Логическое программирование

Правила

Кроме фактов программы на языке Пролог могут содержать правила, позволяющие получать дополнительные знания о том мире, который описывает программа. Правило задает новый предикат через определенные ранее.

Правило состоит из головы (предиката) и тела (последовательности предикатов, разделенных запятыми). Голова и тело разделены знаком :- и, подобно каждой фразе Пролога, правило должно заканчиваться точкой. Запятая в теле правила означает конъюнкцию (&&, логическое и ).

Знак :- есть схематическая запись стрелки (<-) и показывает, что из правой части следует левая. Этот знак читается как " если ". Интуитивный смысл правила состоит в том, что цель, являющаяся головой, будет истинной, если Пролог сможет показать, что все выражения (подцели) в теле правила являются истинными.

Пример

Правило, определяющее отношение ребенок/2 через отношение отец/2, запишется следующим образом:

ребенок(X, Y) :- отец(Y, X).

Это означает, что если человек Y является для человека X отцом, то X является ребенком Y. Здесь X и Y - переменные. Напомним, что запись ребенок/2 показывает, что предикат ребенок является функцией от двух аргументов.

Пример

Определим отношение мать/2 через отношения родитель/2 и женщина/1 следующим образом: матерью X для человека Y является его родитель женского рода.

мать(X, Y) :- родитель(X, Y), женщина(X).

Предикаты отличаются друг от друга не только именем, но и количеством аргументов. Можно, например, определить отношение мать/1 следующим образом:

мать(X) :- родитель(X, _), женщина(X).

Так как нам в данном предикате не важно, чьим родителем является данная женщина, то мы использовали анонимную переменную.

?- мать(X, Y).
X=анна
Y=юлия
Yes

?- мать(X).
X=анна
Yes

Пример

Определим отношение дедушка/2:

дедушка(X, Y) :- отец(X, Z), отец(Z, Y).
дедушка(X, Y) :- отец(X, Z), мать(Z, Y).

Эти правила утверждают, что дедушкой X для человека Y является отец человека Z, который в свою очередь является отцом или матерью человека Y.

Задания

1. Создайте файл, содержащий следующую базу данных:

   (скопировать файл¹

   женщина(анна).	женщина(юлия).
   женщина(галина).	женщина(елена).
   мужчина(борис).	мужчина(антон).
   мужчина(олег).	мужчина(павел).
   родитель(анна,юлия).	родитель(анна,антон).
   родитель(анна,борис).	родитель(олег,юлия).
   родитель(олег,антон).	родитель(олег,борис).
   родитель(галина,анна).	родитель(галина,елена).
   родитель(борис,павел).

   ):

   женщина(анна).    мужчина(борис).       
   женщина(юлия).	  мужчина(олег).  
   женщина(галина).  мужчина(антон).      
   женщина(елена).   мужчина(павел).
   
   родитель(борис,павел).  %         кто  чей
   родитель(анна,юлия).    родитель(анна,антон).
   родитель(анна,борис).   родитель(олег,юлия).
   родитель(олег,антон).   родитель(олег,борис).
   родитель(галина,анна).  родитель(галина,елена).
2. Добавьте правила, задающее отношения отец/2, мать/2, мать/1 и дедушка/2, после чего сформулируйте запросы, определяющие всех матерей и дедушек в данной базе.
3. Определите отношение сестра/2 через отношения родитель/2 и женщина/1.
4. Сформулируйте правило, определяющее отношение тетя/2 через отношения родитель/2 и сестра/2.