19. Унификация. Подстановки. Композиция подстановок. Свойства композиции подстановок. Множество рассогласований.

Подстановкой  термов t_i вместо переменных x_i называется множество ={t₁/x₁,…, t_n/x_n}.

Если C – дизъюнкт, C называется дизъюнктом, полученным подстановкой частным случаем подстановки. P(x,f(a),B) (c/x,y,a) P(c,f(y),B)

Множество литералов {_i} – унифицировано, если существует такая подстановка : ₁=₂=…=_k. Подстановка  называется унификатором.

Процедура унификации – поиск таких подстановок, для которых унифицируемые литералы становятся идентичными. {P(y),P(z),P(t)} не унифицируется.

Пусть имеем 2 подстановки ={t₁/x₁,…,t_n/x_n} и ={u₁/y₁,…,u_m/y_m}. Композицией двух подстановок  и  называется подстановка , которая получена из множества {,} вычёркиванием всех элементов вида: t_i/x_i для которых t_i=x_i и всех элементов вида u_i/y_i для которых y_i{x_i}.

Множеством рассогласований некоторого множества литералов _i называется совокупность термов, которая образуется из множества _i всех термов, начиная с первой слева позиции отличающихся символами. {_i}={P(x,f(y,z)),P(x,a)} D_i={f(y,z),a}

Если множество рассогласований не содержит переменные, то оно не унифицируемо.

20. Стратегии унификации. Пример дерева вывода стратегией “вглубь”.

Пусть имеем цель A₁,…,A_n. Выбирается первая подцель A₁ и ищется хорковский дизъюнкт, который может быть унифицирован с A₁. A₁(t₁,…,t_m) – термы.

Возможны ситуации: 1) текущая подцель согласуется с фактом. В этом случае формируется новая подцель; 2) подцель согласуется с правилом – применяется некоторая унификация и поиск продолжается для подцели вида B_i.

Процедура доказательства останавливается, когда все подцели унифицированы либо на каком-то этапе появляется отказ – невозможность доказательства подцели (унификации).

Стратегия унификации: поиск в глубину, поиск в ширину.

Процесс решения начинается с корневой вершины. Из каждой вершины исходят ветви согласования текущей подцели с текущими фактами и правилами. При движении по ветвям дерева, цель либо согласуется с текущими фактами либо нет. Если цель согласуется, то образуется новая ветвь из вершины согласованной ветви. Процесс продолжается до получения пустого множества. Процедура целей осуществляется в порядке их записи. При несогласовании с текущим фактом или правилом происходит откат назад на 1 шаг и анализирование результатов унификации текущей ветви. В общем случае может быть возврат до корневой вершины. Если в корневой вершине исчерпаны все альтернативы, то процесс останавливается. Последовательность ветвей от корней до Nil образуют композицию унификации.

21.Управление процессом решения в логической программе. Бэктрекинг. Отсечение. Повторение.

Управление процессом решения в логической программе:

Бэктрэккинг - fail

отсечение - !

репит – repeat

Бэктреккинг – возврат на предыдущий уровень дерева решения. Может быть искусственным и естественным. Естественный возникает при невозможности выполнения очередной унификации. Реализуется с помощью оператора fail. Он всегда неуспешен и вызывает откат к предыдущей вершине.

father(Sasha,Masha). father(Victor,Petr). All_person:-father(x,y),write(x,”Отец”,y),m,fail.

Будут выведены все возможные решения. Операторы write, read при откате дают отказ, так как они не имеют альтернатив.

Отсечение – можно ограничить область поиска решения.

repeat.

repeat if repeat.

22. Структура программы в Турбо-Прологе. Структуры данных в Прологе. Ввод и вывод данных.

Логическая программа на языке Turbo Prolog состоит из секций:

1. Опции компилятора.

2. Константы (constants).

3. Определение данных (domains).

4. Определение базы данных (database).

5. Определение предикатов (predicates).

6. Определение цели (goal).

7. База знаний (clauses).

В программе могут отсутствовать все разделы. В этом случае предполагается, что запрос выполняется к внутренней базе знаний Пролога.

Определение секций может быть глобальным или локальным. По умолчанию определение локальное. Для глобальных определений используется слово global. Например, global domains, global database, global predicates и другие. Это определение используется для модулей логических программ, компоненты которых используются в других программах.

В секции опций компилятора можно задавать управляющие команды, используемые при компиляции программ. Например, trace, config, nobreak, no-warning, diagnostics и другие.

В секции констант описываются имена используемых констант: language=English; blue=1.

В секции определения данных описываются типы (домены) аргументов используемых предикатов (константы, переменные, объекты). В Турбо Прологе могут использоваться стандартные или пользовательские домены. К стандартным относятся integer, real, char, string, symbol и file. Описание данных файлового типа имеет особенности и выполняется в обратном порядке: вначале записывается тип, а затем имена переменных, разделяемых точкой с запятой.

Секция баз данных (database) содержит описание предикатов внешней базы данных. Она может быть именованной или безымянной. Для работы с ней в Прологе имеются встроенные предикаты (assert, asserta, consult и другие). database – students gruppa(string,integer).

Cекция goal содержит внутренний запрос к базе знаний. В этой секции может быть только один запрос, завершаемый точкой. Если внутренний запрос отсутствует, то при запуске программы осуществляется переход на окно внешних запросов. goal father( X, misha), write(X).

В секции предикатов (predicates) описываются все предикаты базы знаний (секции clauses).

Например: predicates father(name, name)

Следует обратить внимание, что при описании предикатов в Турбо Прологе имена аргументов одного типа в предикате должны быть одинаковы.

В секцию clauses заносится база знаний в виде построчной записи предикатов фактов и правил. Каждый факт и правило завершаются точкой. Все одноименные факты и правила обязательно записываются друг за другом без вклиниваний между ними имен других предикатов.

Ввод и вывод данных. Имеются стандартные предикаты: Readln (string или symbol), ReadChar(1 symbol), ReadReal- вещественное число. Все переменные должны быть свободны.

FileStr (имя файла, string)- читает файл в строку (до 64 кб) и наоборот. Если переменная свободна, то наоборот.

ReadKey (char), KeyPressed.

Встроенные предикаты вывода: Write, WriteF, Write (n параметров).

Write, nl- переход на новую строку.

Write f(sormatstr, arg1,…,argn) (%, %, arg1, arg2) причем первый % относится к первому arg и т.д.

%d- десятичное число, %s- строка и т. д.

%-mf, %mpf; "-"- выравнивание слева, по умолчанию справа, n- длина поля, р- число знаков после запятой.

Пример: А=one B=38012 Writef("А="%-7s"/n (?) \n B=%6,2 f "\n", A, B)