Интерпретатор Пролога

 

Пролог находит в базе знаний факт, соответствующий первой цели (подвопросу) и пытается подобрать факт, удовлетворяющий остальным целям таким образом, чтобы одна и та же переменная имела одно и то же значение при поиске одного варианта решения. Возврат для поиска новых решений идет обратно по цепочке целей. Рассмотрим программу:

domains

имя=symbol

predikates

отец(имя, имя)

дед(имя, имя)

clauses

1⁰ отец(алексей, владимир).

2⁰ отец(андрей, алексей).

3⁰ дед(X, Y): -

отец(X, Z),

отец(Z, Y).

Пусть задан вопрос: дед(X, Y). Он помещается в стек вопросов (целей) с состоянием

4⁰ дед(X, Y).

В первом цикле интерпретатор просматривает сверху вниз пункты программы 1⁰-3⁰. Он пытается унифицировать первый литерал из стека (в данном примере литерал всего один) с первыми литералами предложений 1⁰-3⁰. Только правило 3⁰ в нашем примере может быть унифицировано с предложением 4⁰. Перед унификацией интерпретатор переименовывает переменные в пункте 3⁰: X ® X1, Y ® Y1, Z ® Z1. Унификация предложений 4⁰ и 3⁰ требует замену: X вместо X1, Y вместо Y1. После унификации литерала из стека вопросов 4⁰ и правила 3⁰ содержимое стека замещаетсяусловной частью правила 3⁰:

4⁰a отец(X, Z1), отец(Z1, Y).

Во втором цикле первый литерал в 4⁰a унифицируется с фактом 1⁰: “ алексей ” заменяется X, а “ владимир ” - Z1. Таким образом, рассматриваемый литерал отец(X, Z1)=отец(алексей, владимир)

II-2. Пр1: если есть , то есть

Пр2: есть очень

Сл: есть .

 

III. Пр1: если есть , то есть

Пр2: есть более или менее

Сл: есть более или менее .

 

IV-1. Пр1: если есть , то есть

Пр2: есть не

Сл: неизвестно.

 

IV-2. Пр1: если есть , то есть

Пр2: есть не

Сл: есть не ,

где “Пр” – предпосылка, “Сл” – следствие, = ()/ , = ()/ , ”очень ” = , “более или менее ” = ( - любое нечеткое множество).

Условие-неравенство: ()Ù ( () ())£ (), где “ ” – импликация, зависящая от вида нечеткой логики .

Пример: = ,

= =0+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10,

=мало=1/0+0.8/1+0.6/2+0.4/3+0.2/4,

=средне=0.2/2+0.4/3+0.8/4+1/5+0.8/6+0.4/7+0.2/8.

Проверим правило-критерий I. Для этого сначала найдем бинарное отношение ( (), ()) между и в предпосылке Пр1 ( (), () – множества, определяемые атрибутами , , принимающими значения из , соответственно). Предпосылка Пр1 - “если есть , то есть ” - содержит два унарных отношения: ( ())= и ( ())= . Из всех возможных отношений ( (), ()) выберем отношение вида ( (), ()) = = = () () ) /(, ), где () ()= (, ). Тогда с учетом табл.1.3, где = (), = (), можно рассчитать ( (), ()) следующим образом:

2.3.2. Описание фактов

 

При описании предложений типа фактов на языке Пролог необходимо соблюдать правила:

- имена объектов (сущностей) и отношений состоят из латинских букв, цифр, знаков подчеркивания и начинаются со строчной буквы;

- первым в предложении указывается имя отношения, за которым в скобках указываются имена объектов, разделяемых запятыми;

- факт заканчивается точкой, порядок перечисления объектов в скобках произволен, но постоянен.

Имена объектов в круглых скобках называются аргументами, а имя отношения – предикатом. Имена объектов и отношений выбираются произвольно. Отношения могут иметь произвольное число аргументов.

Аргументы могут быть представлены константами или переменными. Пример (для удобства чтения наряду с латинскими будем использовать русские буквы): вопрос “ отец(виктор, X) ” переводится как “отцом каких детей является Виктор? ”. Для нахождения ответа просматриваются имена всех имеющихся в наличии объектов, отец которых – Виктор. Ответов может быть несколько, например: 1) X =таня, 2) X=оля.

Подвопросы в предложениях отделяются запятыми (союз “и”). Примеры:

1. нравится(виктор, анна), нравится (анна, виктор) – нравятся ли Виктор и Анна друг другу?.

2. нравится(виктор, X), нравится(анна, X) – что нравится обоим – Виктору и Анне?.

Факты в программе на языке Пролог записываются в разделе clauses. Пример программы на языке Пролог, содержащей факты:

domains

имя=symbol

predikates

отец(имя, имя)

муж(имя, имя)

clauses

отец(виктор, таня).

отец(виктор, оля).

отец(виктор, даша).

отец(владимир, виктор).

отец(владимир, сергей).

муж(виктор, анна).

муж(владимир, люда).

Здесь domains - определение аргументов, predikates - формат предикатов, clauses – факты и правила. На запрос отец(X, Y) Пролог отвечает в соответствии с принципом поиска всех решений:

X=виктор, Y=таня

X=виктор, Y=оля

1⁰. = =1, = =0; ()=0.8, (, )=0; =0.8Ù 0=0 и т. д.

5⁰. = =5, = =0; ()=0, (, )=1; =0Ù 1=0 и т. д.

Очевидно, что ()= [ ()Ù (, )]=0. Аналогично находим ()=0. Далее:

0². = =0, = =2; ()=1, (, )=0.2; ()Ù (, )=1Ù 0.2=0.2= .

1². = =1, = =2; ()=0.8, ( , )=0.2; =0.8Ù 0.2=0.2;

4². = =4, = =2; ()=0.2, (, )=1; =0.2Ù 1=0.2.

5². = =5, = =2; ()=0, (, )=1; =0Ù 1=0 и т. д. до =0. Для этих пунктов ()= [ ()Ù (, )]=0.2. После нахождения всех значений () имеем:

 

( ())=0.2/2+0.4/3+0.8/4+1/5+0.8/6+0.4/7+0.2/8 = = средне.