5.6 Відкат і відсікання при реалізації відносин типу „один-до-багатьох”

Облік асоціацій (зв'язків) між об'єктами відносин служить засобом оптимізації запитів у Пролозі. Розглянемо це на прикладі простого відношення

Батько(Ім’я, Дитина),

яке в програмі визначається набором деяких фактів. Між об'єктами даного відношення існує асоціація „один-до-багатьох”. Запит до даної бази може полягати:

– або в пошуку батька конкретної дитини (у цьому випадку має місце простий зв'язок);

– або в пошуку всіх дітей конкретного батька (у цьому випадку має місце складний зв'язок);

Найбільш примітивний спосіб реалізації простого зв'язку полягає в написанні правила, що повинне виконати пошук факту, а потім пройти через предикат відсікання. Для реалізації складного зв'язку необхідний пошук всіх альтернативних рішень у базі даних. Використання нової процедури parent (батько), що враховує вказані зауваження, забезпечить інтерфейс роботи з БД father() .

Причому цей інтерфейс враховує наявний зв'язок між об'єктами відносин БД father() і оптимізує виконання запиту Прологом.

/* програма 5.2 */

domains

nаме, child = symbol

predicates

father(name,child)

parеnt(namе,child)

clauses

father( "іван", "петро").

father( "іван", "павло" ).

father( "петро", "оле" ).

father( "оля" , "борис" ).

/* пошук батька (батька) конкретної дитини */

parent(F,C) :- bound(C), fathеr(F,C),!.

/* пошук усіх дітей конкретного батька */

parent(F,C) :- free(C), fathеr(F,C).

Предикат bound(C) успішний у випадку, якщо змінна С зазначена, а предикат free(C) успішний, якщо змінна С вільна.

Слід зазначити, що два правила процедури є взаємовиключними. А якщо це так, то перевірку в другому правилі стану змінної С можна не виконувати, тому що якщо вона буде зв’язаною, то буде оброблена першим правилом. Однак, якщо ці правила поміняти місцями, то цього робити не можна.

Завдання 10.

Модифікуйте програму 4.3 (лабораторна робота № 4) таким чином, щоб інтерфейс по роботі з БД work() враховував асоціації між об'єктами цього відношення і дозволяв оптимізувати виконання запитів Прологом за рахунок використання нового відношення Службовець(Ім’я, Відділ).

З метою тестування програми виконайте різні варіанти запитів, з використанням зовнішніх цілей. Результати їхнього виконання разом з текстом модифікованої програми приведіть у звіті по лабораторній роботі.

Використовуючи режим покрокового виконання, з'ясуйте, як позначається відсікання на режимі виконання програми і пошуку по базах даних.

Завдання 11.

Використовуючи результати виконання завдання 10, на основі програми формування меню lab5menu.pro сформуйте запитальну систему, що повинна видавати відповіді на питання: „У якому відділі працює конкретний службовець” (процес 1) і „Хто працює в конкретному відділі” (процес 2).

5.7 Ступінчаті функції і відсікання

Часто в економічних розрахунках приходиться використовувати східчасті функції для обчислення різних коефіцієнтів, що залежать від діапазонів зміни обсягів виробництва, прибутку або сукупного річного доходу. Для приклада розглянемо двоступінчасту функцію, аналогічну обчисленню відсотка прибуткового податку, вважаючи, що D – сукупний дохід, а N – величина податку:

На Пролозі дану функцію виражають за допомогою бінарного відношення F(N, D), який можна визначити набором правил виду

F(D, 0):- D< 17.

F(D, 10):- 17=<D, D< 186.

F(D, 20):- 186=<D.

Три правила, що входять, у відношення F(), є взаємовиключними, тому успіх можливий лише в одному з них. Отже, ми (але не Пролог) знаємо, що, як тільки успіх наступив в одному з них, нема рації перевіряти інші, оскільки вони все рівно приречені на невдачу. Для запобігання непотрібного перебору варто скористатися відсіканням. Предикат відсікання запобігає повернення з тих точок програми, де він поставлений. З врахуванням цього нова процедура

F(D, 0) :- D< 17,!.

F(D, 10) :- D< 186,!.

F(D, 20).

дає той же результат, що і вихідна, але вона значно більш ефективна при реалізації в програмі на Пролозі.