Question

我正在尝试在haskell中为离散随机变量编写一个monad。类型类看起来像这样：

{- LANGUAGE MultiParamTypeClasses, FlexibleInstances #-}

class (Num w, Monad m) => MonadDiscrete w m where
  sample :: [(a, w)] -> m a

我想做两个这样的例子。第一个就像列表monad：

newtype Discrete w a = Discrete [(a, w)]

instance (Num w) => Monad (Discrete w) where
  ...

instance (Num w) => MonadDiscrete w (Discrete w) where
  sample = Discrete

第二种是在MonadRandom中使用PRNG：

instance (MonadRandom m) => MonadDiscrete Rational m where
  sample = fromList

但是，如果我尝试做类似的事情：

x :: (Num w, MonadDiscrete w m) => m String
x = sample [("x", 1)]

GHC给了我一个错误：

无法演绎（MonadDiscrete w0 m）由it' from the context (MonadDiscrete w m) bound by the inferred type for的歧义检查引起的：＃MonadDiscrete w m =＆gt; m [Char] 时间：7：1-17 类型变量w0' is ambiguous Possible fix: add a type signature that fixes these type variable(s) Note: there are several potential instances: instance Num w => MonadDiscrete w (Discrete w) -- Defined at lib/Discrete.hs:64:10 instance Control.Monad.Random.Class.MonadRandom m => MonadDiscrete Rational m -- Defined at lib/Discrete.hs:58:10 When checking that它＆＃39; 具有推断类型`forall w（m :: * - ＆gt; *）。 MonadDiscrete w m =＆gt; m [Char]＆＃39; 可能原因：推断类型不明确

我尝试了各种各样的事情，包括添加FunDeps或制作相关类型，但都失败了。

Answer 1

问题在于声明

class (Num w, Monad m) => MonadDiscrete w m where
    sample :: [(a, w)] -> m a

没有表达这样的事实：对于给定的离散概率monad，表示权重的类型的选择是固定的。例如，在Discrete示例中，对于w的任何选择，Discrete w monad只能处理w类型的概率权重。

由于上述声明中未对此进行说明，因此可以定义两个MonadDiscrete个实例，这些实例仅在w的选择中有所不同，但在m的选择中则不同。这意味着在sample的定义中，无法单独从MonadDiscrete解析m个实例。

解决此问题的正确方法是使用函数依赖关系或MonadDiscrete - 关联类型系列来表示m的选择唯一地确定w的选择。这是一个使用函数依赖的示例：

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, FlexibleInstances, FunctionalDependencies #-}

class (Num w, Monad m) => MonadDiscrete w m | m -> w where
    sample :: [(a, w)] -> m a

newtype Discrete w a = Discrete [(a, w)]

instance (Num w) => Monad (Discrete w)
instance (Num w) => MonadDiscrete w (Discrete w)

x :: (Num w, MonadDiscrete w m) => m String
x = sample [("x", 1)]

由于m确定w，即使w类型中没有出现x，它仍然可以唯一解析，所以正确{{1}可以选择实例。

以下是使用类型系列的相同解决方案：

MonadDiscrete

这个感觉有点不同，因为这里不是拼写出依赖关系，而是简单地说作为{-# LANGUAGE TypeFamilies, FlexibleContexts #-} class (Num (Weight m), Monad m) => MonadDiscrete m where type Weight m :: * sample :: [(a, Weight m)] -> m a newtype Discrete w a = Discrete [(a, w)] instance (Num w) => Monad (Discrete w) instance (Num w) => MonadDiscrete (Discrete w) where type Weight (Discrete w) = w sample = undefined x :: (MonadDiscrete m) => m String x = sample [("x", 1)]实例的部分是说什么类型代表MonadDiscrete s。

Answer 2

我想我已经发现我实际上并不想要

instance (MonadRandom m) => MonadDiscrete Rational m where
  sample = fromList

但相反：

instance RandomGen g => MonadDiscrete Rational (Rand g) where
  sample = fromList

由于我的目标是使用特定的现有实现，而不是所有可能的MonadRandom实例。

类型问题与Haskell概率Monad

2 个答案: