6 Управление выполнением программы на Прологе

Используется откат (бэктрекинг), или механизм поиска в глубину. Суть механизма такова, что в том месте программы, где возможен выбор нескольких вариантов, Пролог сохраняет в специальный стек точку возврата для последующего возврата в эту позицию. Точка возврата содержит информацию, необходимую для возобновления процедуры при откате. Выбирается один из возможных вариантов, после чего продолжается выполнение программы.

Во всех точках программы, где существуют альтернативы, в стек заносится указатели. Если вариант не приводит к успеху, то осуществляется откат к последней из имеющихся в стеке точек программы, где был выбран один из вариантов. Выбирается очередной вариант, программа продолжает свою работу. Если все варианты в точке уже были использованы, то регистрируется неудачное завершение и осуществляется переход на предыдущую точку возврата, если такая есть. При откате все связанные переменные, которые были означены, опять освобождаются.

DOMAINS /* раздел описания доменов */

s=string /* вводим синоним для строкового типа данных */

PREDICATES /* раздел описания предикатов */

mother(s,s) /* предикат мама будет иметь два аргумента

строкового типа */

grandmother(s,s) /* то же имеет место и для предиката

бабушка */

CLAUSES /* раздел описания предложений */

mother("Даша","Маша"). /* "Даша" и "Маша" связаны

отношением мама */

mother("Наташа","Даша"). /* "Наташа" является мамой

"Даши" */

mother("Наташа","Глаша"). /* "Наташа" и "Глаша" связаны

отношением мама */

mother("Даша","Саша"). /* "Даша" является мамой "Саши" */

grandmother(X,Y):– /* X является бабушкой Y,

если найдется такой Z, что */

mother(X,Z), /* X является мамой Z, а */

mother(Z,Y). /* Z является мамой Y */

Предикат, который выводит имена всех дочек:

show_names:–

mother(_,Name), /* означивает переменную Name

именем дочки */

write(" ", Name), nl,

/* выводит значение переменной

Name на экран */

fail. /* вызывает откат на место, сохраненное

в стеке точек возврата */

GOAL

write("Имена дочек:"),nl,

show_names.

Результат:

Имена дочек:

Маша

Даша

Глаша

Саша

Рассмотрим пример вывода дочек только одной мамы, имя которой задано в качестве параметра:

show_names2(Mother):–

mother(M,Name), /* означивает переменную Name

именем дочки мамы Mother */

M=Mother, /* проверяет совпадение имен мам M

и Mother */

write(" ", Name), nl, /* выводит значение

переменной Name

на экран */

fail. /* вызывает откат к месту, сохраненному

в стеке точек возврата */

Результат:

Имена дочек Даши:

Маша

Саша

Метод отсечения и отката.

В основе этого метода лежит использование комбинации предикатов fail (для имитации неудачи и искусственной организации отката) и "!" (отсечение или cut), который позволяет прервать этот процесс в случае выполнения какого-то условия.

Пример:

PREDICATES

nal(symbol, symbol)

zar(symbol)

min(symbol)

max(symbol)

dop(symbol)

prof(symbol,symbol)

CLAUSES

nal(Pred, Vid_nal):-zar(Pred), prof(Pred, “Образование”),!, fail.

nal(Pred, Vid_nal):-zar(Pred), max(Vid_nal).

max(X):-min(X);dop(X).

min(“Местные”).

min(“На прибыль”).

dop(“На добавочную стоимость”) .

zar(“РГРТУ”).

zar(“контора РиК”).

prof(“РГРТУ”, “Образование”).

prof(“Контора РиК”, “Комерция”).

Метод повтора

Также использует откат, однако в отличие от отката после неудачи, в котором откат осуществляется только после специально созданной неудачи, в этом методе откат возможен всегда за счет использования специального предиката, обычно кодируемого в виде:

repeat.

repeat:–

repeat.

Этот предикат всегда успешен после выполнения первого предложения процедуры в стек точек возврата запоминается указатель поскольку имеется ещё один альтернативный вариант. В теле второго предложения опять вызывается предикат repeat. Предикат repeat не является встроенным предикатом, а его имя – зарезервированным словом. Вместо этого имени можно использовать любое другое. С помощью подобного предиката можно организовывать циклы.

DATABASE

counter(integer)

PREDICATES

repeat

count

GOAL

count.

CLAUSES

repeat.

repeat:-repeat.

count:-assert(counter(0)),fail.

count:-repeat,counter(X),Y=X+1,retract(counter(X)), asserta(counter(Y)),write(Y), nl, Y=5.