Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта - страница 10
>?- предок( пам, X).
>X = боб;
>X = энн;
>X = пат;
>X = джим
Ответы системы, конечно, правильны, и они логически вытекают из наших определений отношений >предок и >родитель. Возникает, однако, довольно важный вопрос: "Как в действительности система использует программу для отыскания этих ответов?"
Неформальное объяснение того, как система это делает, приведено в следующем разделе. Но сначала давайте объединим все фрагменты нашей программы о родственных отношениях, которая постепенно расширялась по мере того, как мы вводили в нее новые факты и правила. Окончательный вид программы показан на рис. 1.8.
При рассмотрении рис. 1.8 следует учесть два новых момента: первый касается понятия "процедура", второй — комментариев в программах. Программа, приведенная на рис. 1.8, определяет несколько отношений — >родитель, >мужчина, >женщина, >предок и т.д. Отношение >предок, например, определено с помощью двух предложений. Будем говорить, что эти два предложения входят в состав отношения >предок. Иногда бывает удобно рассматривать в целом все множество предложений, входящих в состав одного отношения. Такое множество называется процедурой.
>родитель( пам, боб). % Пам - родитель Боба
>родитель( том, боб).
>родитель( том, лиз).
>родитель( бoб, энн).
>родитель( боб, пат).
>родитель( пат, джим).
>женщина( пам). % Пам - женщина
>мужчина( том). % Том - мужчина
>мужчина( боб).
>женщина( лиз).
>женщина( энн).
>женщина( пат).
>мужчина( джим).
>отпрыск( Y, X) :- % Y - отпрыск X, если
> родитель( X, Y). % X - родитель Y
>мать( X, Y) :- % X - мать Y, если
> родитель( X, Y), % X - родитель Y и
> женщина( X). % X - женщина
>родительродителя( X, Z) :-
> % X - родитель родителя Z, если
> родитель( X, Y), % X - родитель Y и
> родитель( Y, Z). % Y - родитель Z
>сестра( X, Y) :- % X - сестра Y
> родитель( Z, X),
> родитель( Z, Y) % X и Y имеют общего родителя
> женщина( X, Y), % X - женщина и
> различны( X, Y). % X отличается от Y
>предок( X, Z) :- % Правило пр1: X - предок Z
> родитель( X, Z).
>предок( X, Z) :- % Правило пр2: X - предок Z
> родитель( X, Y),
> предок( Y, Z).
Рис. 1.8. Программа о родственных отношениях.
На рис. 1.8 два предложения, входящие в состав отношения >предок, выделены именами "пр1" и "пр2", добавленными в программу в виде комментариев. Эти имена будут использоваться в дальнейшем для ссылок на соответствующие правила. Вообще говоря, комментарии пролог-системой игнорируются. Они нужны лишь человеку, который читает программу. В Прологе комментарии отделяются от остального текста программы специальными скобками ">/*" и ">*/". Таким образом, прологовский комментарий выглядит так
>/* Это комментарий */
Другой способ, более практичный для коротких комментариев, использует символ процента >%. Все, что находится между >% и концом строки, расценивается как комментарии:
>% Это тоже комментарий
1.6. Рассмотрим другой вариант отношения предок:
>предок( X, Z) :-
> родитель( X, Z).
>предок( X, Z) :-
> родитель( Y, Z),
> предок( X, Y).
Верно ли и такое определение? Сможете ли Вы изменить диаграмму на рис. 1.7 таким образом, чтобы она соответствовала новому определению?
1.4. Как пролог-система отвечает на вопросы
В данном разделе приводится неформальное объяснение того, как пролог-система отвечает на вопросы.
Вопрос к системе — это всегда последовательность, состоящая из одной или нескольких целей. Для того, чтобы ответить на вопрос, система пытается достичь всех целей. Что значит достичь цели? Достичь цели — это значит показать, что утверждения, содержащиеся в вопросе, истинны в предположении, что все отношения программы истинны. Другими словами, достичь цели - это значит показать, что она логически следует из фактов и правил программы. Если вопрос содержит переменные, система должна к тому же найти конкретные объекты, которые (будучи подставленными вместо переменных) обеспечивают достижение цели. Найденные конкретизации сообщаются пользователю. Если для некоторой конкретизации система не в состоянии вывести цель из остальных предложений программы, то ее ответом на вопрос будет "нет".