Иван Братко - Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

ответпольз( Цель, Трасса, Ответ)

соответствует получению всех решений, индексируемых, начиная с 1, поэтому мы имеем следующее соотношение:

ответпольз( Цель, Трасса, Ответ) :-

ответпольз( Цель, Трасса, Ответ, 1).

Принцип работы процедуры

ответпольз( Цель, Трасса, Ответ, N)

таков: сначала получить решения для Цель, отыскивая в памяти все уже известные решения с индексами, начиная с N и далее. Когда все старые решения исчерпаются, начать задавать вопросы пользователю относительно утверждения Цель, записывая полученные таким образом новые решения в память при помощи assertи индексируя их должным образом при помощи целых чисел. Когда пользователь сообщит, что больше нет решений, записать в память факт

конец_ответов( Цель)

Если пользователь с самого начала скажет, что решений нет вообще, то записать факт

сказано( Цель, ложь, Индекс)

Находя в памяти те или иные решения, процедура ответпольздолжна правильно интерпретировать подобную информацию.

Однако существует еще одна трудность. Пользователь может, оставляя некоторые переменные неконкретизированными, указывать общие решения. Если найдено положительное решение, более общее, чем Цель, или столь же общее, как Цель, то нет смысла продолжать задавать вопросы об утверждении Цель, поскольку мы уже имеем более общее решение. Аналогичным образом следует поступить, если обнаружен факт

сказано( Цель, ложь, _ )

Программа ответпольз, показанная на рис. 14.11, учитывает все вышеприведенные соображения. В нее введен новый аргумент Копия(копия утверждения Цель), который используется в нескольких случаях сопоставлений вместо Цель, с тем чтобы оставить в неприкосновенности переменные утверждения Цель. Эта программа использует также два вспомогательных отношения. Одно из них

конкретный( Терм)

истинно, если Термне содержит переменных. Другое

конкретизация( Терм, Терм1)

означает, что Терм1есть некоторая конкретизация (частный случай) терма Терм, т.е. Терм — это утверждение не менее общее, чем Терм1. Например:

конкретизация( X передает информацию Y,

мэри передает информацию Z)

Обе процедуры основаны на еще одной процедуре:

нумпер( Терм, N, М)

Эта процедура "нумерует" переменные, содержащиеся в Терм, заменяя каждую из них на некоторый специальный новый терм таким образом, чтобы эти "нумерующие" термы соответствовали числам от N до M–1, Например, пусть эти термы имеют вид

пер/0, пер/1, пер/2, ...

тогда в результате обращения к системе

?- Терм = f( X, t( a,Y, X) ), нумпер( Терм, 5, М).

мы получим

Терм = f( пер/5, t( а, пер/6, пер/5) )

М = 7

% Процедура

%

% ответпольз( Цель, Трасса, Ответ)

%

% порождает, используя механизм возвратов, все решения

% для целевого утверждения Цель, которые указал пользователь.

% Трасса - это цепочка целей-предков и правил,

% используемая для объяснения типа "почему".

ответпольз( Цель, Трасса, Ответ) :-

можно_спросить( Цель, _ ), % Можно спросить?

копия( Цель, Копия), % Переименование переменных

ответпольз( Цель, Копия, Трасса, Ответ, 1).

% Не спрашивать второй раз относительно конкретизированной цели

ответпольз( Цель, _, _, _, N) :-

N > 1, % Повторный вопрос?

конкретный( Цель), !, % Больше не спрашивать

fail.

% Известен ли ответ для всех конкретизации утверждения Цель?

ответпольз( Цель, Копия, _, Ответ, _ ) :-

сказано( Копия, Ответ, _ ),

конкретизация( Копия, Цель), !. % Ответ известен

% Найти все известные решения для Цель с индексами, начиная с N

ответпольз( Цель, _, _, правда, N) :-

сказано( Цель, правда, М),

М >= N.

% Все уже сказано об утверждении Цель?

ответпольз( Цель, Копия, _, Ответ, _) :-

конец_ответов( Копия),

конкретизация( Копия, Цель), !, % Уже все сказано

fail.

% Попросить пользователя дать (еще) решения

ответпольз( Цель, _, Трасса, Ответ, N) :-

спросить_польз( Цель, Трасса, Ответ, N).

спросить_польз( Цель, Трасса, Ответ, N) :-

можно спросить( Цель, ВнешФормат),

формат( Цель, ВнешФормат, Вопрос, [], Перем),

% Получить формат вопроса

спросить( Цель, Вопрос, Перем, Трасса, Ответ, N).

спросить( Цель, Вопрос, Перем, Трасса, Ответ, N) :-

nl,

( Перем = [], !, % Сформулировать вопрос

write( 'Это правда: ');

write( 'Есть (еще) решения для :' )),

write( Вопрос), write( '?'),

принять( Ответ1), !, % Ответ1 - да/нет/почему

обработать( Ответ1, Цель, Вопрос, Перем,

Трасса, Ответ, N).

обработать( почему, Цель, Вопрос, Перем,

Трасса, Ответ, N):-

выд_трассу( Трасса),

спросить( Цель, Вопрос, Перем, Трасса, Ответ, N).

обработать( да, Цель,_, Перем, Трасса, правда, N) :-

след_индекс( Инд),

% Получить новый индекс для "сказано"

Инд1 is Инд + 1,

( запрос_перем( Перем),

assertz( сказано( Цель, правда, Инд) );

% Запись решения

копия( Цель, Копия), % Копирование цели

ответпольз( Цель, Копия, Трасса, Ответ, Инд1) ).

% Есть еще решения?

обработать( нет, Цель, _, _, _, ложь, N) :-

копия( Цель, Копия),

сказано( Копия, правда, _), !,

% 'нет' означает, больше нет решений

assertz( конец_ответов( Цель) ),

% Отметить конец ответов

fail;

след_индекс( Инд),

% Следующий свободный индекс для "сказано"

assertz( сказано( Цель, ложь, Инд) ).

% 'нет' означает нет ни одного решения

формат( Пер, Имя, Имя, Перем, [Пер/Имя | Перем]) :-

var( Пер), !.

формат( Атом, Имя, Атом, Перем, Перем) :-

atomic( Атом), !,

atomic( Имя).

формат( Цель, Форм, Вопрос, Перем0, Перем) :-

Цель =.. [Функтор | Apг1],

Форм =.. [Функтор | Форм1],

формвсе( Apг1, Форм1, Арг2, Перем0, Перем),

Вопрос =.. [Функтор | Арг2].

формвсе( [], [], [], Перем, Перем).

формвсе( [X | СпХ], [Ф | СпФ], [В | СпВ], Перем0, Перем) :-

формвсе( СпХ, СпФ, СпВ, Перем0, Перем1),

формат( X, Ф, В, Перем1, Перем).

запрос_перем( []).

запрос_перем( [Переменная/Имя | Переменные]) :-

nl, write( Имя), write( '='),

read( Переменная),

запрос_перем( Переменные).

выд_трассу( []) :-

nl, write( 'Это был ваш вопрос'), nl.