Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта - страница 20
>темный( Z) :- черный( Z).
Замена первого целевого утверждения конкретизированным телом предложения 7 — порождение нового списка целевых утверждений.
>черный( X), большой( X)
(3) Просмотр программы для нахождения предложения, сопоставимого с >черный( X). Найдено предложение 5: >черный ( кот). У этого предложения нет тела, поэтому список целей при соответствующей конкретизации сокращается до
>большой( кот)
(4) Просмотр программы в поисках цели >большой( кот). Ни одно предложение не найдено. Поэтому происходит возврат к шагу (3) и отмена конкретизации >X = кот. Список целей теперь снова
>черный( X), большой( X)
Продолжение просмотра программы ниже предложения 5. Ни одно предложение не найдено. Поэтому возврат к шагу (2) и продолжение просмотра ниже предложения 7. Найдено предложение (8):
>темный( Z) :- коричневый( Z).
Замена первой цели в списке на >коричневый( X), что дает
>коричневый( X), большой( X)
(5) Просмотр программы для обнаружения предложения, сопоставимого >коричневый( X). Найдено предложение >коричневый( медведь). У этого предложения нет тела, поэтому список целей уменьшается до
>большой( медведь)
(6) Просмотр программы и обнаружение предложения >большой( медведь). У него нет тела, поэтому список целей становится пустым. Это указывает на успешное завершение, а соответствующая конкретизация переменных такова:
Рис. 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 рис. 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:
• 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
>H :- 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.
Более компактная запись этой процедуры в обозначениях, близких к Паскалю, приведена на рис. 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