Сибирский университет потребительской кооперации
Опубликован: 04.05.2005 | Доступ: свободный | Студентов: 4321 / 1347 | Оценка: 4.45 / 4.22 | Длительность: 12:28:00
ISBN: 978-5-9556-0034-5
Лекция 6:

Управление выполнением программы на Прологе

< Лекция 5 || Лекция 6: 123 || Лекция 7 >

Рассмотрим модификацию механизма поиска в глубину, которая позволяет получать дополнительные решения и называется метод отката после неудачи. Этот метод используется в ситуации, когда нужно получить не один ответ, а все возможные в данной ситуации ответы. Например, если вопрос является внутренней целью, то Турбо Пролог останавливает поиск после первого же успешного вычисления цели. При этом выявляется только первое решение.

Пример. Давайте зададим тот же вопрос, что и в предыдущем примере, но уже не как внешнюю цель, а укажем ее в разделе описания внутренней цели:

GOAL
grandmother(B,V)

Если запустить эту программу, она завершит свою работу, так ничего и не выдав в окне диалога. Дело в том, что при наличии в программе внутренней цели Турбо Пролог не отображает в диалоговом окне значений переменных, тогда как при выполнении внешней цели Турбо Пролог выводит в окне значения всех содержащихся в вопросе переменных. Это первое существенное отличие внешней и внутренней цели.

Однако мы можем сами организовать отображение результатов вычисления внутренней цели, добавив к ней в качестве подцелей вывод значений переменных B и V на экран, используя встроенный предикат write. Раздел описания внутренней цели при этом может выглядеть, например, так:

GOAL
grandmother(B,V),write("Имя бабушки — ",B), write(",
имя внучки — ",V),nl

В этом случае мы увидим на экране имена бабушки и внучки, но в окне диалога отобразится не два решения, а всего одно:

Имя бабушки — Наташа, имя внучки — Маша

Дело в том, что при наличии в программе внутренней цели Турбо Пролог находит только одно возможное означивание переменных, а не все возможные, как в случае внешней цели. Это второе отличие внешней и внутренней цели. Если нам необходимо получить все решения, нужно организовать это специально, например, с помощью метода отката после неудачи. Обычно внешние цели используются на этапе отладки новых предикатов. Если же нам нужна программа, которая может запускаться вне среды разработки, в ней обязательно должна быть внутренняя цель.

В методе отката после неудачи обычно используется всегда ложный предикат fail, о котором говорилось в прошлой лекции. Хотя, по большому счету, вместо этого предиката можно воспользоваться каким-нибудь заведомо ложным выражением. Например, 1=2 или чем-то в этом роде.

Если добавить к нашей внутренней цели предикат fail, то получим в окне диалога оба решения, которые мы могли наблюдать, когда задавали этот вопрос, используя внешнюю цель:

Имя бабушки — Наташа, имя внучки — Маша
Имя бабушки — Наташа, имя внучки — Саша

Пример. Теперь давайте напишем предикат, который будет выводить на экран с помощью стандартного предиката write имена всех дочек.

show_names:–
           mother(_,Name), /* означивает переменную Name
                              именем дочки */
           write(" ", Name), nl,
                           /* выводит значение переменной
                              Name на экран */
           fail. /* вызывает откат на место, сохраненное
                    в стеке точек возврата */

Допишем этот предикат к нашей программе про мам и бабушек, не забыв добавить его описание в раздел PREDICATES.

В качестве внутренней цели укажем вывод сообщения "Имена дочек:" (с помощью встроенного предиката write ), переведем курсор на следующую строку стандартным предикатом nl. В качестве третьей подцели запишем предикат show_names, выводящий имена всех дочек.

GOAL
write("Имена дочек:"),nl,
show_names.

Как будет работать эта программа? Сначала будет выведена строка "Имена дочек:", произойдет переход на следующую строку. После этого выполняется подцель show_names.

Во время попытки вычисления этой подцели механизм унификации означивает переменную именем дочери, указанном в качестве второго аргумента в первом предложении процедуры, описывающей предикат mother. Переменная Name получает значение "Маша". При этом в окне трассировки можно видеть звездочку, которая говорит о том, что в стек точек возврата помещен указатель на место, в которое возможен откат для получения других решений подцели mother(_,Name). Имя "Маша" выводится на экран встроенным предикатом write.

После этого предикат fail вызывает неуспешное завершение правила, затем осуществляется откат в точку, помещенную в стек последней. Процесс повторяется до тех пор, пока не будут исчерпаны все варианты достижения подцели mother(_,Name). В окне диалога будут выведены имена всех дочек в том порядке, в котором они упоминались в нашей программе:

Имена дочек:
Маша
Даша
Глаша
Саша

Пример. Давайте изменим наш предикат, чтобы он выводил имена не всех дочек, а только дочек одной мамы. Для этого нужно добавить предикату аргумент, в качестве которого будет указываться имя мамы. Кроме того, в первой подцели требуется заменить анонимную переменную некоторой обычной переменной, которую затем нужно сравнить с именем мамы, указанной в качестве аргумента предиката.

show_names2(Mother):–
           mother(M,Name), /* означивает переменную Name
                              именем дочки мамы Mother */
           M=Mother, /* проверяет совпадение имен мам M
                        и Mother */
           write(" ", Name), nl, /* выводит значение
                                    переменной Name
                                    на экран */
           fail. /* вызывает откат к месту, сохраненному
                    в стеке точек возврата */

Вместо первых двух подцелей mother(M,Name), M=Mother можно записать альтернативный вариант: mother(Mother,Name). Результат будет тем же, но процесс вычисления будет отличаться.

Выведем с помощью модифицированного предиката имена дочек Даши. Для этого изменим внутреннюю цель следующим образом:

GOAL
write("Имена дочек Даши:"),nl,
show_names2("Даша").

Отличие в работе этого предиката от предиката, который выводил имена всех дочек, заключаются в следующем. После того, как переменная M будет означена именем очередной мамы, будет проверяться совпадение ее значения с именем "Даша". В случае совпадения будет выведено имя дочери Даши и осуществится откат. Если же имя окажется отличным от "Даша", откат произойдет немедленно. Выполнение программы в этом случае не доберется до вывода имени дочери на экран. Предикат fail не потребуется, так как подцель M=Mother будет неуспешной сама по себе. Тем не менее, наличие стандартного предиката fail в качестве последней подцели правила необходимо для того, чтобы вызвать откат, если подцель M=Mother окажется успешной.

По завершении работы этой программы можно будет увидеть в диалоговом окне результаты:

Имена дочек Даши:
Маша
Саша
< Лекция 5 || Лекция 6: 123 || Лекция 7 >
Виктор Бондарь
Виктор Бондарь

После приведения формулы вида ПНФ к виду ССФ вы получаете формулу, в безквантовой матрице которой дизъюнкт содержит оба контранрных атома:. Как тогда проводить его унификацию, если в случае замены x на f(x) весь дизъюнкт обратится в единицу?

Ольга Потапенко
Ольга Потапенко

никак не могу увидеть тексты самих лекций.