Wolframi funktsioonide repository: avatud juurdepääs Wolframi keele laienduste platvormile

Tere, Habr! Esitan teile Stephen Wolframi postituse tõlke «Wolframi funktsioonide repository: Wolframi keele laiendamiseks avatud platvormi käivitamine».

Wolframi keele tõhususe eeltingimused

Täna seisame suuri saavutusi saavutades programmeerimiskeelega Wolframi keel. Ainult kolm nädalat tagasi käivitasime Wolframi tasuta mootori arendajatele, et aidata meie kasutajatel integreerida Wolframi keelt oma suurtel tarkvaraprojektidel. Just täna käivitame Wolframi funktsioonide repository, et pakkuda koordineeritud platvormi Wolframi keele laiendamiseks loodud funktsioonide jaoks, samuti avame funktsioonide repository igaühele, kes soovib meie tarkvaratootesse panustada.

Wolframi funktsioonide repository (Function Repository) on see, mis sai võimalikuks Wolframi keele ainulaadse iseloomu tõttu mitte ainult programmeerimiskeelena, vaid ka täiemahulisena arvutuskeelena. Traditsioonilistes programmeerimiskeeltes hõlmab uute oluliste funktsioonide lisamine tavaliselt uute teeke loomist, mis võivad omavahel töötada või mitte. Wolfram Language'is on aga nii palju juba keele enda sisse ehitatud, et on võimalik selle funktsionaalsust oluliselt laiendada, lisades lihtsalt uusi funktsioone, mis integreeruvad koheselt kogu keele struktuuri.

Näiteks sisaldab Wolframi funktsioonide repois juba praegu 532 uut funktsiooni 26 teemakategooriasse struktureeritud:

Samuti on rohkem kui 6000 standardset funktsiooni, mis on sisseehitatud Wolfram keelde, iga funktsiooni kohta repois on dokumentatsioon leht, kus on üksikasjalikud selgitused ja näited tööks:

Dokumendilehel liikumiseks kopeerige ülaltoodud objekt (funktsionaalne BLOB), peaksite selle sisestama sisestusreal ja seejärel käivitage funktsioon - see on juba Wolfram'i keelde sisseehitatud ja toetatakse vaikimisi alates versioonist 12.0:

Siin tuleb märkida, et töötlemise käigus LogoQRCode Te ei pea näiteks seadistama "pilditöötluse raamatukogu" — kuna Wolfram Language'i keeles on juba rakendatud järjestikune ja hoolikalt struktureeritud meetod piltide töötlemiseks, mida saavad kohe töödelda erinevad keele graafilised funktsioonid:

Loodan, et toetava imelise ja andeka kogukonna, mis on viimase paarikümne aasta jooksul kasvanud ja laienenud (Wolfram Language'i põhjal). Wolfram'i funktsioonide hoidla võimaldab tulevikus oluliselt laiendada valikut (potentsiaalselt olulisi, erinevates teaduse ja tehnika valdkondades spetsialiseeritud) funktsioone, mis on keeles saadaval. Nii on võimalik kasutada nii keele sisu (selle sisseehitatud funktsioonid) kui ka arengu põhimõtted, mis rakendatakse keele põhjal. (Siin tasub märkida, et Wolfram Language'il on juba üle 30 aasta arengulugu ja stabiilne kasv).
Repo kasutusfunktsioonides võivad olla väiksed või ulatuslikud koodifragmendid, mis on kirjutatud Wolfram Language'is. Näiteks võivad need olla väliste API-de ja teenuste või muude keelte väliste raamatukogude kutseid. välistest API-dest ja teenustest või välistest raamatukogudest teistes keeltes. Selle lähenemise ainulaadne omadus on see, et kasutajatasandi funktsionaalsusele üleminekul ei teki võimalikke vastuolusid, kuna see lähenemine põhineb Wolfram Language'i ühtsel struktuuril — ja iga funktsioon töötab automaatselt õigesti, just nagu see peabki.
Wolfram'i funktsioonide repos olev korpus ja tarkvarastruktuur on seadistatud nii, et igaüks saaks võimalikult lihtsalt ja mugavalt anda oma panuse — põhijoontes lihtsalt täites tekstifaili (lõppnimetusega nb) WL.. Integreeritud automaatsed funktsioonid võimaldavad uute repositooriumisse lisatud funktsioonide kontrollimist, tagades nende sujuva integreerimise keelde. Meie ettevõte keskendub laiale kasutajaskonnale, kes saavad funktsioone keelde integreerida, mitte suurtele uute funktsioonide keerukustele — kuigi siin on rakendatud kontrolliprotsess, ei nõuame me mingit sellist asja. töötlemise keerukust ega ranget uute kasutajate funktsioonide täielikkuse ja usaldusväärsuse standardit, erinevalt põhikeele sisseehitatud funktsioonidest, mille osas me rakendame põhjalikumaid kontrolle.

Selles lähenemisviisis on palju kompromisse ja detaile, kuid meie eesmärk on optimeerida Wolframi funktsioonide repositooriumi nii kasutajate mugavuse kui ka selleks, et uued kasutajate funktsioonid märkamatult aitaksid keelt arendada. Kasvades ei kahtle ma, et peame leiutama uusi meetodeid repositooriumisse integreeritud funktsioonide töötlemiseks ja kontrollimiseks, et korraldada suurt hulka funktsioone ja leida neid, mida kasutajad vajavad. Siiski on lohutav, et meie valitud rada on hea algus. Ma isiklikult lisasin mitu funktsiooni algsetesse andmetesse. Paljud neist põhinevad koodil, mida olen isiklikult piisavalt kaua arendanud. Ja mul kulus vaid paar minutit, et need repositooriumisse edastada. Nüüd, kui need on repositooriumis, saan lõpuks – koheselt ja igal ajal kasutada neid funktsioone vastavalt vajadusele, ilma et peaksin muretsema failide otsimise, paketihalduse jne pärast.

Tõhususe tõstmine kulude kärpimisega

Juba enne Interneti tekkimist olid olemas viisid Wolfram Language'i koodi vahetamiseks (meie esimene suursugune tsentraliseeritud projekt oli MathSource, mis loodi Mathematica jaoks 1991. aastal CD-ROMi ja muu baasil). Kindlasti on Wolframi funktsioonide hoidla baasil rakendatav lähenemine tugevam ja usaldusväärsem vahend ülaltoodud ülesannete täitmiseks.

Üle 30 aasta on meie ettevõte usinalt töötanud Wolfram'i keele struktuuri terviklikkuse säilitamise nimel, mis on äärmiselt oluline, et Wolfram'i keel ei oleks lihtsalt programmeerimiskeel, vaid ka täisväärtuslik arvutuskeel. Sellest tulenevalt on Wolframi funktsioonide hoidla rakendamise põhimõte üksiklähenemise kasutamine programmeerimise ja uute funktsioonide väljatöötamise osas, mis järk-järgult lisatakse ja sobivad keele raamidesse, et võimaldada selle arengut ja ühist evolutsiooni.

Iga funktsiooni rakendamise struktuuris toimub mitmesuguseid arvutusprotsesse. Oluline on märkida, et kasutajale peaks funktsioon olema selge ja ühtlane ning kergesti loetav. Antud kontekstis on Wolfram Language'i sisseehitatud funktsioonid esitatud enam kui 6000 järjestikuse näitena selle kohta, kuidas õigesti funktsioone programmeerida (see on meie otseülekande programmeerimise videoarvustused, mis sisaldavad sadu tunde tüüpprogrammide loomise protsessist). See lähenemine võimaldab lõpuks muuta Wolframi funktsioonide hoidla hästi toimivaks, kuna Wolfram Language'i struktuurne loomus koos suure hulga täiendavate ja mitmekesiste teekidega, mis on keelde juba integreeritud. Näiteks, kui teil on funktsioon, mis töötleb pilte, või haruldased massiivid, või molekulaarsed struktuurid, samuti geograafilised andmed või mõned teised – keeles on juba olemas nende ühtne sümboolne esitus, ja tänu sellele sobib teie funktsioon kohe teiste funktsioonidega keeles.

Funktsionaalsete piirangute puudumine takistab algoritmi õiget tööprotsessi rakendamist. Meta-programmeerimise raames on huvitav ülesanne luua tõeliselt hästi toimiv hoidla. Näiteks ei saa üleliigne piirangute hulk tagada vajaliku ühtsuse ja universaalsuse taset algoritmi töös. Sama kehtib ka siis, kui funktsionaalseid piiranguid on liiga vähe. Wolfram Demonstratsiooni projekt, mis käivitati 2007. aastal ja töötab nüüd interaktiivses režiimis internetis, pakkudes üle 12000 kasutaja interaktiivset demonstratsiooni. Wolfram andmebaasis on rohkem kui 600 valmis andmebaasi, mida saab kasutada Wolfram Language'i keeles. Samuti Wolframi neuronivõrkude salvestus täiendatakse praktiliselt iganädalaselt uute neuronivõrkudega (hetkel juba 118) ja need on kohe saadaval Funktsiooni kaudu NetModel Wolfram Language'i keeles.

Kõik ülaltoodud näited on põhimõtteliselt sarnased — projektis kogutud objektid ja funktsioonid omavad väga kõrget struktuuri ja protsesside jaotamise taset. Ilma kahtluseta võivad detailid, mis näitavad, kas tegemist on demonstreeerimise või tehisintellekti võrguga, olenevalt olukorrast märkimisväärselt erineda, kuid põhistruktuur mis tahes olemasoleva repositooriumi jaoks jääb alati muutumatuks. Kuidas on teie, austatud kasutaja, arvamus sellise repositooriumi loomisest, mis lisab Wolframi keelele laiendusi? Wolfram Language on kavandatud väga paindlikuks, mistõttu saab seda igasugustel viisidel laiendada ja muuta. See aspekt on äärmiselt oluline võimaldades kiiresti luua erinevaid suuri tarkvaraprojekte Wolfram Language'il. Siinkohal tuleb märkida, et keele paindlikkuse kasvuga suureneb paratamatult ka projektide maksumus, mis sellel keeles realiseeritakse. See juhtub seetõttu, et mida rohkem kasutaja seda keelt rakendab, seda rohkem ta saab erifunktsioone, kuid ei tohi unustada, et see lähenemine võib omada ka negatiivseid külgi seoses järjepideva programmimoodulite kooskõla tagamise keerukusega.

Traditsioonilistes programmeerimiskeeltes on levinud probleem raamatukogudega — kui kasutate näiteks ühte raamatukogu, töötab kood õigesti, kuid kui proovite kasutada mitut raamatukogu, ei ole garanteeritud, et need omavahel korrektselt koostööd teevad. Samuti puuduvad traditsioonilistes programmeerimiskeeltes — erinevalt täielikest arvutikeeltest — võimalused garanteerituks kontrollida, kas on olemas ühtsed sisseehitatud esitlused mingite funktsioonide või andmetüüpide jaoks, välja arvatud nende põhistruktuurid. Kuid sisuliselt on probleem isegi suurem, kui esmapilgul tundub: kui keegi loob suures mahus funktsionaalsuse vertikaali, on ilma tohutute kulutusteta projekti keskse programmeerimisele, mida oleme Wolframi keelde investeerinud, võimatu saavutada ühtsust. Seetõttu on oluline, et kõik tarkvaramoodulid töötaksid alati korralikult koos.

Wolfram'i funktsioonide hoidla idee seisneb selles, et vältida ülalmainitud probleeme, lisades keelele laiendusi, mis koosnevad suhteliselt väikestest programmikoodielementidest, mille arendamine kooskõlastatud moodulitena on lihtsam ülesanne. Samuti on olemas programmeerimise eripära, mida ei saa eraldi funktsioonide abil mugavaks muuta (ja meie ettevõte plaanib lähitulevikus välja anda optimeeritud tarkvaraalgoritmi, et aidata suurte tarkvarapakettide rakendamisel). Siiski on Wolfram Language'i keele sisse ehitatud funktsioonide põhjal palju programmeerimisvõimalusi, mis on rakendatud eraldi funktsioonide baasil. Idee on see, et suhteliselt väikeste programmeerimisvaevadega saab luua sarja uusi ja väga kasulikke funktsioone, mis tagavad projekti piisava ühtsuse, olles omavahel hästi kooskõlastatud ja võimaldades neid edaspidiselt kergesti ja laialdaselt keeles kasutada.

See lähenemine on kindlasti kompromiss. Olles valmis suurema paketi rakendamiseks, on võimalik ette kujutada täiesti uut funktsionaalsuse maailma, mis on äärmiselt võimas ja kasulik. Kui on vajadus saada uusi funktsionaalsusi, mis sobivad kõikide teistega, kuid te ei ole valmis investeerima suuri jõupingutusi projekti arendamisse, võib see kahjuks viia teie projekti ulatuse vähenemiseni. Wolfram'i funktsioonide repositooriumi mõte on pakkuda funktsionaalsust, mis määratleb projekti tuuma, võimaldades lisada võimsaid funktsioone, samal ajal lihtsustades projekti programmeerimise head järjepidevust.

Abi kasutajafunktsioonide lisamisel funktsioonide repositooriumisse

Meie ettevõtte spetsialistid on vaeva näinud, et muuta Wolfram'i funktsioonide repositooriumisse panustamine kasutajatele piisavalt lihtsaks. Töölaud (juba versioonist 12.0), saate lihtsalt järjestikku navigeerida põhivaliku vahekaartide kaudu: File > New > RepositoryItem > Function Repository Item ja saate „Määratlus Notebook» (programmiliselt töökeskkonnas. Samuti võite kasutada funktsiooni sarnane - CreateNotebook[«FunctionResource»]):

On kaks peamist tegevust, mida peate tegema: esmalt kirjutage oma funktsiooni kood ja seejärel dokumenteerige, kuidas teie funktsioon peaks töötama.
Klõpsake ülaosas nuppu «Ava näidis», et näha, milline näidis on vajalik:

Tegelikult püüdlete luua midagi sarnast sisseehitatud funktsiooniga Wolfram keeles. Erinevus seisneb aga selles, et see võib teha midagi palju konkreetsemat kui sisseehitatud funktsioon. Samuti on oodatud selle täpsuse ja usaldusväärsuse määr madalam.
Peate määrama oma funktsiooni nime, mis järgitaks Wolfram keele funktsiooni nimetegevuse põhimõtteid. Samuti peate välja töötama oma funktsiooni dokumentatsiooni, järgides sisseehitatud funktsioonide näiteid. Räägin sellest hiljem lähemalt. Praegu pöörake tähelepanu, et määratlemise failis ülaosas on nupp «Stiilipoliitika soovitused», kus selgitatakse, mida teha, ja nupp „Tööriistad”, mis pakub teie funktsiooni dokumentatsiooni vormindamise tööriistu.
Kui olete kindel, et kõik on õigesti täidetud ja olete valmis, vajutage nuppu „Check” („Kontrolli”). On täiesti normaalne, et te ei ole veel kõiki üksikasju selgeks saanud. Seetõttu viiakse funktsioon „Check” automaatselt läbi ja teostatakse palju stiili ja järjepidevuse kontrolli. Tihti pakub see kohe teile kinnitamist ja paranduste aktsepteerimist (nt: „See rida peaks lõppema kooloniga”, ja see pakub sissekandmiseks kooloni). Mõnikord palub see teil midagi ise lisada või muuta. Me kavatseme pidevalt lisada uusi funktsioone nupu „Check” automaatsetele funktsioonidele, kuid selle peamine eesmärk on tagada, et kõik, mida saadate funktsioonide hoidlasse, vastab võimalikult paljusid stiilisoovitusi.

Nii et pärast „Kontrolli“ käivitamist saate kasutada „Eelvaadet“. „Eelvaade“ loob eelvaate dokumentatsiooni lehe jaoks, mille olete määranud oma funktsiooni jaoks. Samuti saate luua eelvaate faili jaoks, mis on loodud teie arvutisse või failile, mis asub pilves. Kui te ei ole mingil põhjusel rahul sellega, mida te eelvaates näete, minge lihtsalt tagasi ja tehke vajalikud parandused ning seejärel vajutage uuesti nuppu Eelvaade.
Nüüd olete valmis oma funktsiooni hoidlas avaldama. Nupp Deploy pakub teile nelja tegevusvõimalust:

Sellel etapil on oluline, et saate oma funktsiooni saata Wolframi funktsioonide hoidlasse, et see oleks kergesti kergesti kättesaadav igale kasutajale. Samuti saate avaldada oma funktsiooni piiratud arvule kasutajatele. Näiteks saate luua funktsiooni, mis asub kohapeal teie arvutis, nii et see oleks kergesti kätte saadav, kui kasutate just seda konkreetset arvutit. Või saate selle avaldada pilvekontole, et see oleks teile kergesti ligipääsetav, kui olete pilves. Samuti saate avalikult funktsiooni jagada (deploiida) oma pilvekonto kaudu. Sel juhul ei ole see Wolframi funktsioonide kesksete hoidlate seas, kuid saate kellelegi anda URL-i, mis võimaldab neil teie funktsiooni teie kontolt kätte saada. (Tulevikus toetame me ka keskseid hoidlaid kogu meie ettevõtte mastaabis).

Oletame, et soovite tõesti oma funktsiooni Wolframi funktsioonide teadmistebaasi edastada. Selleks vajutate nuppu 'Saada' hoidlasse. Mis toimub sel hetkel? Teie taotlus suunatakse kohe meie spetsiaalsete kuraatorite meeskonna läbivaatamiseks ja heakskiitmiseks.

Kuna Teie taotlus läbib heakskiitmisprotsessi (mis tavaliselt võtab mitu päeva), saate teateid selle läbivaatamise seisust, samuti võimalikke soovitusi selle edasise kasutamise osas. Kuid niipea, kui Teie funktsioon on heaks kiidetud, avaldatakse see kohe Wolframi funktsioonide hoidlas ja see on igasuguseks kasutamiseks kättesaadav. (Ja see kuvatakse uute funktsioonide uudiskirjades jne.)

Mida peaks hoidlas sisaldama?

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

Wolfram'i funktsioonide depot olevad funktsioonid peavad kindlasti vastama Wolfram Language'i arendusprintsiipidele, et nad saaksid täielikult suhelda teiste funktsioonide ja kasutajate ootustega selle osas, kuidas funktsioonid peaksid õigesti töötama. Samas ei tohi funktsioonid olla sama täielikud ega usaldusväärsed.

Wolfram'i keele sisseehitatud funktsioonides püüame teha tarkvara funktsioone võimalikult üldiseks. Seetõttu ei ole Wolfram'i funktsioonide depoos halb, kui sinna satub funktsioon, mis käsitleb mõnda väga konkreetset, kuid kasulikku juhtumit. Näiteks funktsioon SendMailFromNotebook saab vastu võtta faile kindlas formaadis ja luua meiliteateid kindlal viisil. PolygonalDiagram loob diagramme, kasutades ainult kindlaid värve ja sildistamist jne.

Üks aspekt, mis on seotud sisseehitatud funktsioonidega, on see, et meie ettevõte teeb kõik endast oleneva, et käsitleda kõiki erandeid, et õigesti töötleda vale sisendit ja nii edasi. Funktsioonide registris on täiesti tavaline, et seal on spetsiaalne funktsioon, mis käsitleb ülesande lahendamise põhijuhtumeid ja ignoreerib kõiki teisi.

On ilmne, et parem on omada funktsioone, mis teevad rohkem ja teevad seda paremini, kuid funktsioonide registri optimeerimine — erinevalt Wolframi keele sisseehitatud funktsioonidest — peaks sisaldama rohkem funktsioone, mis on seotud suure hulga teiste funktsioonidega, selle asemel et süveneda iga konkreetse funktsiooni rakendamise protsessidesse.

Nüüd vaatame näidet funktsioonide testimisest hoidlas. Selliste funktsioonide ühtsuse ootused on loomulikult palju madalamad kui keele sisseehitatud funktsioonidel. See on eriti oluline juhtudel, kus funktsioonid sõltuvad välistest ressurssidest, nagu API-d; seetõttu on pidev järjestikuste testide läbiviimine oluline, mis toimub automaatselt kontrollialgoritmide sees. Failis nb saate selgelt määrata määratlemised (jaotises 'Lisateave') ja seadistada nii palju teste, nagu peate, määratletud kas sisendi ja väljundi ridade või täiskarakterobjektide tüübina VerificationTest, nii palju kui peate vajalikuks. Lisaks püüab süsteem pidevalt muuta teie esitatud dokumentatsiooni näiteid kontrollprotsessiks (mõnikord võib see olla üsna ressursimahukas, näiteks funktsiooni puhul, mille tulemus sõltub juhuslikest arvudest või päevast).

Funktsioonide hoidlas eeldatakse mitmeid rakendamise keerukusi. Mõned neist võivad olla lihtsalt ühe koodirea pikkused, teised võivad sisaldada tuhandeid või kümneid tuhandeid ridu, ilmselt kasutades mitmeid abifunktsioone. Millal on mõttekas lisada funktsioon, mille määratlemiseks on vaja väga vähe koodi? Üldiselt, kui funktsioonil on hea mnemooniline nimi, mida kasutajad mõistaksid, nähes seda koodiosas, siis on see juba lisamiseks valmis. Vastupidisel juhul on tõenäoliselt parem lihtsalt kirjutada oma programmi kood igakordselt uuesti, kui teil on seda vaja kasutada.

Funktsioonide hoidla põhieesmärk (nagu nimest järeldub) on keele funktsionaalsuse täiendamine uute funktsioonidega. Kui soovite lisada uusi andmeid või uusi entiteete, kasutage Wolfram Data hoidlat. Aga mida teha, kui soovite sisse viia uusi objektitüüpe oma arvutustes?

Tegelikult on kaks teed. Võib-olla soovite tutvustada uut objektitüüpi, mida kasutatakse uutes funktsioonides funktsioonide hoidlas. Sellisel juhul võite alati lihtsalt kirjutada selle sümboolse esinduse ja kasutada seda funktsioonide sisendiks või väljundiks funktsioonide hoidlas.

Aga mis siis, kui soovite esitada objekti ja seejärel määrata, kuidas olemasolevad funktsioonid Wolfram Language'is peaksid koos töötama? Selleks on Wolfram Language'il alati olnud lihtne mehhanism, mida nimetatakse UpValues. Mõningate piirangutega (eriti funktsioonide jaoks, mis ei saa oma argumente hinnata)), funktsioonide hoidla võimaldab teil lihtsalt funktsiooni esitada ja selle jaoks väärtused määrata. (Uue olulise struktuuri loomisel, mis on täielikult integreeritud Wolfram Language'i keelde, on oluline tagada järjepidevuse ootused — see on tavaliselt väga oluline protseduur, mida ei suuda saavutada ainult projekti kulude suurenemisega, ja see on midagi, mida meie ettevõte teeb keele pikaajaliste arendusprojektide raames, see ülesanne ei ole eesmärk, mis on seatud hoidla arendamise raames).

Nii et mis võib funktsioonide hoidlas koodis olla? Kõik, mis on integreeritud Wolfram Language'i keelde., muidugi (kui see ei esinda vähemalt ohte kuna turvalisusele ja programmide, nagu arvutuslik keskkond, toimimisele) samuti nagu mis tahes funktsioon funktsioonide hoidlast. Samuti on olemas teisi funktsioneerimise võimalusi: funktsioon funktsioonide hoidlas võib kutsuda API-d, kas Wolfram Cloud, või millestki muust allikast.. Muidugi on sellega seotud mõned riskid. Kuna ei ole garantiisid, et API ei muutu ning funktsioon funktsioonide hoidlas lakkab töötamast. Taoliste probleemide avastamiseks on dokumendilehtedel (jaotises „Nõuded”) märge iga funktsiooni kohta, mis sõltub mitte ainult Wolfram Language sisseehitatud funktsionaalsusest. (Muidugi, kui teema on reaalsed andmed, võivad isegi sellise funktsionaalsuse puhul tekkida probleemid — sest reaalsed andmed maailmast muutuvad pidevalt ja mõnikord isegi muutuvad nende määratlused ja struktuur.)

Kas kogu Wolframi funktsioonide hoidla kood peab olema kirjutatud Wolfram keeles? Kindlasti ei tohi väline API kood olla kirjutatud Wolfram keeles, kuna see isegi ei ole keele kood. Tegelikult, kui leiate funktsiooni praktiliselt igas välist keeles või raamatukogus, saate luua kest, mis võimaldab seda kasutada Wolframi funktsioonide hoidlas. (Tavaliselt tuleks selleks kasutada sisseehitatud funktsioone ExternalEvaluate või ExternalFunction Wolfram keeles.)

Milline pole siis selle tegemise mõte? See võimaldab kasutada kogu integreeritud Wolfram Language süsteemi ja selle ühtset tarkvara funktsioonide kogumit. Kui saad põhiteost välisest raamatukogust või keelest, siis saad kasutada Wolfram Language'i rikkalikku sümboolset struktuuri, et luua kasutajasõbralik tippfunktsioon, mis võimaldab kasutajatel suhteliselt lihtsalt kasutada juba olemasolevat funktsionaalsust. Vähemalt tuleks see toimida ideaalses maailmas, kus kõik teekide laadimise osad jms on olemas, ning selles olukorras lahendatakse need automaatselt Wolfram Language'i abil. (Tuleb märkida, et praktikas võivad esineda probleemid välistest keeltest konkreetse arvutisüsteemis, ning pilvesalvestuses võivad tekkida täiendavad turbeprobleemid).

Tänane arutelu: kui analüüsite esmakordselt tüüpilisi väliseid teeke, võivad need sageli tunduda liiga keerulised, et neid saaks katta vaid paari funktsiooniga. Kuid paljude juhtumite puhul tuleneb suurem osa keerukusest infrastruktuuri loomisest, mis on vajalik teegi ja selle kõikide tugifunktsioonide jaoks. Siiski, kui kasutada Wolfram Language'i, on infrastruktuur reeglina juba pakettidesse integreeritud ning seega ei pea te kõiki neid tugifunktsioone üksikasjalikult käsitlema; piisab, kui luua funktsioonid vaid paarile „tipptasemel” funktsioonile, mis on suunatud teegi rakendusele.

Teadmistebaasi „ökosüsteem“

Kui olete kirjutanud funktsioone, mida pidevalt kasutate, siis saatke need Wolfram'i funktsioonide repository! Isegi kui sellest ei tule lõpuks midagi suuremat (keele arendus), on teil kindlasti mugavam kasutada neid funktsioone enda tarbeks. Siiski on loogiline eeldada, et kui te kasutate funktsioone pidevalt, siis võivad ka teised kasutajad neid kasulikeks pidada.

On loomulik, et võite sattuda olukorda, kus teil ei ole võimalik — või te ei soovi — oma funktsioone jagada või kui juurdepääsetakse privaatsetele teabele. Isegi sellistes olukordades saate lihtsalt oma funktsioone käivitada oma isiklikus pilvekontos, märkides õigused neile juurdepääsuks. (Kui teie organisatsioonil on Wolfram Enterprise'i privaatpilv, siis peagi saab see majutada oma privaatset funktsioonide hoidlit, mida saab teie organisatsioonist hallata ja määrata, kas kolmandatele kasutajatele esitada eelvaateid või mitte.)

Wolfram'i funktsioonide registrisse saadetud funktsioonid ei pea olema ideaalsed; need peaksid olema lihtsalt kasulikud. See on natuke sarnane Unix'i klassikalise dokumentatsiooni „Vigade” jaotisele — „Määratlemise jaotises” on autorite märkuste sektsioon, kus saate kirjeldada oma funktsiooni teadlikke piiranguid, probleeme jne. Lisaks, kui saadate oma funktsiooni registrisse, saate lisada saatmise märkmeid, mida lugeda spetsiaalne kuraatorite meeskond.

Pärast funktsiooni avaldamist on selle lehe allosas alati kaks linki: „Saada teade selle funktsiooni kohta» ja «Arutada Wolfram'i kogukonnas”. Kui lisate märkuse (näiteks „teatage mulle vigadest”), võite märkida ruudu, mis ütleb, et soovite, et teie sõnum ja kontaktandmed edastataks funktsiooni autorile.

Mõnikord on vajalik lihtsalt kasutada Wolframi funktsioonide reposte funktsioone, näiteks sisseehitatud funktsioone, pilk nende koodi vaatamata. Kui aga soovite „sisse vaadata“, on ülespool alati nupp „Märkmik“. Klõpsake sellel ja saate oma koopia originaalsest määratlemismärkmikust, mis saadeti funktsioonide reposte. Mõnikord võite selle lihtsalt kasutada oma vajaduste jaoks näidisena. Samuti saate arendada oma kohandatud versiooni sellest funktsioonist. Võib-olla soovite need teie leitud funktsioonid reposte salvestada oma arvutisse või oma kontole oma pilvesalvestuses, võib-olla soovite saata need funktsioonide teadmusbaasi, võib-olla täiendatud, täiustatud versioonina algsest funktsioonist.

Tulevikus plaanime toetada Git-stiilis haru jagamist funktsioonide repositooriumide jaoks, kuid praegu püüame seda lihtsamaks teha ning meil on alati ainult üks aktsepteeritud versioon iga funktsiooni jaoks, mis on keelde integreeritud. Enamasti (kui arendajad ei loobu nende loodud funktsioonide toetamisest ja vastavad kasutajate küsimustele) omandab funktsiooni esialgne autor uuenduste üle kontrolli ning saadab uued versioonid, mis seejärel läbivad kontrollimise ning, kui kõik on korras, avaldatakse keeles.

Vaatame, kuidas töötab loodud funktsioonide „versioonilisus“. Praegu, kui kasutate funktsiooni funktsioonide repositooriumist, salvestatakse selle määratlemine teie arvutisse (või teie pilvekonto, kui kasutate pilve). Kui ilmub uus versioon funktsioonist, saate järgmise kasutamise korral teate selle kohta. Ja kui soovite funktsiooni uue versiooniga uuendada, saate seda teha käsuga ResourceUpdate. ("Funktsionaalne BLOB-objekt" sisaldab tegelikult rohkem teavet versioonide kohta ja tulevikus plaanime muuta selle meie kasutajatele kergemini kättesaadavaks.)

Wolframi funktsioonide hoidla üks suurepäraseid omadusi on see, et iga Wolfram Language'i programm võib igal kohal kasutada seal olevate funktsioonide. Kui programm on esindatud märkmikus, on sageli mugav vormindada hoidla funktsioone kergesti loetavate „funktsionaalsete binaarobjektidena“ (võib-olla koos vastava versioonide komplektiga).

Saate alati viidata igale funktsioonile funktsioonide hoidlas, kasutades tekstilist ResourceFunction […]. Ja see on väga mugav, kui kirjutate koodi või skripte otse Wolfram Engine'i jaoks, näiteks koodiredaktori või IDE abil (tuleb eraldi rõhutada, et funktsioonide hoidla on täielikult ühilduv Wolfram Free Engine arendajatele).

Kuidas see töötab?

Wolframi hoidlas on funktsioonide sees võimalik kasutada täpselt sama ressursside süsteemi andmebaasi, nagu ka kõikides teistes meie olemasolevates hoidlates (andmehoidla, Neuraalvõrkude hoidla,, näidistöökogumis). ja jne), nagu kõik ülejäänud Wolfram süsteemiresursid, ResourceFunction põhineb lõppkokkuvõttes funktsioonil ResourceObject.

Vaadakem ResourceFunction:

Sisemiselt saate näha teatud teavet, kasutades funktsiooni Information:

Kuidas töötab ressursifunktsiooni seadistamine? Lihtsaim on puhas kohalik juhtum. Siin on näide, mis võtab funktsiooni (antud juhul lihtsalt puhta funktsiooni) ja määratleb selle ressursifunktsioonina antud programmi seansi jooksul:

Pärast määratlemist saate ressursifunktsiooni kasutada:

Pange tähele, et selle BLOB-objekti funktsiooni juures on must ikoon . See tähendab, et BLOB-funktsioon kuulub mälu ressursifunktsiooni alla, mis on määratletud praegusele seansile. Ressursifunktsiooni puhul, mis on pidevalt talletatud teie arvutis või pilvekontos, on hall ikoon . Ja Wolframi funktsioonide rikkas ametlikus ressursifunktsiooni repodes on oranž ikoon .

Nii et mis toimub, kui kasutate määratlemise märguande menüüd? Esiteks võtab see kõik määratlused märguandes ja loob neist sümboolse ResourceObject). (Ja kui kasutate tekstilist IDE-d või programmi, saate ka selgelt luua ResourceObject)

Funktsiooni lokaalne juurutamine oma arvutis toimub käsuga LocalCache ressursi objekti jaoks, et salvestada see kui LocalObject teie failisüsteemis. Pilvekontole juurutamine toimub käsuga CloudDeploy ressursi objekti jaoks, ning avalik juurutamine pilves — CloudPublish. Kõigis olukordades ResourceRegister kasutatakse ka ressursifunktsiooni nime registreerimiseks, nii et ResourceFunction[«name»] töötaks.

Kui vajutate nuppu Submit funktsioonide hoidlas, toimub selle all see, mis ResourceSubmit kutsutakse ressursi objektil. (Ja kui te kasutate tekstilist sisestusliidest, võite ka seda ResourceSubmit otse kutsuda.)

Vaikimisi toimub esitamine nime all, mis on seotud teie Wolfram ID identifikaatoriga. Kuid kui esitate taotluse arendajate rühma või organisatsiooni nimel, saate seada eraldi väljaandja identifikaatori ja kasutada seda oma vaadete suhtlemiseks nime asemel.

Pärast seda, kui olete saatnud oma funktsiooni funktsioonide teadmistebaasi, saab see kontrollimiseks järjekorda. Kui saate tagasisidet, on see tavaliselt tekstifaili kujul, millele on lisatud täiendavaid „kommentaarirakke“. saate alati kontrollida oma taotluse staatust, minnes ressursside süsteemi osalejate portaalile. Kuid niipea kui teie funktsioon on heaks kiidetud, saadetakse teile teade (e-posti teel) ja teie funktsioon lisatakse Wolfram'i funktsioonide hoidlasse.

Mõned peensused töötamises

Esmapilgul võib tunduda, et saab lihtsalt võtta määratlemise märkmiku ja sõna-sõnalt selle funktsioonide hoidlasse panna, kuid tegelikult on palju peensusi - nende töötlemiseks on vaja teostada üsna keeruline meta-programmeerimine, käsitledes nii koodi, mis määratleb funktsiooni, kui ka määratlemise märkmiku. Suur osa sellest toimub sisemiselt, st 'üle pildi', kuid see võib avaldada mõned tagajärjed, mida on hea mõista, kui kavatsete panustada funktsioonide teadmistebaasi.

Esimene konks: Kui täidate "Määratlemise märkmikku", saate igal pool lihtsalt viidata oma funktsioonile, kasutades nime, mis on sarnane MyFunction, mis näeb välja nagu tavaline funktsiooni nimi Wolfram Language'is, kuid dokumentatsioonis asendatakse see ResourceFunction["MyFunction"] – see on täpselt see, mida kasutajad tegelikult funktsiooni kasutamisel kasutavad.

Teine konks: kui loote funktsiooni ressurssi määratlemise märkmikust, peavad kõik funktsiooni määratlemises osalevad sõltuvused olema fikseeritud ja selgelt kaasatud. Siiski, et tagada, et määratlemised jäävad modulaarseteks, tuleb kõik paigutada unikaalsesse nimeruumi. (Ilmselgelt on need funktsioonid, mis seda kõike teevad, olemas funktsioonide registris.)

Tavaliselt ei näe te kunagi mingit jälge koodist, mis on kasutatud selle nimeiruumi seadistamiseks. Kuid kui mingil põhjusel kutsute oma funktsioonis välja täitmata sümboli, näete, et see sümbol asub funktsiooni sisekontekstis. Siiski, kui töötate määratlemiskirjaga, siis vähemalt sümbol, mis vastab funktsioonile, seadistatakse parima kuvamise jaoks funktsionaalse BLOB-ina, mitte töötlemata sümbolina sisekontekstis.

Funktsioonide kogu on mõeldud uute funktsioonide määratlemiseks. Need funktsioonid võivad omada valikuid. Sageli on need valikud (näiteks, Meetod või PildiSuurus) on võimalik kasutada integreeritud funktsioonide jaoks, samuti nende jaoks, millel on juba olemas integreeritud sümbolid. Kuid mõnikord võivad uued funktsioonid vajada ka uusi valikuid. Moodulsuse säilitamiseks on vajalik, et need parameetrid oleksid sümbolid, mis on määratletud ainulaadses sisemises kontekstis (või midagi sellist nagu tervete ressursside funktsioonid, mis tähendavad neid endid). Lihtsuse huvides võimaldab funktsioonide hoidla määrata uusi valikuid definitsioonides stringidena. Ja kasutaja mugavuse huvides töödeldakse neid definitsioone (eeldusel, et nad kasutasid OptionValue ja OptionsPattern) töödeldakse ka nii, et funktsioonide kasutamisel võivad parameetrid olla määratud mitte ainult stringidena, vaid ka globaalsete sümbolitena sama nimega.

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

Repo funktsioonid saavad kasutada teisi funktsioone, mis juba repo sees on, et kohandada funktsioonide määratlemisi. Kui on vaja luua kaks (või enam) funktsiooni, mis viitavad üksteisele, tuleb need oma töö seansi käigus avada, et saaksite neile viidata nagu ResourceFunction[«name»], seejärel saate luua vajalikud nende funktsioonide kombinatsioonid näiteks (ei saanud aru) ja lisada repo uus funktsioon juba varasemate põhjal. (või juba või varasem – mõlemad sõnad ei sobi)

Arenguvõimalused. Mis peaks juhtuma, kui depot tõeliselt suur (suureks) kasvab?

Täna käivitasime ainult Wolframi funktsioonide repo, kuid aja jooksul ootame, et selle maht ja funktsionaalsus võivad dramaatiliselt kasvada. Selle kasvuga võivad esile kerkida erinevad probleemid, mida me juba osaliselt ette näeme.

Esimene probleem puudutab funktsioonide nimesid ja nende ainulaadsust. Funktsioonide hoidla on kavandatud nii, et nagu Wolfram Language'i sisseehitatud funktsioonide puhul, saab viidata igale antud funktsioonile, nimetades lihtsalt selle nime. Kuid see tähendab paratamatult, et funktsioonide nimed peavad olema kogu hoidlas globaalsetena ainulaadsed, nii et näiteks võib hoidlas olla ainult üks ResourceFunction[«MyFavoriteFunction»].

Esmapilgul võib see tunduda suure probleemina, kuid on oluline mõista, et see on peamiselt sama probleem, mis on seotud näiteks internetidomeenide või sotsiaalmeedia märkidega. Tegelikult on süsteemis hädavajalik omada registreerijat — ja see on üks rolle, mida meie ettevõte täidab Wolfram'i funktsioonide teadmistebaasis. (Privaatsete hoidlate versioonide puhul võivad registreerijateks olla administraatorid.) Loomulikult võib internetidomeeni registreerida, isegi kui seal ei ole midagi, kuid funktsioonide hoidlas saab funktsiooni nime registreerida ainult siis, kui sellel on tegelik funktsiooni määratlus.

Osa meie rollist Wolfram'i funktsioonide teadmusbaasi haldamisel on tagada, et valitud funktsiooni nimi oleks loogiline vastavalt funktsiooni määratlemisele ning vastaks Wolfram Language'i nimekonventsioonidele. Meil on enam kui 30 aastat kogemust Wolfram Language'i sisseehitatud funktsioonide nimede andmisel, ja meie kureerimise meeskond toob selle kogemuse ka funktsioonide kogusse. Loomulikult on alati erandeid. Näiteks võib näida eelistatavam, et mõnel funktsioonil on lühike nimi, kuid sageli on parem „kaitsta“ end pikema, spetsiifilisema nimega, sest siis on väiksem tõenäosus, et keegi soovib tulevikus sarnase nimega funktsiooni teha.

(Siinkohal tasub märkida, et osaleja sildi lihtne lisamine funktsioonide ebaselguse vältimiseks ei too oodatud tulemust. Kui ei nõuta, et silt alati määratletakse, tuleb iga antud funktsiooni jaoks määrata vaikimisi silt ning esile tõsta autori silte, mis nõuab taas globaalset koordineerimist.)

Wolfram'i funktsioonide teadmistebaasi kasvu korral on üks probleem, mis kindlasti ilmneb, funktsioonide leitavus. Selleks on süsteemis ette nähtud otsingufunktsioon (ja määratlemiseks vajalikud failid võivad sisaldada märksõnu jne). Wolfram Language'i sisseehitatud funktsioonide jaoks on dokumentatsioonis kõikvõimalikud ristviidatud lingid, mis aitavad funktsioone "reklaamida". Funktsioonid funktsioonide hoidlas võivad viidata sisseehitatud funktsioonidele. Aga kuidas on vastupidi? Selleks kavatseme katsetada erinevaid skeeme, et esitada hoidla funktsioone sisseehitatud funktsioonide dokumentatsioonilehtedel.

Wolfram Language'i sisseehitatud funktsioonide jaoks on olemas nii-öelda avastamisaste, mida tagab "abilehtede" võrgustik, mis pakuvad organiseeritud funktsioonide loendeid, mis on seotud konkreetsete valdkondadega. Alati on keeruline õigesti tasakaalustada käsiraamatute lehti ja kui Wolframi keele tase tõuseb, peavad käsiraamatu lehed sageli olema täielikult ümber korraldatud. Funktsioonide paigutamine laialdastesse kategooriatesse on üsna lihtne ning isegi nende kategooriate järkjärguline jaotamine on võimalik, kuid palju väärtuslikum on omada õigesti korraldatud käsiraamatu lehti. Siiani pole selge, kuidas neid kõige paremini kogu funktsioonide teadmiste baasi jaoks luua. Näiteks, CreateResourceObjectGallery funktsioonide repos saavad kõik avaldada veebilehe, mis sisaldab nende „valikuid” repos:

Wolframi funktsioonide repot on seadistatud kui püsiv funktsioonide hoidla, kus iga funktsioon seal alati töötab. Kahtlemata võivad ilmuda ka uued versioonid funktsioonidest ning me ootame, et mõni funktsioon aegub aja jooksul. Funktsioonid toimivad, kui neid kasutatakse programmides, kuid nende dokumentatsiooni lehed viitavad uutele, arenenumatele funktsioonidele.

Wolfram'i funktsioonide repositorium on loodud kiireks juurdepääsuks uutele funktsioonidele ja Wolfram'i keele uute võimaluste uurimiseks. Suure optimistlikkusega loodame, et osa sellest, mida funktsioonide repositoriumis on uuritud, võib lõpuks saada Wolfram Language'i põhiosaks. Viimase kümne aasta jooksul on meil olnud sarnane hulk funktsioone, mis esitati algselt Wolfram | Alpha's. Üks õppetund, mis on saadud selle kogemuse põhjal, on see, et meie kvaliteedi- ja järjepidevuse standardite saavutamine, millele keskendume kõiges, mis on Wolfram'i keeles, nõuab palju tööd, mis on enamasti keerulisem kui algsete ideede elluviimise katsed. Kuid isegi sel juhul võib funktsioonide andmebaas olla väga kasulik tõestus tulevase funktsiooni kontseptsioonist, mis võib lõpuks Wolfram'i keelde inteeritud saada.

Siin on kõige olulisem see, et funktsioonide hoidla funktsioon on kergesti kasutatav iga kasutaja jaoks juba praegu. Kuigi keele sisseehitatud funktsioonid võivad olla palju paremad ja tõhusamad, võimaldab funktsioonide hoidla kasutajatel koheselt juurde pääseda kõigile uutele funktsioonidele. Mis veelgi olulisem, see kontseptsioon võimaldab igalühel lisada oma uusi funktsioone.

Varem ei olnud Wolfram keele ajaloos see idee nii hästi toimiv nagu praegu, kuid praeguses etapis on keeles juba nii palju pingutusi investeeritud ning arusaamine keele kavandamise printsiipidest on sügavam, et nüüd tundub täiesti võimalik, et suur kasutajate kogukond lisab funktsioone, mis toetavad projekti ühtsust, et neid saaks kasutada laiemalt.

Wolfram Language'i kasutajate seas on uskumatult tugev talentide vaim. (Loomulikult kuuluvad sellesse kogukonda paljud valdkonna juhtivad teadlased ja arendajad eri valdkondadest.) Loodan, et Wolfram'i funktsioonide repo annab tõhusalt platvormi selle talentide vaimu avastamiseks ja levitamiseks. Ainult koos suudame me luua midagi, mis oluliselt laiendab valdkonda, kuhu Wolfram'i keele arvutuslik paradigma saab rakenduda.

Kolmekümne aasta jooksul oleme teinud pika teekonna Wolfram'i keele valdkonnas. Nüüd, liikugu edasi koos. Kutsun üles kõiki Wolfram'i keele austajaid üle kogu maailma kasutama funktsionaalseid repoteid ja uusi tarkvaraprojekte, nagu tasuta Wolfram Engine arendajatele.

Allikas: habr.com