program/ProposalMatcher.hs

   1 module ProposalMatcher where
   2 import Data.Array.IArray
   3 import Data.Graph.Inductive.Graph
   4 import Data.Graph.Inductive.Tree
   5 import Data.List
   6
   7 import ArrayStuff
   8 import PMInstance
   9 import PMConfig
  10
  11 prefBoringness cfg p = if prefIsVeryBoring cfg p then 2
  12         else if prefIsBoring cfg p then 1 else 0
  13 expExpertness cfg x = if expIsExpert cfg x then 2
  14         else if expIsKnowledgeable cfg x then 1 else 0
  15
  16 data REdge = REdge {
  17         reIdx  :: Int,
  18         reCap  :: Int,
  19         reCost :: Wt
  20 }
  21
  22 instance Show REdge where
  23         show (REdge idx cap cost) = "#" ++ (show idx) ++ ": "
  24                 ++ (show cap) ++ " @ " ++ (show cost)
  25
  26 data ReductionResult = ReductionResult {
  27         rrGraph      :: Gr () REdge,
  28         rrSource     :: Node,
  29         rrSink       :: Node,
  30         rrEIdxBounds :: (Int, Int),
  31         rrEDIdx      :: (Int, Int) -> Int
  32 }
  33
  34 -- Hack: show as much of the reduction result as we easily can
  35 data RR1 = RR1 (Gr () REdge) Node Node (Int, Int) deriving Show
  36 instance Show ReductionResult where
  37         show (ReductionResult g so si eib _) = show (RR1 g so si eib)
  38
  39 indexEdges :: Int -> [(Int, Int, REdge)] -> (Int, [(Int, Int, REdge)])
  40 indexEdges i [] = (i, [])
  41 indexEdges i ((v1, v2, re):es) =
  42         let (imax, ies) = indexEdges (i+1) es in
  43         (imax, (v1, v2, re{ reIdx = i }) : ies)
  44
  45 implies :: Bool -> Bool -> Bool
  46 x `implies` y = (not x) || y
  47
  48 doReduction :: PMConfig -> PMInstance -> ReductionResult
  49 doReduction cfg (PMInstance numRvrs numProps rloadA prefA expA) =
  50         let
  51                 -- Need to figure out who is PC/ERC
  52                 isPC = (funcArray (0, numRvrs-1) (\i -> (rloadA ! i) == 1)) :: Array Int Bool
  53                 isPCPaper = (funcArray (0, numProps-1) (\j -> all (\i -> (isPC ! i) `implies` (prefIsConflict cfg $ (prefA ! (i, j)))) [0 .. numRvrs - 1])) :: Array Int Bool
  54                 source = 0
  55                 sink = 1
  56                 rvrNode i boringness = 2 + 3*i + boringness
  57                 -- We will waste a lot of nodes.  Who cares, no one will visit them.
  58                 propNode j k = 2 + 3*numRvrs + 7*j + k
  59                 numNodes = 2 + 3*numRvrs + 7*numProps
  60                 edIdx (i, j) = i*numProps + j
  61                 in
  62         let
  63                 totalReviews = (reviewsEachProposal cfg) * numProps
  64                 totalRelativeLoad = foldl (+) 0 (map (rloadA !) [0 .. numRvrs - 1])
  65                 -- floor goes best with loadTolerance 2
  66                 targetLoad i = floor (widenInteger totalReviews * (rloadA ! i) / totalRelativeLoad) - 1
  67                 -- A...H refer to idea book p.429
  68                 edgesABC = do
  69                         i <- [0 .. numRvrs - 1]
  70                         let tl = targetLoad i
  71                         let freeEdgeA = (source, rvrNode i 0, REdge undefined tl 0)
  72                         let nonfreeEdgesA = do
  73                                 l <- [tl .. tl + (loadTolerance cfg) - 1]
  74                                 let costA = marginalLoadCost cfg ((widenInteger (l - tl) + 1/2) / widenInteger (loadTolerance cfg))
  75                                 return (source, rvrNode i 0, REdge undefined 1 costA)
  76                         let edgesBC = do
  77                                 l <- [0 .. tl + (loadTolerance cfg) - 1]
  78                                 let costB = marginalBoringCost cfg ((widenInteger l + 1/2) / widenInteger tl)
  79                                 let edgeB = (rvrNode i 0, rvrNode i 1, REdge undefined 1 costB)
  80                                 let costC = marginalVeryBoringCost cfg ((widenInteger l + 1/2) / widenInteger tl)
  81                                 let edgeC = (rvrNode i 1, rvrNode i 2, REdge undefined 1 costC)
  82                                 [edgeB, edgeC]
  83                         [freeEdgeA] ++ nonfreeEdgesA ++ edgesBC
  84                 edgesD = do
  85                         i <- [0 .. numRvrs - 1]
  86                         j <- [0 .. numProps - 1]
  87                         let pref = prefA ! (i, j)
  88                         let xp = expA ! (i, j)
  89                         -- We must generate an edge even if there is a conflict
  90                         -- of interest; otherwise we'll fail to read its flow
  91                         -- value in doMatching.
  92                         let xp_ = expExpertness cfg xp
  93                         let k = if (isPC ! i)
  94                                 then xp_ + 3  -- Can assume it is a PC paper, otherwise it would conflict anyway.
  95                                 else xp_
  96                         [(rvrNode i (prefBoringness cfg pref),
  97                                 propNode j k,
  98                                 REdge (edIdx (i, j))
  99                                         (if prefIsConflict cfg pref then 0 else 1)
 100                                         (assignmentCost cfg pref))]
 101                 edgesEFGH = do
 102                         j <- [0 .. numProps - 1]
 103                         -- This is now different...
 104                         if isPCPaper ! j
 105                                 then do -- Mostly traditional.
 106                                         -- Expert bonus
 107                                         let edgeFFirst = (propNode j 2, propNode j 1, REdge undefined 1 (-(expertBonus cfg)))
 108                                         let edgeFRest = (propNode j 2, propNode j 1, REdge undefined (reviewsEachProposal cfg - 1) 0)
 109                                         -- Second kowledgeable bonus
 110                                         let edgeGFirst = (propNode j 1, propNode j 0, REdge undefined 1 (-(knowledgeableBonus cfg)))
 111                                         let edgeGRest = (propNode j 1, propNode j 0, REdge undefined (reviewsEachProposal cfg - 2) 0)
 112                                         -- Require one knowledgeable
 113                                         let edgeH1 = (propNode j 1, sink, REdge undefined 1 0)
 114                                         let edgeH = (propNode j 0, sink, REdge undefined (reviewsEachProposal cfg - 1) 0)
 115                                         [edgeFFirst, edgeFRest, edgeGFirst, edgeGRest, edgeH1, edgeH]
 116                                 else do -- New gadget; man, a lot of edges
 117                                         -- Structure to distribute knowledgeable PC members
 118                                         let edgesP = [(propNode j k, propNode j 6, REdge undefined (reviewsEachProposal cfg - 1) 0) | k <- [4 .. 5]]
 119                                         let edgesR = [(propNode j k, propNode j (k - 3), REdge undefined 1 0) | k <- [4 .. 5]]
 120                                         -- "Designated knowledgeable" with expert bonus
 121                                         let edgeF = (propNode j 2, propNode j 1, REdge undefined 1 (-(expertBonus cfg)))
 122                                         let edgeH1 = (propNode j 1, sink, REdge undefined 1 0)
 123                                         -- "Designated PC" with knowledgeable bonus
 124                                         let edgeGFirst = (propNode j 6, propNode j 3, REdge undefined 1 (-(knowledgeableBonus cfg)))
 125                                         let edgeGRest = (propNode j 6, propNode j 3, REdge undefined (reviewsEachProposal cfg - 2) 0)
 126                                         let edgeH = (propNode j 3, sink, REdge undefined (reviewsEachProposal cfg - 1) 0)
 127                                         edgesP ++ edgesR ++ [edgeF, edgeH1, edgeGFirst, edgeGRest, edgeH]
 128                 theNodes = [(x, ()) | x <- [0 .. numNodes - 1]]
 129                 -- Index the non-D edges
 130                 unindexedEdges = edgesABC ++ edgesEFGH
 131                 (imax, reindexedEdges) = indexEdges (numRvrs*numProps) unindexedEdges
 132                 theEdges = edgesD ++ reindexedEdges
 133                 in
 134         ReductionResult (mkGraph theNodes theEdges) source sink (0, imax-1) edIdx
 135
 136 -- Returns a list of reviews as ordered pairs (reviewer#, proposal#).
 137 doMatching :: PMConfig -> PMInstance -> PMatching
 138 doMatching cfg inst@(PMInstance numRvrs numProps _ _ _) =
 139         let ReductionResult graph source sink idxBounds edIdx = doReduction cfg inst in
 140         let flowArray = minCostFlow cfg idxBounds reIdx reCap reCost graph (source, sink) in
 141         let pairs = do
 142                 i <- [0 .. numRvrs - 1]
 143                 j <- [0 .. numProps - 1]
 144                 if flowArray ! edIdx (i, j) == 1
 145                         then [(i, j)]
 146                         else []
 147                 in
 148         PMatching (sort pairs) -- for prettiness