ВНУТРЕННИЕ ПОДПРОГРАММЫ УНИФИКАЦИИ

Рассмотрим более подробно, как система ищет ответ на запрос.

Пусть наша программа пополнилась еще двумя фактами (программа 1.1):

любит (мэри, яблоки).

любит (мэри, апельсины).

любит (мэри, попкорн).

любит (бет, X):-

любит (мэри, X).

Goal: любит (мэри, X).

X — свободная (неозначенная) переменная, она не имеет значения. Она не равна 0, не равна пробелу, не равна ничему. Цель сопоставляется с первым фактом, X получает значение «яблоки». Цель доказана, Пролог выдает сообщение, что X=яблоки.

Затем X снова становится свободной переменной. Так как цель была внешней, то есть была задана после запуска программы, система будет искать все возможные решения. Поэтому цель сопоставится со вторым утверждением и X получит значение «апельсины» и будет напечатано второе решение. X снова станет свободной, цель сопоставится с третьим утверждением, будет найдено решение X=попкорн. Последнее утверждение и цель несопоставимы, поиск решений окончен.

В Прологе все переменные являются как бы локальными, значения им присваивают внутренние унификационные процедуры, и сохраняется оно только внутри данного утверждения.

Область известности (лексический диапазон) переменных — одно утверждение.

Поэтому одно и то же имя в двух разных предложениях обозначает две разных переменных.

Значение сохраняется переменной ровно до тех пор, пока:

— либо очередное сопоставление оказывается неуспешным, и вся цель несопоставимой;

— либо цель успешо вычислена.

/* Программа 1.1 «Любители морковки». Назначение:

демонстрация использованием внешней цели */

domains % описание типов объектов

% symbol — символическое имя

name, fruit = symbol

predicates

likes(name, fruit) % описание предикатов

clauses

likes(mary,apples).

likes(mary,oranges).

likes(mary,popcorn).

likes(ann,apples).

likes(beth,X):-

likes(mary,X).

likes(jonh,X):-

likes(mary,X),

likes(ann,X).

/* Конец программы */

Пример 1.2.

Генеалогическое древо имеет следующий вид (рис. 1.2)

рис.1.2

Опишем дерево с помощью отношений «родитель», «мужчина», «женщина».

родитель (том, боб). % Том — родитель Боба

мужчина (том).

женщина (пат).

Определим с помощью правил отношения «сестра», «отпрыск», «мать» (рис 1.3).

рис. 1.3

Упражнение 1.1.

По генеалогическому дереву (рис. 1.2) составить программу, включив в нее отношения «сестра», «отпрыск», «мать» (рис. 1.3).

Обратите внимание, как система отвечает на запрос

Goal: sister(X, Y). Отчего так происходит?

Опишем отношение предок(X,Z) (рис. 1.4).

рис 1.4

Для всех X и Z ,

X — предок Z, если

X — родитель Z.

Для всех X и Z ,

X — предок Z, если

(1) X — родитель Y и

существует Y , такой, что

(2) Y — предок Z.

Теперь отношение «предок» будет содержать два правила: одно для ближайших предков, другое для отдаленных.

Составим процедуру — множество утверждений об одном и том же отношении.

ancestor(X, Z):-

pearent(X, Z) .

ancestor(X, Z):-

pearent(X, Y),

ancestor(Y, Z).

Ключевым моментом в данной формулировке было использование отношения «предок» в его определении. Такое определение называется рекурсивным.

Упражнение 1.2.

В программу из упражнения 1.1 включите отношение ancestor. Задайте системе вопрос

Goal: ancestor(tom, pat)

и изобразите на диаграмме, какие шаги сделает система для достижения этой цели.