Выполнение кода подстановки на основе правила сопоставления с образцом SICP

Я нашел код из этого урока в Интернете (http://groups.csail.mit.edu/mac/ftpdir/6.001-fall91/ps4/matcher-from-lecture.scm), и я чертовски много времени пытаюсь отладить его. Код выглядит очень похожим на то, что написал Сассман:

;;; Scheme code from the Pattern Matcher lecture

;; Pattern Matching and Simplification

(define (match pattern expression dictionary)
  (cond ((eq? dictionary 'failed) 'failed)
        ((atom? pattern)
         (if (atom? expression)
             (if (eq? pattern expression)
                 dictionary
                 'failed)
             'failed))
        ((arbitrary-constant? pattern)
         (if (constant? expression)
             (extend-dictionary pattern expression dictionary)
             'failed))
        ((arbitrary-variable? pattern)
         (if (variable? expression)
             (extend-dictionary pattern expression dictionary)
             'failed))
        ((arbitrary-expression? pattern)
         (extend-dictionary pattern expression dictionary))
        ((atom? expression) 'failed)
        (else
         (match (cdr pattern)
                (cdr expression)
                (match (car pattern)
                       (car expression)
                       dictionary)))))

(define (instantiate skeleton dictionary)
  (cond ((atom? skeleton) skeleton)
        ((skeleton-evaluation? skeleton)
         (evaluate (evaluation-expression skeleton)
                   dictionary))
        (else (cons (instantiate (car skeleton) dictionary)
                    (instantiate (cdr skeleton) dictionary)))))

(define (simplifier the-rules)
  (define (simplify-exp exp)
    (try-rules (if (compound? exp)
                   (simplify-parts exp)
                   exp)))
  (define (simplify-parts exp)
    (if (null? exp)
        '()
        (cons (simplify-exp   (car exp))
              (simplify-parts (cdr exp)))))
  (define (try-rules exp)
    (define (scan rules)
      (if (null? rules)
          exp
          (let ((dictionary (match (pattern (car rules))
                                   exp
                                   (make-empty-dictionary))))
            (if (eq? dictionary 'failed)
                (scan (cdr rules))
                (simplify-exp (instantiate (skeleton (car rules))
                                           dictionary))))))
    (scan the-rules))
  simplify-exp)

;; Dictionaries 

(define (make-empty-dictionary) '())

(define (extend-dictionary pat dat dictionary)
  (let ((vname (variable-name pat)))
    (let ((v (assq vname dictionary)))
      (cond ((null? v)
             (cons (list vname dat) dictionary))
            ((eq? (cadr v) dat) dictionary)
            (else 'failed)))))

(define (lookup var dictionary)
  (let ((v (assq var dictionary)))
    (if (null? v)
        var
        (cadr v))))

;; Expressions

(define (compound? exp) (pair?   exp))
(define (constant? exp) (number? exp))
(define (variable? exp) (atom?   exp))

;; Rules

(define (pattern  rule) (car  rule))
(define (skeleton rule) (cadr rule))

;; Patterns

(define (arbitrary-constant?    pattern)
  (if (pair? pattern) (eq? (car pattern) '?c) false))

(define (arbitrary-expression?  pattern)
  (if (pair? pattern) (eq? (car pattern) '? ) false))

(define (arbitrary-variable?    pattern)
  (if (pair? pattern) (eq? (car pattern) '?v) false))

(define (variable-name pattern) (cadr pattern))

;; Skeletons & Evaluations

(define (skeleton-evaluation?    skeleton)
  (if (pair? skeleton) (eq? (car skeleton) ':) false))

(define (evaluation-expression evaluation) (cadr evaluation))


;; Evaluate (dangerous magic)

(define (evaluate form dictionary)
  (if (atom? form)
      (lookup form dictionary)
      (apply (eval (lookup (car form) dictionary)
                   user-initial-environment)
             (mapcar (lambda (v) (lookup v dictionary))
                     (cdr form)))))

;;
;; A couple sample rule databases...
;;

;; Algebraic simplification

(define algebra-rules
  '(
    ( ((? op) (?c c1) (?c c2))                (: (op c1 c2))                )
    ( ((? op) (?  e ) (?c c ))                ((: op) (: c) (: e))          )
    ( (+ 0 (? e))                             (: e)                         )
    ( (* 1 (? e))                             (: e)                         )
    ( (* 0 (? e))                             0                             )
    ( (* (?c c1) (* (?c c2) (? e )))          (* (: (* c1 c2)) (: e))       )
    ( (* (?  e1) (* (?c c ) (? e2)))          (* (: c ) (* (: e1) (: e2)))  )
    ( (* (* (? e1) (? e2)) (? e3))            (* (: e1) (* (: e2) (: e3)))  )
    ( (+ (?c c1) (+ (?c c2) (? e )))          (+ (: (+ c1 c2)) (: e))       )
    ( (+ (?  e1) (+ (?c c ) (? e2)))          (+ (: c ) (+ (: e1) (: e2)))  )
    ( (+ (+ (? e1) (? e2)) (? e3))            (+ (: e1) (+ (: e2) (: e3)))  )
    ( (+ (* (?c c1) (? e)) (* (?c c2) (? e))) (* (: (+ c1 c2)) (: e))       )
    ( (* (? e1) (+ (? e2) (? e3)))            (+ (* (: e1) (: e2))
                                                 (* (: e1) (: e3)))         )
    ))

(define algsimp (simplifier algebra-rules))

;; Symbolic Differentiation

(define deriv-rules
  '(
    ( (dd (?c c) (? v))              0                                 )
    ( (dd (?v v) (? v))              1                                 )
    ( (dd (?v u) (? v))              0                                 )
    ( (dd (+ (? x1) (? x2)) (? v))   (+ (dd (: x1) (: v))
                                        (dd (: x2) (: v)))             )
    ( (dd (* (? x1) (? x2)) (? v))   (+ (* (: x1) (dd (: x2) (: v)))
                                        (* (dd (: x1) (: v)) (: x2)))  )
    ( (dd (** (? x) (?c n)) (? v))   (* (* (: n) (+ (: x) (: (- n 1))))
                                        (dd (: x) (: v)))              )
    ))

(define dsimp (simplifier deriv-rules))

(define scheme-rules
  '(( (square (?c n)) (: (* n n)) )
    ( (fact 0) 1 )
    ( (fact (?c n)) (* (: n) (fact (: (- n 1)))) )
    ( (fib 0) 0 )
    ( (fib 1) 1 )
    ( (fib (?c n)) (+ (fib (: (- n 1)))
                      (fib (: (- n 2)))) )
    ( ((? op) (?c e1) (?c e2)) (: (op e1 e2)) ) ))

(define scheme-evaluator (simplifier scheme-rules))

Я запускаю его в DrRacket с R5RS, и первой проблемой, с которой я столкнулся, был этот атом? был неопределенным идентификатором. Итак, я обнаружил, что могу добавить следующее:

    (define (atom? x) ; atom? is not in a pair or null (empty)
    (and (not (pair? x))
    (not (null? x))))

Затем я попытался выяснить, как на самом деле запустить этого зверя, поэтому я снова просмотрел видео и увидел, что он использовал следующее:

(dsimp '(dd (+ x y) x))

Как заявил Сассман, я должен вернуться (+1 0). Вместо этого, используя R5RS, я, кажется, нарушаю процедуру расширения словаря в строке:

((eq? (cadr v) dat) dictionary) 

Конкретная ошибка, которую он возвращает: mcdr: ожидает аргумент типа изменяемая пара; учитывая #f

При использовании neil / sicp я нарушаю процедуру оценки в строке:

(apply (eval (lookup (car form) dictionary)
                   user-initial-environment)

Конкретная ошибка, которую он возвращает: несвязанный идентификатор в модуле in: user-initial-environment

Итак, с При всем при этом я был бы признателен за помощь или за хороший толчок в правильном направлении. Спасибо!