ПРЕДИКАТ ОТСЕЧЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ЛОГИЧЕСКИМ ВЫВОДОМ В ПРОГРАММАХ
Управление процессом просмотра предложений является важным аспектом программирования на Прологе. Это осуществляется с помощью специальной встроенной функции «резать», обозначаемой символом "!".
Данная встроенная функция может быть использована для достижения следующих трех целей:
1) исключения бесконечной петли при выполнении программы;
2) программирования взаимоисключающих утверждений;
3) блокирования просмотра целей.
Продемонстрируем все три случая на примерах.
Пример 1.
Устранение бесконечных циклов. Обратимся к утверждениям, определяющим последовательность Фибоначчи (числовая последовательность 1, 1, 2, 3, 5, 8,..., в которой каждое число, начиная с третьего есть сумма двух предыдущих).
Программа 118
fib (0,_,1).
fib (1,1,1).
fib (N,G,H) : - fib ( N-l ,F,G), H is F+G.
На запрос
?- fib (0_ ,F).
получим F = 1, и Пролог сделает попытку сопоставить с запросом второй факт и потерпит неудачу. Однако сопоставление головы третьего утверждения с запросом происходит успешно и осуществляется попытка доказать цель fib(-l,FO,Fl), что, в свою очередь, приводит к цели fib(-2, .., ..) и так далее, т.е. образуется бесконечный цикл.
Однако мы можем устранить такие ситуации, используя отсечение и тем самым указывая Прологу, что не существует других решении в случае успешного согласования граничного условия.
Программа 119
fib
(0,_,1) : - !.
fib
(1,1,1) : - !.
fib (N,G,H) : - fib ( N-l ,F,G), H is F+G.
Учитывая данное определение fib и задавая вопрос
?- fib(0_ ,F).
получаем F=l. Других решений нет.
Пример 2.
Программирование взаимоисключающих утверждений. Процедуру нахождения наибольшего из двух чисел можно записать в виде отношения
max(X, Y, М).
Здесь М=Х, если X>=Y, и M=Y, если X<Y. Соответствующие правила таковы:
max(X,Y,X):-X>=Y.
max(X, Y, Y) : - X<Y.
Эти правила являются взаимоисключающими. Возможна более экономная формулировка, использующая понятие «иначе»:
если X>=Y то М=Х иначе M=Y.
На Прологе это записывается при помощи отсечения:
max(X,Y,X):-X>=Y,!
max(X, Y, Y).
Пример 3. Блокирование просмотра целей.
Программа 120
В.
D
А:
- В, С. (1)
С:
-D, !, Е. (2)
Е:
-F, G, H. (З)
?А.
Говорят, что дизъюнкт (1) «порождает» дизъюнкт (2), так как в правой части (1) есть литера С и эта же литера - в левой части (2). Аналогично дизъюнкт (2) «порождает» дизъюнкт (3). Если (3) неудачен, то в (2) выполнится отсечение: дизъюнкт (2) также считается неудачным, восстанавливается «родительская среда» (1), делается попытка найти альтернативное решение для В. Если бы (2) имело вид С: -D, Е. , то при неудаче в (3) была бы сделана попытка найти альтернативное решение для D.
В других случаях может быть необходимым продолжение поиска дополнительных решений, даже если целевое утверждение уже согласовано. В этих случаях можно использовать встроенный предикат fail.
Встроенный предикат fail не имеет аргументов. Он считается всегда ложным.
Пример: перебор всевозможных решений.
Программа 121
oc(cpm).
ос(msdos).
ос(unix).
печать-всех:-ос(X), write(X), fail.
?-печать-всех.
