4. Механізми прологу

1. Механізм узгодження цілі з базою даних

Базою даних Прологу вважають умовні твердження і факти. Виконання програми – процес узгодження цілі з базою даних. Ціль вважають узгодженою, якщо вона істина.

Ціль може бути складним або простим твердженням. При складній цілі, істинність цілі залежить від істинності предикатів, з яких вона складається. Предикати складної цілі розглядаються зліва направо і по черзі стають поточною ціллю.

Процес узгодження поточної цілі починається пошуком твердження умовного або безумовного з яким може зіставитися ціль. Для кожної поточної цілі пошук твердження ведеться з початку секції Clauses. Процес пошуку твердження при перегляді бази даних зверху вниз називають прямим трасуванням.

Процес зіставлення цілі з твердженням називають процедурою уніфікації.

Ціль може бути зіставлена з твердженням якщо:

• Функтори цілі і твердження однакові;

• Кількість аргументів у цілі і твердження однакові;

• Типи аргументів, що стоять на відповідних місцях однакові;

• Аргументи на відповідних місцях можна зіставити.

Аргументи можна зіставити якщо:

• Вони обидва вільні змінні;

• Один аргумент змінна вільна, а другий константа або конкретизована змінна;

• Обидва аргументи однакові константи.

Передача параметрів від твердження до твердження завжди виконується при зіставленні поточного цільового твердження та інших тверджень бази даних.

Передача можлива через:

• вільну змінну, яка зіставляється з константою або конкретизованою змінною;

• механізм зчеплення вільних змінних.

Якщо знайдено твердження зіставимо з ціллю, то можливі такі варіанти:

• Твердження факт і тоді поточна ціль узгоджена з базою даних;

• Твердження умовне і воно буде істинним при істинності його умов. В цьому випадку для кожної умови повторюється процес, як у випадку зі складною ціллю.

Процес доведення істинності умов називають пошуком вглиб.

Після узгодження всіх поточних цілей необхідних для доведення цілі з секції Goal, ціль вважається узгодженою.

Розглянемо процес на прикладі: Нехай пасажиру треба з’ясувати час відходу потягів, що йдуть на Київ пізніше заданого часу. Програма одержує номера потягів, що йдуть на Київ пізніше заданого часу .

Predicates

Chas (integer, real, string)

oderg_chas

Goal

Clearwindow, oderg_chas.

Clauses

Chas (46,7.58,”Київ”).

Chas (83, 12.04, “Київ”).

Chas (75, 14.25, “Київ”).

Oderg_chas:- write(“Час ? ”), readreal(Ch),

Chas (N, Ch1,_), Ch1>Ch,

write (“ № поїзда ”, N, “ Час ”,Ch1),fail.

Oderg_chas.

Розглянемо дерево цілі для програми:

В прикладі ціль складне твердження:

1. Перша поточна ціль_goal стандартний предикат, який очищує вікно істинна;

2. Друга поточна ціль_goal істинна, вона вводить час;

3. Третя поточна ціль_goal зіставляється з умовним твердженням cina (V). Умовне твердження істинно, якщо істинні умови:

   1. Перша поточна ціль_cina істинна. Вона виводить на екран запитання;

   2. Друга поточна ціль_cina стандартний предикат “nl”- new line істинна;

   3. Третя поточна ціль_cina істинна вона вводить ознаку вагону;

   4. Четверта поточна ціль_cina істинна, якщо вірно введено тип вагону і тому ціль зіставляється з фактом.

Вивід: умовне твердження Cina істинне.

4. Четверта поточна ціль_goal істинна. Вона виводить на екран ціну білету.

5. П’ята поточна ціль_goal Chas (N, Vrem1) має вільні змінні і зіставляється з фактом. Ціль істинна.

6. Шоста поточна ціль_goal перевіряє умову Vrem1>Vrem, якщо умова невірна включається механізм звороту(пункт 6.1).

   1. Звільнюються значення змінних N і Vrem1, які одержано з факту.

   2. Перелагоджується ціль Chas (N, Vrem1) з наступним фактом.

   3. Повторюється пункт 6.При вірній умові виконується пункт 7.

7. Сьома поточна ціль_goal істинна. На екран виводиться № потягу і час відходу.

8. Восьма поточна ціль_goal стандартний предикат “new line” істинна.

9. Дев’ята поточна ціль_goal завжди невірна. Стандартний предикат fail завжди невірний.Включається механізм звороту, який передає керування на найближчий предикат, що розташовано ліворуч і має ще не переглянуті розв’язки. Це предикат Chas (N, Vrem1).

   1. Звільнюються значення змінних N і Vrem1, які одержано з факту.

   2. Перелагоджується ціль Chas (N, Vrem1) з наступним фактом.

   3. Повторюються пункти 6-9.

10. Перебір фактів виконується до тих пір, поки будуть розв’язки у предиката Chas(N, Vrem1). По закінченню розв’язків ціль повертає fail. Однак необхідні відомості одержані.