Материал: Методическое пособие по Turbo Prolog (новое)

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

Предикаты ПРОЛОГА не могут появляться в арифметических выражениях. Если требуется, например, переменной R присвоить значение, равное большему из двух выражений X и Y, умноженному на 3, то, используя предикат maximum, это можно записать так:

maximum(X,Y,Z), R= 3*Z.

Вычислить длину гипотенузы по длинам катетов прямоугольного треугольника можно с помощью конструкции:

gipotenuza(X,Y,Z):- Z = sqrt(X*X + Y*Y).

4. ЗАПРОСЫ К ПРОЛОГ-ПРОГРАММЕ

Запрос – это последовательность из одного предиката или множества предикатов, разделяемых запятыми (связка and) и завершающаяся точкой. С помощью запросов можно установить истинность соответствующего выражения. Предикат запроса называется целью (goal).

Простые запросы, не содержащие переменных, называют да-нет-воп- росами. Они допускают лишь два возможных ответа: “Yes” или “No”. В случае ответа “Yes” говорят, что запрос завершился успехом, цель достигнута.

Например, если Программу 1 запустить на решение, то она выдаст сообщение

goal: {цель},

что означает готовность к вводу задачи, которая, например, может быть такой

goal: situ(petersburg, europe). Ответом на этот вопрос будет:

Yes,

т. е. истинно (хотя в явном виде этого факта описано не было). Использование переменных в запросах позволяет задавать более слож-

ные вопросы. Запросы с переменными могут иметь более одного решения. Первым всегда выводится то из решений, которое найдено первым. Сообщение “No” здесь также говорит об отсутствии очередного решения.

Если ввести запрос к Программе 1, иначе: goal: situ(X, europe),

11

В ответ на этот запрос будет получено несколько ответов: X = london

X = petersburg X = kiev

X = warszawa

В ПРОЛОГ-программе можно использовать и количественные сведения. Это можно сделать так:

Программа 5

DOMAINS

nazvanie,stolica = symbol naselenie = integer territoria = real

PREDICATES strana(nazvanie,naselenie_mln,territoria,stolica)

CLAUSES strana(kitai,1200,9597000,pekin). strana(belgia,10,30000,brussel) . strana(peru,20,1285000,lima) .

Если для этой программы поставить задачу следующим образом goal: strana(X, _,Y, _), territoria > 1000000

То система выдаст значения, удовлетворяющие заданным ограничениям X = kitai, Y = 9597000

X = peru, Y = 1285000

Вэтом запросе значки _ применяются для обозначения анонимных переменных, значения которых безразличны для получения решения.

Таким образом, использование анонимных переменных не только упрощает процесс поиска решения, но и сокращает объем информации, получаемой пользователем.

Впрограмме на ПРОЛОГе цель может указываться в явном виде в разделе goal. Например:

Программа 6

PREDICATES hello

GOAL hello.

12

CLAUSES hello:-write(“hello”).

Аргументом встроенного предиката write может являться любой допустимый терм ПРОЛОГА. В случае, когда аргументом является переменная, будет напечатано ее значение. Использование этого предиката позволяет получать в запросе более подробную информацию о решении.

Таким образом, запросы к ПРОЛОГ–программе могут происходить двумя способами – автоматически, при указании цели в разделе goal программы, либо при реализации диалога с пользователем.

В процессе диалога часто бывает необходимо использовать ввод информации с клавиатуры. Для этого имеется набор встроенных предика-

Язык Turbo Prolog имеет также богатый набор встроенных предикатов для управления текстом, графикой, звуком, и т. д., но эти возможности достаточно традиционны. Для ознакомления с ними можно воспользоваться HELP-файлом программы.

5. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

Использование предиката fail

В ПРОЛОГе реализован механизм поиска с возвратом (backtracking), при котором система пытается отыскать все возможные решения задачи. Механизм вывода программы запоминает те точки процесса унификации, в которых не были использованы все альтернативные решения, а затем возвращается в эти точки и ищет решение по иному пути.

Однако поиск с возвратом выполняется автоматически только в тех случаях, когда программа решает задачу в результате диалога с пользователем. Если же цель указана в разделе goal программы, то поиск оканчивается после нахождения первого решения задачи. В этом случае для вывода всех решений используется предикат fail.

Предикат fail называют откатом после неудачи. Он вызывает искусственное неуспешное завершение поиска, что позволяет получить все возможные решения задачи.

13

Программа 7

PREDICATES gorod(symbol) show

GOAL

write(“Это города:”),nl,show. CLAUSES

gorod(“москва”). gorod(“минск”). gorod(“киев”). gorod(“омск”). show :- gorod(X), write(X),nl,fail.

После запуска будут напечатаны все названия городов. Проверьте, как будет работать программа без предиката fail.

Использование предиката cut

Предикат отсечения cut обозначается с помощью символа !. Он позволяет получить доступ только к части данных, устраняя дальнейшие поисковые действия. В общем виде можно записать, например:

R : – A,B, !, C

Это означает, что если для целей А и В найдено хотя бы одно решение, то дальнейший перебор возможных вариантов значений А и В не нужен. Программы 8 и 9 иллюстрируют действие предиката cut.

Программа 8

DOMAINS person=symbol

PREDICATES deti(person) show make_cut(person)

GOAL

write(“Это мальчики:”),nl,show. CLAUSES

deti(“Петя”).deti(“Вася”).deti(“Олег”). deti(“Маша”).deti(“Оля”).deti(“Наташа”). show :- deti(X),write(X),nl,make_cut(X),!. make_cut(X) :- X=”Маша”.

Программа 8 напечатает только имена мальчиков.

14

Программа 9

PREDICATES buy_car(symbol,symbol) car(symbol,symbol,integer) color(symbol,symbol)

CLAUSES buy_car(Model,Color) :-

car(Model,Color,Price),color(Color,”светлый”),!,Price<25000.

Car(“москвич”,”синий”,12000).

Car(“жигули”,”зеленый”,26000).

Car(“вольво”,”синий”,24000).

Car(“волга”,”синий”,20000).

Car(“ауди”,”зеленый”,20000). Color(“синий”,”темный”). Color(“зеленый”,”светлый”).

Эта программа не найдет ни одного решения, поскольку после дорогих зеленых «жигулей» поиск заканчивается, и более дешевые «ауди» не будут найдены.

6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕКУРСИИ В ПРОЛОГЕ

Правило является рекурсивным, если содержит в качестве компоненты само себя. Рекурсия допустима в большинстве языков программирования (например, в Паскале), но там этот механизм не является таким важным, поскольку имеются другие, свойственные процедурным языкам, механизмы – циклы, процедуры и функции.

Рассмотрим преимущества использования рекурсии на примере. Пусть имеются следующие факты о том, какая валюта котируется выше:

doroje(dollar, rubl). doroje(evro, rubl). doroje(rubl, iena). doroje(funt, euro).

Выполним запрос:

? doroje(evro, rubl). Yes

15