Материал: Методическое пособие по Turbo Prolog (новое)

состоит из головы (предиката) и тела – последовательности предикатов. Голова отделяется от тела значком :- , который можно интерпретировать как слово «Если». Таким образом, заключение является головой правила, а тело правила состоит из набора посылок.

Использование правил является основным способом представления знаний в интеллектуальных системах.

Смысл правила состоит в том, что цель, являющаяся головой, будет истинной, если интерпретатор ПРОЛОГа сможет показать, что все выражения (подцели) в теле правила являются истинными.

В правилах буква X (или любая другая заглавная буква, или любое слово, начинающееся с заглавной буквы) обозначает переменную, которая может принимать разные значения.

Так, правило

situ (X, europe):- situ (X, poland)

означает, что любой польский город является одновременно европейским городом. Добавлением новых правил можно пополнять и модифицировать описание задачи. Если мы хотим описать тот факт, что все города Франции являются одновременно европейскими городами, то достаточно добавить всего одно правило

situ (X, europe):- situ (X, france)

и можно будет по-прежнему использовать все остальные факты о городах Европы.

В ПРОЛОГе можно использовать составные объекты. Составные объекты позволяют описывать иерархические структуры, в которых описание одного предиката включает в себя описание других предикатов.

Например:

Программа 2

DOMAINS personal_library=book(title,author,publication) publication= publication(publisher,year)

collector,title,author,publisher=symbol

year=integer PREDICATES

collection(collector, personal_library)

7

CLAUSES

collection(“Иванов”,book(“Война и мир”, “Лев Толстой”, publication(“Просвещение”,1990))).

При описании правил часто возникает необходимость использовать логические связки И и ИЛИ. В качестве связки И используется запятая, а в качестве связки ИЛИ – точка с запятой. Например:

gigant(X) :- rost(X,Y),Y>200.

star_or_mlad(X) :- X>70; X<10.

ПРОЛОГ имеет большое количество встроенных предикатов, т.е. предикаты, определяемые автоматически. Например, встроенный предикат nl вызывает перевод строки, а встроенный предикат write применяется для вывода информации на экран. Встроенные предикаты используются так же, как и определяемые пользователем предикаты, но встроенный предикат не может являться головой правила или появляться в факте.

Часто используемыми встроенными предикатами являются = (унификация) и логическое отрицание not. Например:

student(X) :- X=”Петров”; X=”Иванов”.

xor_student(X) :- not(X=”Петров”), not(X=”Иванов”).

planeta(X) :- not(X=”солнце”).

Утверждение not(X = Y) эквивалентно X<>Y.

Иногда бывает полезно использовать предикаты, про которые заранее известно, истинны они или ложны. Для этих целей используют предикаты true и fail. Предикат true всегда истинен, в то время как fail всегда ложен. Последний предикат используется для управления процессом решения задачи на ПРОЛОГе.

ПРОЛОГ-программа может использовать комментарии, которые не влияют на выполнение программы, но могут оказать помощь человеку, читающему программу. ПРОЛОГ игнорирует произвольное число строк, заключенное между символами /* и */. Все, что находится между % и концом строки, также рассматривается как комментарий:

/* Здесь записан комментарий */

% Это тоже комментарий

8

При описании конкретной предметной области обычно имеется набор исходных фактов и правдоподобных допущений, на основании которых формулируются правила.

Рассмотрим, каким образом на ПРОЛОГе можно описать задачу о семейных отношениях.

Пусть имеются факты об отцовстве:

1)Иван – отец Игоря.

2)Иван – отец Сидора.

3)Сидор – отец Лизы. Введем также три предиката:

Мужчина (x), означающий, что x – мужчина, Единокровный (x,y), означающий единокровность x и y, Брат (x,y), означающий, что x брат y.

Справедливы, очевидно, следующие правила:

1)«Все отцы – мужчины».

2)«Если у детей один отец, то они единокровны».

3)«Брат – это единокровный мужчина». Рассмотрим вывод решения при ответе на вопрос: «Есть ли братья у Игоря?».

Программа 3

DOMAINS

person = symbol PREDICATES

otec(person,person)

man(person)

brat(person,person) CLAUSES

man(X):-otec(X,_). brat(X,Y):-otec(Z,Y),otec(Z,X),man(X),X<>Y. otec(ivan,igor). otec(ivan,sidor). otec(sidor,lisa).

Во втором правиле программы указано условие X<>Y. Это позволяет описать ПРОЛОГ-программе тот факт, что человек не может быть собственным братом.

После запроса

goal: brat(igor,X) Система выдаст

X = sidor

9

Это отвечает нашим представлениям о правильном решении. Приведенные примеры примитивны, но они позволяют представить

неожиданность и полезность решений, которые может сгенерировать ПРОЛОГ при большом количестве фактов и правил в сложной предметной области.

3.ОПИСАНИЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

Вязыке ПРОЛОГ используется ряд встроенных функций для вычисления арифметических выражений, некоторые из которых перечислены

втабл. 1.

Для описания любых операций арифметики можно также использовать собственные предикаты. Например:

Программа 4

PREDICATES add(integer,integer) fadd(real,real) maximum(real,real,real)

CLAUSES

add(X,Y):-Z=X+Y,write(“Sum= “,Z),nl. fadd(X,Y):-Z=X+Y,write(“FSum= “,Z),nl. maximum(X,X,X).

maximum(X,Y,X):- X>Y.

10