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Diff for /loncom/homework/functionplotresponse.pm between versions 1.20 and 1.26

version 1.20, 2010/10/30 23:43:29 version 1.26, 2010/11/07 11:15:37
Line 33  use Apache::lonlocal; Line 33  use Apache::lonlocal;
 use Apache::lonnet;  use Apache::lonnet;
   
 BEGIN {  BEGIN {
   &Apache::lonxml::register('Apache::functionplotresponse',('functionplotresponse','backgroundplot','spline','splinerule'));    &Apache::lonxml::register('Apache::functionplotresponse',('functionplotresponse','backgroundplot','spline','functionplotrule'));
 }  }
   
 #  #
Line 339  sub end_backgroundplot { Line 339  sub end_backgroundplot {
 }  }
   
 #  #
 # <splinerule ... />  # <functionplotrule ... />
 #  #
 sub start_splinerule {  sub start_functionplotrule {
    my ($target,$token,$tagstack,$parstack,$parser,$safeeval,$style)=@_;     my ($target,$token,$tagstack,$parstack,$parser,$safeeval,$style)=@_;
    my $result='';     my $result='';
    my $internalid = $Apache::inputtags::part.'_'.$Apache::inputtags::response[-1];     my $label=&Apache::lonxml::get_param('index',$parstack,$safeeval);
    if ($target eq 'edit') {     $Apache::functionplotresponse::counter++;
         $result=&Apache::edit::tag_start($target,$token,'Spline Evaluation Rule').     if ($label=~/\W/) {
                 &Apache::edit::end_row();        &Apache::lonxml::warning(&mt('Rule indices should only contain alphanumeric characters.'));
      }
      $label=~s/\W//gs;
      unless ($label) {
         $label='R'.$Apache::functionplotresponse::counter;
      } else {
         $label='R'.$label;
      }
      if ($Apache::functionplotresponse::splineorder{$label}) {
          &Apache::lonxml::error(&mt('Rule indices must be unique.'));
      }
   
   
      if ($target eq 'grade') {
   # Simply remember - in order - for later
         my $beginninglabel=&Apache::lonxml::get_param('xinitiallabel',$parstack,$safeeval);
         my $endinglabel=&Apache::lonxml::get_param('xfinallabel',$parstack,$safeeval);
         if (($beginninglabel=~/\W/) || ($endinglabel=~/W/)) {
             &Apache::lonxml::warning(&mt('Rule labels must be alphanumeric.'));
         }
         $beginninglabel=~s/\W//gs;
         $endinglabel=~s/\W//gs;
         my $relationship=&Apache::lonxml::get_param('relationship',$parstack,$safeeval);
         $relationship=~s/\W//gs;
         $relationship=lc($relationship);
         unless ($relationship=~/^(eq|ge|gt|le|lt|ne)$/) {
             &Apache::lonxml::warning(&mt('Rule relationship not defined.'));
             $relationship='eq';
         }
         my $derivative=&Apache::lonxml::get_param('derivative',$parstack,$safeeval);
         unless (($derivative==0) || ($derivative==1) || ($derivative==2)) {
            &Apache::lonxml::warning(&mt('Rule derivative not defined.'));
            $derivative=0;
         }
         push(@Apache::functionplotresponse::functionplotrules,join(':',(
              $label,
              $derivative,
              &Apache::lonxml::get_param('xinitial',$parstack,$safeeval),
              $beginninglabel,
              &Apache::lonxml::get_param('xfinal',$parstack,$safeeval),
              $endinglabel,
              $relationship,
              &Apache::lonxml::get_param('value',$parstack,$safeeval)
             )));
      } elsif ($target eq 'edit') {
         $result=&Apache::edit::tag_start($target,$token,'Function Plot Evaluation Rule').
                 &Apache::edit::end_row();
    }     }
    return $result;     return $result;
 }  }
   
 sub end_splinerule {  sub end_functionplotrule {
    my ($target,$token,$tagstack,$parstack,$parser,$safeeval,$style)=@_;     my ($target,$token,$tagstack,$parstack,$parser,$safeeval,$style)=@_;
    my $result='';     my $result='';
    if ($target eq 'edit') {     if ($target eq 'edit') {
Line 363  sub end_splinerule { Line 409  sub end_splinerule {
   
   
 #  #
 # <spline label="..." order="1,2,3,4" initx="..." inity="..." scalex="..." scaley="..." />  # <spline index="..." order="1,2,3,4" initx="..." inity="..." scalex="..." scaley="..." />
 #  #
 # Unfortunately, GeoGebra seems to want all splines after everything else, so we need to store them  # Unfortunately, GeoGebra seems to want all splines after everything else, so we need to store them
 #  #
Line 371  sub start_spline { Line 417  sub start_spline {
    my ($target,$token,$tagstack,$parstack,$parser,$safeeval,$style)=@_;     my ($target,$token,$tagstack,$parstack,$parser,$safeeval,$style)=@_;
    my $result='';     my $result='';
    if ($target eq 'web') {     if ($target eq 'web') {
       my $label=&Apache::lonxml::get_param('label',$parstack,$safeeval);        my $label=&Apache::lonxml::get_param('index',$parstack,$safeeval);
       $Apache::functionplotresponse::counter++;        $Apache::functionplotresponse::counter++;
       if ($label=~/\W/) {        if ($label=~/\W/) {
          &Apache::lonxml::warning(&mt('Spline labels should only contain alphanumeric characters.'));           &Apache::lonxml::warning(&mt('Spline indices should only contain alphanumeric characters.'));
       }        }
       $label=~s/\W//gs;        $label=~s/\W//gs;
       unless ($label) { $label='S'.$Apache::functionplotresponse::counter; }        unless ($label) { 
            $label='S'.$Apache::functionplotresponse::counter; 
         } else {
            $label='S'.$label;
         }
       if ($Apache::functionplotresponse::splineorder{$label}) {        if ($Apache::functionplotresponse::splineorder{$label}) {
          &Apache::lonxml::error(&mt('Spline labels must be unique.'));           &Apache::lonxml::error(&mt('Spline indices must be unique.'));
       }        }
   
       my $order=&Apache::lonxml::get_param('order',$parstack,$safeeval);        my $order=&Apache::lonxml::get_param('order',$parstack,$safeeval);
Line 404  sub start_spline { Line 454  sub start_spline {
       $Apache::functionplotresponse::splinescaley{$label}=$sy;        $Apache::functionplotresponse::splinescaley{$label}=$sy;
    } elsif ($target eq 'edit') {     } elsif ($target eq 'edit') {
         $result=&Apache::edit::tag_start($target,$token,'Spline').          $result=&Apache::edit::tag_start($target,$token,'Spline').
              &Apache::edit::text_arg('Label:','label',               &Apache::edit::text_arg('Index:','index',
                                      $token,'4').'&nbsp;'.                                       $token,'4').'&nbsp;'.
              &Apache::edit::select_arg('Order:','order',               &Apache::edit::select_arg('Order:','order',
                                   ['2','3','4','5','6','7','8','9'],$token).'&nbsp;'.                                    ['2','3','4','5','6','7','8','9'],$token).'&nbsp;'.
Line 419  sub start_spline { Line 469  sub start_spline {
              &Apache::edit::end_row();               &Apache::edit::end_row();
   } elsif ($target eq 'modified') {    } elsif ($target eq 'modified') {
     my $constructtag=&Apache::edit::get_new_args($token,$parstack,      my $constructtag=&Apache::edit::get_new_args($token,$parstack,
                                                  $safeeval,'label','order','initx','inity',                                                   $safeeval,'index','order','initx','inity',
                                                            'scalex','scaley');                                                             'scalex','scaley');
     if ($constructtag) { $result=&Apache::edit::rebuild_tag($token); }      if ($constructtag) { $result=&Apache::edit::rebuild_tag($token); }
   }    }
Line 503  sub d2dt2_cubic_hermite { Line 553  sub d2dt2_cubic_hermite {
 #  #
 sub array_index {  sub array_index {
    my ($xmin,$xmax,$x)=@_;     my ($xmin,$xmax,$x)=@_;
    return int(($x-$xmin)/($xmax-$xmin)*200.+0.5);     return int(($x-$xmin)/($xmax-$xmin)*400.+0.5);
 }  }
   
 #  #
Line 512  sub array_index { Line 562  sub array_index {
   
 sub index_x {  sub index_x {
    my ($xmin,$xmax,$i)=@_;     my ($xmin,$xmax,$i)=@_;
    return $i*($xmax-$xmin)/200.+$xmin;     return $i*($xmax-$xmin)/400.+$xmin;
   }
   
   #
   # Function value
   #
   
   sub func_val {
      my ($xmin,$xmax,$x)=@_;
      return $Apache::functionplotresponse::func[&array_index($xmin,$xmax,$x)];
 }  }
   
 #  #
 # Assume function to be linear between array points  # First derivative
 # Return the two indices and the scale factor  
 #  #
   
 sub indices_scale {  sub dfuncdx_val {
    my ($xmin,$xmax,$x)=@_;     my ($xmin,$xmax,$x)=@_;
    my $i=&array_index($xmin,$xmax,$x);     return $Apache::functionplotresponse::dfuncdx[&array_index($xmin,$xmax,$x)];
    my $xr=&index_x($xmin,$xmax,$i);  
    &Apache::lonnet::logthis("x:$x i:$i xr:$xr");  
    if ($xr<$x) {  
 # Desired x is right of array index  
       if ($i>=200) { return (200,200,0); }  
       return($i,$i+1,200.*($x-$xr)/($xmax-$xmin));  
    } elsif ($xr>$x) {  
 # Desired x is left of array index  
       if ($i<=0) { return (0,0,0); }  
       return($i-1,$i,1.-200.*($xr-$x)/($xmax-$xmin));  
    } else {  
 # Desired x is at array index (unlikely, but ...)  
       if ($i>=200) { return (200,200,0); }  
       if ($i<=0) { return (0,0,0); }  
       return ($i,$i,0);  
    }  
 }  }
   
 #  #
 # Function value  # Second derivative
 #  #
   
 sub func_val {  sub d2funcdx2_val {
    my ($xmin,$xmax,$x)=@_;     my ($xmin,$xmax,$x)=@_;
    my ($il,$ih,$factor)=&indices_scale($xmin,$xmax,$x);     return $Apache::functionplotresponse::d2funcdx2[&array_index($xmin,$xmax,$x)];
    my $fl=$Apache::functionplotresponse::func[$il];  
    my $fh=$Apache::functionplotresponse::func[$ih];  
    unless (defined($fl) || defined($fh)) { return undef; }  
    unless (defined($fl)) { return $fh; }  
    unless (defined($fh)) { return $fl; }  
    my $func=$fl+$factor*($fh-$fl);  
    &Apache::lonnet::logthis("x:$x func:$func factor:$factor il:$il ih:$ih fil:$fl fih:$fh");  
    return $func;  
 }  }
   
 #  #
Line 564  sub func_val { Line 598  sub func_val {
   
 sub populate_arrays {  sub populate_arrays {
     my ($id,$xmin,$xmax)=@_;      my ($id,$xmin,$xmax)=@_;
     for (my $i=0; $i<=200; $i++) {      for (my $i=0; $i<=400; $i++) {
        $Apache::functionplotresponse::func[$i]=undef;         $Apache::functionplotresponse::func[$i]=undef;
        $Apache::functionplotresponse::dfunddx[$i]=undef;         $Apache::functionplotresponse::dfuncdx[$i]=undef;
        $Apache::functionplotresponse::d2funcd2x[$i]=undef;         $Apache::functionplotresponse::d2funcd2x[$i]=undef;
     }      }
     unless ($xmax>$xmin) { return 'no_func'; }      unless ($xmax>$xmin) { return 'no_func'; }
Line 585  sub populate_arrays { Line 619  sub populate_arrays {
                         $env{'form.HWVAL_'.$id.'_'.$label.'P'.$ni.'_y'},                          $env{'form.HWVAL_'.$id.'_'.$label.'P'.$ni.'_y'},
                         $env{'form.HWVAL_'.$id.'_'.$label.'S'.$ni.'_y'});                          $env{'form.HWVAL_'.$id.'_'.$label.'S'.$ni.'_y'});
 # Run in small steps over spline parameter  # Run in small steps over spline parameter
             for (my $t=0; $t<=1; $t+=0.00025) {              for (my $t=0; $t<=1; $t+=0.0001) {
                 my $xi=&array_index($xmin,$xmax,&cubic_hermite($t,@xparms));                  my $xi=&array_index($xmin,$xmax,&cubic_hermite($t,@xparms));
                 if ($xi<$xiold) { return 'no_func'; }                  if ($xi<$xiold) { return 'no_func'; }
                 if (($xi>$xiold) && ($xi>=0) && ($xi<=200)) {                  if (($xi>$xiold) && ($xi>=0) && ($xi<=400)) {
                    if (defined($Apache::functionplotresponse::func[$xi])) { return 'no_func'; }                     if (defined($Apache::functionplotresponse::func[$xi])) { return 'no_func'; }
                    $xiold=$xi;                     $xiold=$xi;
   # Function value
                    $Apache::functionplotresponse::func[$xi]=&cubic_hermite($t,@yparms);                     $Apache::functionplotresponse::func[$xi]=&cubic_hermite($t,@yparms);
   # dy/dx=dy/dt/(dx/dt)
                      my $dxdt=&ddt_cubic_hermite($t,@xparms);
                      if ($dxdt) {
                         $Apache::functionplotresponse::dfuncdx[$xi]=&ddt_cubic_hermite($t,@yparms)/$dxdt;
                      }
   # d^2y/dx^2
                      my $d2xdt2=&d2dt2_cubic_hermite($t,@xparms);
                      if ($d2xdt2) {
                         $Apache::functionplotresponse::d2funcd2x[$xi]=&d2dt2_cubic_hermite($t,@yparms)/$d2xdt2;
                      }
                 }                  }
             }              }
         }          }
Line 615  sub start_functionplotresponse { Line 660  sub start_functionplotresponse {
   undef %Apache::functionplotresponse::previous;    undef %Apache::functionplotresponse::previous;
   $Apache::functionplotresponse::inputfields='';    $Apache::functionplotresponse::inputfields='';
   $Apache::functionplotresponse::counter=0;    $Apache::functionplotresponse::counter=0;
   # Remember rules
     undef @Apache::functionplotresponse::functionplotrules;
 # Part and ID  # Part and ID
   my $partid=$Apache::inputtags::part;    my $partid=$Apache::inputtags::part;
   my $id=&Apache::response::start_response($parstack,$safeeval);    my $id=&Apache::response::start_response($parstack,$safeeval);
Line 632  sub start_functionplotresponse { Line 679  sub start_functionplotresponse {
   $ymin=(defined($ymin)?$ymin:-10);    $ymin=(defined($ymin)?$ymin:-10);
   my $ymax=&Apache::lonxml::get_param('ymax',$parstack,$safeeval);    my $ymax=&Apache::lonxml::get_param('ymax',$parstack,$safeeval);
   $ymax=(defined($ymax)?$ymax:10);    $ymax=(defined($ymax)?$ymax:10);
     if ($xmax<=$xmin) {
        &Apache::lonxml::warning('Maximum x-value needs to be larger than minimum value.');
        $xmax=$xmin+20;
     }
     if ($ymax<=$ymin) {
        &Apache::lonxml::warning('Maximum y-value needs to be larger than minimum value.');
        $ymax=$ymin+20;
     }
   my $xaxisvisible=(&Apache::lonxml::get_param('xaxisvisible',$parstack,$safeeval)=~/on|true|yes|1/i?'true':'false');    my $xaxisvisible=(&Apache::lonxml::get_param('xaxisvisible',$parstack,$safeeval)=~/on|true|yes|1/i?'true':'false');
   my $yaxisvisible=(&Apache::lonxml::get_param('yaxisvisible',$parstack,$safeeval)=~/on|true|yes|1/i?'true':'false');    my $yaxisvisible=(&Apache::lonxml::get_param('yaxisvisible',$parstack,$safeeval)=~/on|true|yes|1/i?'true':'false');
   my $gridvisible=(&Apache::lonxml::get_param('gridvisible',$parstack,$safeeval)=~/on|true|yes|1/i?'true':'false');    my $gridvisible=(&Apache::lonxml::get_param('gridvisible',$parstack,$safeeval)=~/on|true|yes|1/i?'true':'false');
Line 687  sub start_functionplotresponse { Line 742  sub start_functionplotresponse {
   return $result;    return $result;
 }  }
   
   sub compare_rel {
      my ($relationship,$value,$realval,$tol)=@_;
   # is the real value defined?
      unless (defined($realval)) {
         if ($relationship eq 'eq') {
            if ($value eq 'undef') {
               return 1;
            } else {
               return 0;
            }
         } elsif ($relationship eq 'ne') {
            if ($value eq 'undef') {
               return 0;
            } else {
               return 1;
            }
         } else {
            return 0;
         }
      }
   
   # it is defined.
      if ($relationship eq 'gt') {
         return ($realval>$value);
      } elsif ($relationship eq 'ge') {
         return ($realval>$value-$tol);
      } elsif ($relationship eq 'lt') {
         return ($realval<$value);
      } elsif ($relationship eq 'le') {
         return ($realval<$value+$tol);
      } elsif ($relationship eq 'ne') {
         return (abs($value-$realval)>$tol);
      } else {
         return (abs($value-$realval)<$tol);
      }
      return 0;
   }
   
   sub functionplotrulecheck {
      my ($rule,$xmin,$xmax,$tolfunc,$toldfdx,$told2fdx2)=@_;
      &Apache::lonnet::logthis("Rule $rule TolFunc $tolfunc TolDfDx $toldfdx TolD2fDx2 $told2fdx2");
      my ($label,$derivative,$xinitial,$xinitiallabel,$xfinal,$xfinallabel,$relationship,$value)
         =split(/\:/,$rule);
   # if a hard value is set for the boundaries, it overrides the label
      if (($xinitial ne '') && ($xinitiallabel ne '')) {
         $Apache::functionplotresponse::functionplotrulelabels{$xinitiallabel}=$xinitial;
      }
      if (($xfinal ne '') && ($xfinallabel ne '')) {
         $Apache::functionplotresponse::functionplotrulelabels{$xfinallabel}=$xfinal;
      }
      if (defined($Apache::functionplotresponse::functionplotrulelabels{$xinitiallabel})) {
         $xinitial=$Apache::functionplotresponse::functionplotrulelabels{$xinitiallabel};
      }
      if (defined($Apache::functionplotresponse::functionplotrulelabels{$xfinallabel})) {
         $xfinal=$Apache::functionplotresponse::functionplotrulelabels{$xfinallabel};
      }
   # Basic sanity checks
      if ($xinitial eq '') {
         $xinitial=0;
      }
      if ($xfinal ne '') {
         if ($xinitial>$xfinal) {
            $xfinal=$xinitial;
         }
      }
      &Apache::lonnet::logthis("Init $xinitial Final $xfinal");
      if (($xfinal eq '') || ($xinitial==$xfinal)) {
   # This is only one point
           &Apache::lonnet::logthis("One point $xinitial");
           my $tol;
           my $val;
           if ($derivative==2) {
              $val=&d2funcdx2_val($xmin,$xmax,$xinitial);
              $tol=$told2fdx2;
           } elsif ($derivative==1) {
              $val=&dfuncdx_val($xmin,$xmax,$xinitial);
              $tol=$toldfdx;
           } else {
              $val=&func_val($xmin,$xmax,$xinitial);
              $tol=$tolfunc;
           }
           &Apache::lonnet::logthis("Value $value ActVal $val Tol $tol");
           return &compare_rel($relationship,$value,$val,$tol);
      } else {
   # This is a range
      }
      return 0;
   }
   
   
 sub end_functionplotresponse {  sub end_functionplotresponse {
   my ($target,$token,$tagstack,$parstack,$parser,$safeeval,$style)=@_;    my ($target,$token,$tagstack,$parstack,$parser,$safeeval,$style)=@_;
   &Apache::response::end_response;    &Apache::response::end_response;
Line 716  sub end_functionplotresponse { Line 861  sub end_functionplotresponse {
         $xmin=(defined($xmin)?$xmin:-10);          $xmin=(defined($xmin)?$xmin:-10);
         my $xmax=&Apache::lonxml::get_param('xmax',$parstack,$safeeval);          my $xmax=&Apache::lonxml::get_param('xmax',$parstack,$safeeval);
         $xmax=(defined($xmax)?$xmax:10);          $xmax=(defined($xmax)?$xmax:10);
         my $ad;          my $ymin=&Apache::lonxml::get_param('ymin',$parstack,$safeeval);
           $ymin=(defined($ymin)?$ymin:-10);
           my $ymax=&Apache::lonxml::get_param('ymax',$parstack,$safeeval);
           $ymax=(defined($ymax)?$ymax:10);
           my $tolfunc=5.*($ymax-$ymin)/100.;
           my $toldfdx=1;
           my $told2fdx2=1;
           if ($xmax>$xmin) {
              $toldfdx=$tolfunc/($xmax-$xmin);
              $told2fdx2=$toldfdx/($xmax-$xmin);
           }
   
           my $ad='';
         if (&populate_arrays($internalid,$xmin,$xmax) eq 'no_func') {          if (&populate_arrays($internalid,$xmin,$xmax) eq 'no_func') {
            $ad='BAD_FORMULA';             $ad='NOT_FUNCTION';
         } else {          } else {
            $ad='INCORRECT';  # We have a function that we can actually grade, go through the spline rules.
              undef  %Apache::functionplotresponse::functionplotrulelabels;
              foreach my $rule (@Apache::functionplotresponse::functionplotrules) {
                 unless (&functionplotrulecheck($rule,$xmin,$xmax,$tolfunc,$toldfdx,$told2fdx2)) {
                    $ad='INCORRECT';
                    last;
                 }
              }
   # If it's not wrong, it's correct 
              unless ($ad) { $ad='EXACT_ANS' };
         }          }
         &func_val($xmin,$xmax,3.96);  
   
         &func_val($xmin,$xmax,3.965);  
   
         &func_val($xmin,$xmax,3.97);  
         &func_val($xmin,$xmax,3.975);  
         &func_val($xmin,$xmax,3.98);  
   
         &func_val($xmin,$xmax,3.985);  
         &func_val($xmin,$xmax,3.99);  
         &func_val($xmin,$xmax,3.995);  
   
         &func_val($xmin,$xmax,4);  
         &func_val($xmin,$xmax,4.05);  
         &func_val($xmin,$xmax,4.1);  
   
         &func_val($xmin,$xmax,4.15);  
         &func_val($xmin,$xmax,4.2);  
         &func_val($xmin,$xmax,4.25);  
   
 #  #
 # Store grading info  # Store grading info
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changed lines
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