Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта


Рисунок 2 10 Пример иллюстрирующий



Рисунок 2. 10.  Пример, иллюстрирующий процедурную семантику
      Пролога: шаги вычислений, выполняемых процедурой вычислить.

В главе 1 в разд. "Как пролог-система отвечает на вопросы" мы уже фактически рассмотрели, что делает процедура вычислить. В оставшейся части данного раздела приводится несколько более формальное и систематическое описание этого процесса, которое можно пропустить без серьезного ущерба для понимания остального материала книги.

Конкретные операции, выполняемые в процессе вычисления целевых утверждений, показаны на Рисунок 2.10. Возможно, следует изучить этот рисунок прежде, чем знакомиться с последующим общим описанием.

Чтобы вычислить список целевых утверждений

        G1, G2, ..., Gm

процедура вычислить делает следующее:

line();
  • Если список целей пуст - завершает работу успешно.
  • Если список целей не пуст, продолжает работу, выполняя (описанную далее) операцию 'ПРОСМОТР'.
  • ПРОСМОТР: Просматривает предложения программы от начала к концу до обнаружения первого предложения С, такого, что голова С сопоставима с первой целью G1. Если такого предложения обнаружить не удается, то работа заканчивается неуспехом.

    Если С найдено и имеет вид

            Н   :-   B1,  ...,   Вn.

    то переменные в С переименовываются, чтобы получить такой вариант С' предложения С, в котором нет общих переменных со списком  G1,   ...,  Gm. Пусть С' - это

            Н'   :-   B1',  ...,   Вn'.

    Сопоставляется  G1  с  H';  пусть  S  - результирующая конкретизация переменных.  В списке целей  G1,  G2,  ....  Gm, цель  G1   заменяется на список  В1',  ..,  Вn',   что порождает новый список целей:

            В1',  ...,  Вn', G2,  ...,   Gm

    (Заметим, что, если  С  - факт, тогда  n=0,   и в этом случае новый список целей оказывается короче, нежели исходный; такое уменьшение списка целей может в определенных случаях превратить его в пустой, а следовательно, - привести к успешному завершению.)

    Переменные в новом списке целей заменяются новыми значениями, как это предписывает конкретизация  S,  что порождает еще один список целей

            В1'',  ....  Вn", G2',   ...,  Gm'
  • Вычисляет (используя рекурсивно ту же самую процедуру) этот новый список целей. Если его вычисление завершается успешно, то и вычисление исходного списка целей тоже завершается успешно. Если же его вычисление порождает неуспех, тогда новый список целей отбрасывается и происходит возврат к просмотру программы. Этот просмотр продолжается, начиная с предложения, непосредственно следующего за предложением  С   (С  -  предложение, использовавшееся последним) и делается попытка достичь успешного завершения с помощью другого предложения.
line();

Более компактная запись этой процедуры в обозначениях, близких к Паскалю, приведена на Рисунок 2.11.

Здесь следует сделать несколько дополнительных замечаний, касающихся процедуры вычислить в том виде, в котором она приводится. Во-первых, в ней явно не указано, как порождается окончательная результирующая конкретизация переменных. Речь идет о конкретизации S, которая приводит к успешному завершению и которая, возможно, уточнялась последующими конкретизациями во время вложенных рекурсивных вызовов вычислить.

line();

procedure вычислить (Прогр, СписокЦелей, Успех)

Входные параметры:

        Прогр:   список предложений
        СписокЦелей:   список целей

Выходной параметр:

        Успех:          истинностное значение; Успех принимает значение
                               истина, если список целевых утверждений
                               (их конъюнкция) истиннен с точки зрения Прогр

Локальные переменные:

        Цель:  цель
        ДругиеЦели:  список целей
        Достигнуты:   истинностное значение
        Сопоставились:   истинностное значение
        Конкрет:   конкретизация переменных
                Н,   Н',  B1,  B1',  ...,  Вn ,  Вn':   цели

Вспомогательные функции:

        пycтой( L):   возвращает истину, если L - пустой список

        голoвa( L):   возвращает первый элемент списка L

        хвост( L):   возвращает остальную часть списка L

        конкат( L1, L2):   создает конкатенацию списков - присоединяет
                список L2 к концу списка L1

        сопоставление( T1, T2, Сопоставились, Конкрет): пытается
                сопоставить термы Т1 и T2; если они сопоставимы, то
                Сопоставились - истина, а Конкрет представляет
                собой конкретизацию переменных

        подставить( Конкрет, Цели): производит подстановку переменных
                в Цели согласно Конкрет

begin
    if пустой( СписокЦелей) then Успех : = истина
    else
        begin

            Цель : = голова( СписокЦелей);
            ДругиеЦели : = хвост( СписокЦелей);
            Достигнута : = ложь;
            while not Достигнута and
                "в программе есть еще предложения" do
                begin
                    Пусть следующее предложение в Прогр есть
                            Н    :-   B1,  ....  Вn.
                    Создать вариант этого предложения
                            Н'    :-   В1',  ....  Вn'.
                    сопоставление( Цель, Н',
                                                    Сопоставились, Конкрет)
                    if Сопоставились then
                        begin
                            НовыеЦели : =
                                конкат( [В1', ..., Вn' ], Другие Цели);
                            НовыеЦели : =
                                подставить( Конкрет, НовыеЦели);
                            вычислить( Прогр, НовыеЦели, Достигнуты)
                        end
                    end;

            Успех : = Достигнуты
        end
end;

line();



Начало Назад Вперед


Книжный магазин