Scheme - 標準部品化力、オブジェクトおよび状態(ストリーム(ストリームと遅延評価(遅延引数(同時二階線形微分方程式(一般化)))))

計算機プログラムの構造と解釈[第2版]
(翔泳社)
ハロルド エイブルソン (著) ジュリー サスマン (著)
ジェラルド・ジェイ サスマン (著)
Harold Abelson (原著) Julie Sussman (原著)
Gerald Jay Sussman (原著) 和田 英一 (翻訳)

開発環境

• OS X Mavericks - Apple(OS)
• Emacs (CUI)、BBEdit - Bare Bones Software, Inc. (GUI) (Text Editor)
• Scheme (プログラミング言語)
• Gauche (処理系)

計算機プログラムの構造と解釈[第2版](ハロルド エイブルソン (著)、ジュリー サスマン (著)、ジェラルド・ジェイ サスマン (著)、Harold Abelson (原著)、Julie Sussman (原著)、Gerald Jay Sussman (原著)、和田 英一 (翻訳)、翔泳社、原書: Structure and Interpretation of Computer Programs (MIT Electrical Engineering and Computer Science)(SICP))の3(標準部品化力、オブジェクトおよび状態)、3.5(ストリーム)、3.5.4(ストリームと遅延評価)、問題 3.79.を解いてみる。

その他参考書籍

• Instructor's Manual to Accompany Structure & Interpretation of Computer Programs
• プログラミングGauche (Kahuaプロジェクト (著), 川合 史朗 (監修), オライリージャパン)

問題 3.79.

コード(BBEdit, Emacs)

sample79.scm

#!/usr/bin/env gosh
;; -*- coding: utf-8 -*-

(load "./stream.scm")

(define (solve-2nd f y0 dy0 dt)
  (define y (integral (delay dy) y0 dt))
  (define dy (integral (delay ddy) dy0 dt))
  (define ddy (stream-map f dy y))
  y)

(define (integral delayed-integrand initial-value dt)
  (cons-stream initial-value
               (let ((integrand (force delayed-integrand)))
                 (if (stream-null? integrand)
                     the-empty-stream
                     (integral (delay (stream-cdr integrand))
                               (+ (* dt (stream-car integrand))
                                  initial-value)
                               dt)))))

(stream-for-each
 (lambda (n)
   (print (stream-ref (solve-2nd (lambda (dy y) y) 1 1 0.001) n)))
 (stream-enumerate-interval 900 1000))

入出力結果(Terminal(gosh), REPL(Read, Eval, Print, Loop))

$ ./sample79.scm
2.4584972757507497
2.4609557730265004
2.463416728799527
2.4658801455283266
2.468346025673855
2.4708143716995288
2.4732851860712284
2.4757584712572998
2.478234229728557
2.4807124639582856
2.483193176422244
2.485676369598666
2.4881620459682647
2.490650208014233
2.4931408582222474
2.4956339990804697
2.49812963307955
2.5006277627126297
2.503128390475342
2.5056315188658176
2.5081371503846834
2.510645287535068
2.513155932822603
2.5156690887554256
2.518184757844181
2.5207029426020253
2.5232236455446273
2.525746869190172
2.5282726160593625
2.530800888675422
2.5333316895640974
2.5358650212536613
2.538400886274915
2.5409392871611898
2.543480226448351
2.5460237066747995
2.5485697303814745
2.551118300111856
2.553669418411968
2.55622308783038
2.55877931091821
2.5613380902291283
2.5638994283193575
2.5664633277476767
2.5690297910754243
2.5715988208664995
2.574170419687366
2.576744590107053
2.5793213346971604
2.5819006560318574
2.584482556687889
2.587067039244577
2.5896541062838216
2.5922437603901054
2.5948360041504954
2.597430840154646
2.600028270994801
2.6026282992657954
2.6052309275650614
2.6078361584926264
2.610443994651119
2.61305443864577
2.6156674930844157
2.6182831605775
2.6209014437380778
2.623522345181816
2.6261458675269975
2.6287720133945247
2.6314007854079193
2.6340321861933274
2.6366662183795206
2.6393028845979
2.6419421874824978
2.64458412966998
2.64722871379965
2.6498759425134497
2.6525258184559632
2.655178344274419
2.6578335226186933
2.660491356141312
2.663151847497453
2.6658149993449505
2.6684808143442953
2.6711492951586395
2.6738204444537983
2.676494264898252
2.6791707591631506
2.681849929922314
2.6845317798522363
2.6872163116320884
2.6899035279437205
2.692593431471664
2.695286024903136
2.697981310928039
2.700679292238967
2.7033799715312057
2.7060833515027367
2.7087894348542396
2.7114982242890937
2.7142097225133828
2.716923932235896
$