alati kaks linki allosas:

Funktsioonid, mille saatmisel Wolfram funktsioonide hoidlasse, ei pea olema ideaalsed; need peavad lihtsalt olema kasulikud. See on veidi sarnane Unix klassikalise dokumentatsiooni ''Vigu'' sektsioonile — ''Määratlemise sektsioonis'' on ''Autori märkused'', kus saate kirjeldada oma funktsiooni tuntud piiranguid, probleeme jne. Lisaks, kui saadate oma funktsiooni hoidlasse, saate lisada saatemärkmeid, mida loevad spetsiaalne kuraatorite meeskond.

Pärast funktsiooni avaldamist on selle lehel alati kaks linki all: "Saada teadet sellest funktsioonist" ja "Arutada Wolfram kogukonnas». Kui te lisate märkuse (näiteks teate mulle vigadest), võite märkida kasti, kus on öeldud, et soovite, et teie sõnum ja kontaktandmed edastataks funktsiooni autorile.

Mõnikord on vajalik lihtsalt kasutada Wolframi funktsioonide kogu funktsioone, näiteks sisseehitatud funktsioone, vaatamata nende koodile. Kui soovite aga "vaadata sisse", on üleval alati nupp "Märkmik". Klõpsake seda ja saate oma koopia originaalsest määratlemismärkmikust, mis on saadetud funktsioonide kogu. Vahel võite lihtsalt kasutada seda oma vajadustele vastava näitena. Samuti saate arendada oma kohandatud versiooni sellest funktsioonist. Võib-olla soovite need funktsioonid, mille leiate kogu, oma arvutisse või oma pilvekontole salvestada, võib-olla soovite need saata funktsioonide teadmusbaasi, võib-olla täiendatud, täiustatud versioonina originaalsest funktsioonist.

Tulevikus plaanime toetada Git-stiilis harude loomist funktsioonide kogu, kuid praegu püüame seda lihtsustada ja meil on alati ainult üks üldtuntud versioon igast funktsioonist, mis on keele sisse ehitatud. Enamasti (kui arendajad ei loobu oma arendatud funktsioonide toetamisest ja vastavad kasutajate sõnumitele) saab funktsiooni algne autor oma versioonide uuendamise üle kontrolli ja saadab uusi versioone, mis seejärel kontrollitakse ja kui need läbivad kontrolliprotsessi, avaldatakse keeles.

Vaatame, kuidas töötavad arendatud funktsioonide "versioonid". Praegu, kui kasutate funktsiooni funktsioonide kogust, salvestatakse selle määratlemine pidevalt teie arvutisse (või teie pilvekontole, kui kasutate pilve). Kui funktsioonile on saadaval uus versioon, siis järgmise kasutuse puhul saate teate selle kohta. Ja kui soovite funktsiooni uuendada uue versioonini, saate seda teha käsu abil. ResourceUpdate(„Funktsionaalne BLOB-objekt“ salvestab tegelikult rohkem teavet versioonide kohta ja tulevikus plaanime seda oma kasutajatele mugavamaks teha.)

Wolframi funktsioonide hoidla üks fantastilisi omadusi on see, et iga Wolfram Language'i programm võib igalt poolt kasutada selle hoidla funktsioone. Kui programm ilmub märkmikusse, on sageli mugav vormindada hoidla funktsioone kergesti loetavate „funktsionaalsete binaarobjektidena“ (võimalik, et vastava versioonide kogumiga).

Saate alati pääseda igale funktsioonile hoidlas, kasutades teksti ResourceFunction […]. See on väga mugav, kui kirjutate koodi või skripte otse Wolfram Engine'i jaoks, näiteks kasutades IDE-d või koodiredaktorit (tuleb eraldi märkida, et funktsioonide hoidla on täielikult ühilduv Wolfram Engine'i tasuta arendajatele).

Kuidas see töötab?

Hoidlas olevate funktsioonide seas on võimalik kasutada täpselt sama ressursisüsteemi nagu kõigis meie teistes olemasolevates hoidlates (andmehoidla, Neuraalvõrgu hoidla demovaldkondade kogumine, jne), nagu kõik teised Wolframi süsteemi ressursid, ResourceFunction on lõpuks põhinev funktsioonil ResourceObject Sees saate näha teavet, kasutades funktsiooni.

Vaadake on lõpuks põhinev funktsioonil:

Information Kuidas töötab ressursifunktsiooni seadistamine? Lihtsaim — see on puhtalt kohaliku juhtumi näide. Siin on näide, mis võtab funktsiooni (antud juhul lihtsalt puhta funktsiooni) ja määratleb selle ressursifunktsioonina antud seansi jaoks programmiga::

Pärast määratlemist saate kasutada ressursifunktsiooni:

Pange tähele, et selle BLOB-objekti funktsioonil on must ikoon

. See tähendab, et BLOB-funktsioon viitab mälus olevale ressursifunktsioonile, mis on määratletud käesoleva seansi jaoks. Ressursifunktsioonile, mis on püsivalt salvestatud teie arvutisse või pilvekontole, on hall ikoon . Ja Wolframi funktsioonide hoidla ametlikule ressursifunktsioonile on oranž ikoon Nii et mis juhtub, kui kasutate defineerimise märkmiku „Kasutamine” menüüd? Esmalt võtab see kõik määratlemised märkmikust ja loob neist sümboolse .

Nii et mis juhtub, kui kasutate määratlemise plokis menüüd ''Paigaldamine''? Esiteks, see võtab kõik määratlused plokist ja loob neist sümboolse Sees saate näha teavet, kasutades funktsiooni). (Ja kui kasutate tekstipõhist IDE-d või programmi, siis saate ka selgelt luua Sees saate näha teavet, kasutades funktsiooni)

Funktsiooni kohalik juurutamine repository's teie arvutis toimub käsu abil LocalCache ressursi objekti jaoks, et salvestada see LocalObject teie failisüsteemi. Juurutamine pilvekontole toimub käsu kaudu CloudDeploy ressursi objekti jaoks, samas kui avalik juurutamine pilves — CloudPublish. Kõigil juhtudel ResourceRegister kasutatakse ka funktsiooni ressursi nime registreerimiseks, nii et ResourceFunction[«name»] toimib.

Kui vajutate nuppu Submit funktsioonirepository jaoks, siis, mis selle all toimub ResourceSubmit kutsub ressursi objekti. (Ja kui te kasutate tekstipõhist sisendi liidest, saate ka kutse ResourceSubmit otseselt.)

Vaikimisi toimub esitamine nimega, mis on seotud teie Wolfram ID-ga. Kuid kui esitame taotluse arendajate rühma või organisatsiooni nimel, saate seada eraldi väljaandja identifikaatori ja kasutada seda nimena, et suhelda oma esitlusega.

Pärast seda, kui olete esitanud oma funktsiooni funktsioonide teadmistebaasi, satuvad nad kontrollimise järjekorda. Kui saate vastuseks kommentaare, on need tavaliselt tekstifaili kujul koos lisatud „kommentaari lahtritega“. Saate alati kontrollida oma taotluse staatust, külastades ressursside süsteemi osalejate portaali. Kuid niipea, kui teie funktsioon on heakskiidetud, saate teavituse (e-posti teel) ja teie funktsioon paigutatakse Wolframi funktsioonide repository'sse.

Mõned nüansid ülesandes

Esmapilgul võib tunduda, et saate lihtsalt võtta määratluse märkmiku ja ingliskeelsena paigutada selle funktsioonide repository'sse, kuid tegelikult on seal palju nüansse — ja nende lahendamiseks on vajalik teostada üsna keeruline meta-programmeerimine, töötades sümboolselt nii koodi, mis määratleb funktsiooni, kui ka määratlemismärgiseid. Suur osa sellest toimub seespidiselt, st „kaamera taga“, kuid see võib kaasa tuua teatud tagajärgi, mida on oluline mõista, kui kavatsete panustada funktsioonide teadmistebaasi.

Esimene peen nüanss: Kui täidate „Mõisted märkmik“, saate lihtsalt viidata oma funktsioonile igal pool, kasutades nime, mis on sarnane MyFunction, mis näeb välja nagu tavaline funktsiooni nimi Wolfram keele süntaksis, kuid dokumentatsiooni funktsioonide hoidlas asendatakse see ResourceFunction[„MyFunction“] – see on see, mida kasutajad tegelikult kasutavad funktsiooniga töötades.

Teine nüanss: kui loote ressursifunktsiooni määratlemisblokist, peavad kõik funktsiooni määratlemisse kaasatud sõltuvused olema fikseeritud ja selgelt kaasatud. Kuid tagamaks, et määratlused jäävad modulaarseteks, tuleb kõik paigutada unikaalsesse nimetusse. (Muidugi, et funktsioonid, mis teevad kõike seda, asuvad funktsioonide hoidlas.)

Tavaliselt ei näe te kunagi mingeid jälgi koodist, mida kasutatakse selle nimekirja seadistamiseks. Kuid kui mingil põhjusel kutsute oma funktsiooni sees täitmata sümboli, näete, et see sümbol on funktsiooni sisemises kontekstis. Kuid määratlemismärkmiku töötlemisel konfigureeritakse vähemalt sümbol, mis vastab funktsiooni enda parima kuvamise jaoks funktsionaalse BLOBina, mitte toore sümbolina sisemises kontekstis.

Funktsioonide hoidla on mõeldud uute funktsioonide määratlemiseks. Ja need funktsioonid võivad omada valikuid. Sageli võivad need parameetrid (nt Method või ImageSize) olla kasutatavad nii sisseehitatud funktsioonide kui ka nende jaoks, mille jaoks on juba olemas sisseehitatud sümbolid. Kuid mõnikord võivad uutel funktsioonidel olla vajalikud ka uued valikud. Modulaarsete omaduste säilitamiseks peavad need parameetrid olema sümbolid, mis on määratud unikaalses siseõhkkonnas (või sellised, mis on kui terviklikud ressursifunktsioonid, st iseenesest). Lihtsuse huvides võimaldab funktsioonide hoidla määrata uusi valikuid määratlemisel stringidena. Ja mugavuse huvides töötlevad need määratlused (tingimusel, et nad on kasutatud OptionValue ja OptionsPattern) ka nii, et funktsioonide kasutamisel saab parameetreid määrata mitte ainult stringidena, vaid ka globaalsete sümbolitega samade nimedega.

Enamik funktsioone täidab lihtsalt seda, mida nad peavad tegema, iga kord, kui neid kutsutakse, kuid mõnedfunktsioonid vajavad eelnevat initsialiseerimist, enne kui nad saavad teatud sessioonis töötada — ja selle probleemi lahendamiseks on jaotises „Määratlemine“ jaotis „Initsialiseerimine“.

Repoositoris olevad funktsioonid võivad kasutada teisi funktsioone, mis juba repositoriis on, et konfigureerida funktsioonide määratlemisi, mis hõlmavad kahte (või enamat) vastastikku viitavat funktsiooni, mis tuleb nende sessioonis välja arendada, et saaksite neid viidata nagu ResourceFunction[«name»], seejärel võite luua vajalikke funktsioonide kombinatsioone ja lisada repositorisse uusi funktsioone, mis on põhjal juba olemasolevate.

Arenguvõimalused. Mis peaks juhtuma, kui repositorist saab tõeliselt suur?

Täna käivitame just Wolframi funktsioonide repositori, kuid aja jooksul ootame, et selle maht ja funktsionaalsus võivad tõsiselt suureneda, ja selle kasvu käigus tekivad mitmesugused probleemid, mille loomist me juba ette ennustame.

Esimene probleem puudutab funktsioonide nimesid ja nende unikaalsust. Funktsioonide repositor on kavandatud nii, et nii nagu Wolfram Language'i sisseehitatud funktsioonide puhul, on võimalik viidata mis tahes antud funktsioonile, lihtsalt nimetades selle nime. Kuid see tähendab, et funktsioonide nimed peavad olema globaalselt unikaalsed kogu repositoris, nii et näiteks repositoris võib olla ainult üks ResourceFunction[„MyFavoriteFunction“].

Esmapilgul võib see tunduda suure probleemina, kuid tuleb mõista, et see on põhimõtteliselt sama probleem, mis on selliste asjade, nagu interneti domeenid või sotsiaalmeedia märgid. Ja asi on selles, et süsteemis peab lihtsalt olema registreerija — ja see on üks rollidest, mida meie ettevõte täidab Wolframi funktsioonide teadmistebaasi jaoks. (Privaatsete repositorite versioonide korral võivad nende registreerijateks olla administraatorid.) Loomulikult võib interneti domeeni registreerida, isegi kui sellel ei ole midagi, kuid funktsioonide repositoris võib funktsiooni nimi olla registreeritud ainult juhul, kui sellel on tõeline funktsiooni määratlemine.

Osana meie rollist Wolfram'i funktsioonide teadmusbaasi haldamisel on tagada, et funktsioonile valitud nimi oleks loogiline funktsiooni määratlemise kontekstis ning vastaks Wolfram Language'i nimetamisreeglitele. Meil on juba üle 30 aasta kogemust Wolfram Language'is sisseehitatud funktsioonide nimede määramisel ning meie kureerimismeeskond toob selle kogemuse ka funktsioonide reposse. Loomulikult on alati erandeid. Näiteks võib tunduda, et teatud funktsiooni jaoks on eelistatum lühike nimi, kuid parem on „kaitsta” end pikema, spetsiifilisema nimega, kuna sel juhul on väiksem tõenäosus, et keegi soovib tulevikus luua sarnase nimega funktsiooni.

(Siinkohal tuleb märkida, et lihtsalt mõne osalise märgi lisamine funktsioonide ambigude kõrvaldamiseks ei too oodatud tulemust. Sest kui ei nõuta, et märk oleks alati määratud, tuleb määrata vaikimisi märk igale antud funktsioonile ning ka autorite märgid, mis nõuab taas globaalset koordineerimist.)

Wolfram'i funktsioonide teadmusbaasi mahu suurenedes on kindlasti üks probleeme, millega silmitsi seistakse — funktsioonide avastatavus, mille jaoks on süsteemis ette nähtud otsingufunktsioon (-ja määratlemisfailid võivad sisaldada märksõnu jne). Wolfram Language'i sisseehitatud funktsioonide osas on dokumentatsioonis kõikvõimalikke ristviiteid, mis aitavad funktsioone „reklaamida”. Funktsioonid funktsioonide repos saavad viidata sisseehitatud funktsioonidele. Aga kuidas on vastupidi? Selleks kavatseme katsetada erinevaid skeeme, et tutvustada funktsioonide repos dokumentatsioonile sisseehitatud funktsioonide lehtedel.

Wolfram Language'i sisseehitatud funktsioonide puhul eksisteerib nn avastusaste, mille tagab „abi lehtede” võrk, mis pakuvad korraldatud funktsioonide loendeid, mis on seotud konkreetsete valdkondadega. Alati on keeruline õigesti tasakaalustada käsiraamatu lehti ning kui Wolfram keele populaarsus kasvab, tuleb käsiraamatulehed tihti täielikult ümber korraldada. Funktsioonide paigutamine laiasse kategooriasse ning nende järjestamine on üsna lihtne, kuid palju väärtuslikum on omada korraldatud Wolfram keele käsiraamatu lehti. On ebaselge, kuidas on parim neid luua kogu funktsioonide teadmistebaasi jaoks. Näiteks CreateResourceObjectGallery funktsioonide repod on igaühel võimalus jagada veebilehte, mis sisaldab tema valikuid repost:

Wolfram funktsioonide repo on seadistatud kui püsiv funktsioonide hoone, kus igasugused funktsioonid töötavad alati. Kindlasti võivad tekkida uued versioonid funktsioonidest ja me ootame, et mõned funktsioonid ajaga vananevad. Funktsioonid töötavad, kui neid kasutatakse programmides, kuid nende dokumentatsiooni lehed suunavad uutele, arenenumatele funktsioonidele.

Wolfram funktsioonide repo on mõeldud uute funktsioonide kiireks tuvastamiseks ja Wolfram keele uute rakenduste avastamiseks. Suure optimistlikkusega loodame, et osa rummust, mis on uuritud funktsioonide repos, saab lõpuks peamise Wolfram Language'i integreeritud osaks. Viimase kümnendi jooksul on meil olnud sarnane komplekt funktsioonidest, mis esmakordselt tutvustati Wolfram | Alpha. Ja üks õppetund, mis tuleneb sellest kogemusest, on see, et kvaliteedi- ja ühtsustaseme saavutamiseks, millele me keskendume kõikides Wolfram keele integreeritud aspektides, on vajalik palju tööd, mis on sageli keerulisem kui algsed jõupingutused idee rakendamiseks. Kuid isegi sel juhul võib funktsioon funktsioonide teadmusbaasis olla väga kasulik tulevase funktsiooni kontseptsiooni tõend, mis võib lõpuks Wolfram keelde integreerida.

Siin on kõige olulisem see, et funktsioonide reposte vaatamine on see, mis on kõigile kasutajatele kohe saadaval. Võib-olla on keele sisseehitatud funktsioon oluliselt parem ja tõhusam, kuid funktsioonide reposte võimaldab kasutajatel kohe pääseda juurde kõikidele uutele funktsioonidele. Ja mis on eriti oluline, see kontseptsioon võimaldab igaühel lisada oma uusi funktsioone.

Varasematel aegadel ei oleks see idee Wolframi keele ajaloos nii hästi toimunud, nagu see praegu on, kuid praegusel etapil on keelde juba investeeritud nii palju pingutusi ja nii sügavat arusaama keele kujundamise printsiipidest, et nüüd tundub täiesti võimalik, et suur kasutajate kogukond lisab funktsioone, mis toetavad projekti järjepidevust, et muuta need kasulikuks laiale kasutajate ringile.

Wolfram Language'i kasutajate kogukonnas on uskumatu talentide vaim. (Muidugi kuuluvad sellesse kogukonda paljud juhtivad teadusuuringute ja arenduse spetsialistid mitmesugustes valdkondades.) Loodan, et Wolframi funktsioonide reposte pakub tõhusat platvormi selle talentide vaimu avamiseks ja levitamiseks. Ainult koos suudame luua midagi, mis ulatub märkimisväärselt ulatust, kuhu Wolframi keele arvutuslik paradigma võib rakenduda.

Üle 30 aasta jooksul oleme teinud pikka teed Wolframi keeles. Nüüd, koos, liikuge edasi veelgi kaugemale. Kutse annan kõigile Wolframi keele austajatele üle kogu maailma kasutada seda funktsionaalset reposte platvormina, samuti sellist uut tarkvaraprojekti nagu Free Wolfram Engine arendajatele.

Allikas: habr.com