Теперь VisualProlog начинает обработку тела правила, проходит через отсечение и исключает возможность возвращения к другому предложению r. Это отменяет точки поиска с возвратом, повышая эффективность выполнения программы, а также гарантирует, что отлавливающее ошибки предложение будет выполнено лишь в том случае, если ни одно из условий не будет соответствовать обращению к r.

Обратите внимание, что конструкция такого типа весьма похожа на конструкцию case в других языках программирования; условие проверки записывается в заголовке правил. По возможности, всегда следует помещать проверочное условие именно в заголовок правила, — это повышает эффективность программы и упрощает ее чтение.

Детерминизм и отсечение

Если бы предикат r, определенный в предыдущей программе, не содержал отсечений, то это был бы недетерминированный предикат (способный производить множественные решения при помощи поиска с возвратом). В предыдущих реализациях Пролога программисты должны были обращать особое внимание на недетерминированные предложения из-за сопутствующих им дополнительных требований к ресурсам памяти. Теперь VisualProlog сам выполняет проверку на недетерминированные предложения, облегчая вашу работу.

В Прологе существует директива компилятора check_determ. Если вставить эту директиву в самое начало программы, то VisualProlog будет выдавать предупреждение в случае обнаружения недетерминированных предложений в процессе компиляции.

Можно превратить недетерминированные предложения в детерминированные, вставляя отсечения в тело правил, определяющих данный предикат.

Предикат not

Следующая программа ch04el0.pro (рис. 5.) демонстрирует, как вы можете использовать предикат not для того, чтобы выявить успевающего студента: студента, у которого средний балл (GPA) не менее 3.5 и у которого в настоящее время не продолжается испытательный срок.

domains

name = symbol

gpa = real

predicates

honor_student(name)

student(name, gра)

probation(name)

clauses

honor_student (Name) :-

student(Name, GPA),

GPA>=3.5,

not(probation(Name)).

student ("Betty Blue", 3.5).

student ("David Smith", 2.0).

student ("John Johnson", 3.7).

probation ("Betty Blue").

probation ("David Smith").

goal

honor_student (X) .

Рис. 5. Программа ch04e10.pro

При использовании предиката not необходимо иметь в виду следующее:

Предикат not будет успешным, если не может быть доказана истинность данной подцели.

Это приводит к предотвращению связывания внутри not несвязанных переменных. При вызове изнутри not подцели со свободными переменными, VisualProlog возвратит сообщение об ошибке: "Freevariablesnotallowedinnotorretractall" (Свободные переменные не разрешены в not или retract). Это происходит вследствие того, что для связывания свободных переменных в подцели, подцель должна унифицироваться с каким-либо другим предложением и выполняться. Правильным способом управления несвязанными переменными подцели внутри not является использование анонимных переменных.

Первый пример работает правильно:

likes (bill, Anyone) :-% Anyone — выходной аргумент

likes(sue, Anyone),

not(hates(bill, Anyone).

В этом примере Anyone связывается посредством likes (sue, Anyone) до того, как VisualProlog делает вывод, что hates (bill, Anyone) не является истиной. Данное предложение работает корректно.

Если пример изменить таким образом, что обращение к not будет выполняться первым, то получите сообщение об ошибке: "Freevariablearenotallowedinnot" (Свободные переменные в not не разрешены).

likes(bill, Anyone):-% Это не будет работать правильно

not(hates(bill, Anyone)),

likes(sue, Anyone).

Даже если вы замените в not (hates (bill, Anyone)) Anyone на анонимную переменную, и предложение, таким образом, не будет возвращать ошибку, все равно получите неправильный результат.

likes(bill, Anyone):- % Это не будет работать правильно

not(hates(bill, _)),

likes(sue, Anyone).

Это предложение утверждает, что Биллу нравится кто угодно, если неизвестно ничего о том, кого Билл ненавидит, и если этот "кто-то" нравится Сью. Подлинное предложение утверждало, что Биллу нравится тот, кто нравится Сью, и при этом Билл не испытывает к этому человеку ненависти.

Неверное использование предиката not приведет к сообщению об ошибке или к ошибкам в логике вашей программы.Простые и составные объекты

До сих пор мы работали только основными видами объектов данных VisualProlog, таких как числа, идентификаторы и строки. VisualProlog может создавать не только простые, но и составные типы.

5. Простые объекты данных

Простой объект данных — это переменная или константа. Не путайте это значение слова "константа" с символьными константами, которые вы определяете в разделе constants программы. То, что мы здесь называем константой, это нечто, идентифицирующее объект, который нельзя изменять: символ (char), число (integer или real) или атом (symbol или string).

Константы включают числа, символы и атомы. Числа и символы были рассмотрены ранее.

Атомы имеют тип идентификатор (symbol) или строка (string). Отличие между ними — главным образом вопрос машинного представления и реализации, и, в основном, оно синтаксически не заметно. Когда атом передается в качестве аргумента при вызове предиката, то к какому домену принадлежит атом — symbol или string -определяется по тому, как описан этот аргумент в декларации предиката.

VisualProlog автоматически преобразует типы между доменами string и symbol, поэтому вы можете использовать атомы symbol в доменах string и наоборот. Однако принято считать, что объект в двойных кавычках принадлежит домену string, а объект, не нуждающийся в кавычках, домену symbol. Атомы типа symbol — это имена, начинающиеся со строчной буквы и содержащие только буквы, цифры и знак подчеркивания.

Атомы типа string выделяются двойными кавычками и могут содержать любую комбинацию литер, кроме ASCII-нуля (0, бинарный нуль), который обозначает конец строки атома.

Примеры строк и идентификаторов приведены в табл. 1.

Таблица 2.Строки и идентификаторы

Атомы-идентификаторы	Атомы-строки
food	"Jesse James"
rick_Jones_2nd	"123 Pike street"
fred_Flintstone_1000_Bс_Bedrock	"jon"
a	"a"
new_york	"New York"
pdcProlog	"Visual Prolog, by Prolog Development Center"

Так как string/symbol взаимозаменяемы, их отличие не существенно. Однако имена предикатов и функторы для составных объектов должны соответствовать синтаксическим соглашениям домена symbol.

6. Составные объекты данных и функторы

Составные объекты данных позволяют интерпретировать некоторые части информации как единое целое таким образом, чтобы затем можно было легко разделить их вновь. Возьмем, например, дату "октябрь 15, 1991". Она состоит из трех частей информации — месяц, день и год. Представим ее на рис. 1, как древовидную структуру.

Рис. 6. Древовидная структура даты

Можно объявить домен, содержащий составной объект date:

domains

date_cmp = date(string,unsigned,unsigned)

а затем просто записать:

D = date("0ctober",15,1991) .

Такая запись выглядит как факт Пролога, но это не так — это объект данных, который вы можете обрабатывать наряду с символами и числами. Он начинается с имени, называемого функтором (в данном случае date), за которым следуют три аргумента.

Функтор в VisualProlog — не то же самое, что функция в других языках программирования; это просто имя, которое определяет вид составного объекта данных и объединяет вместе его аргументы. Функтор не обозначает, что будут выполнены какие-либо вычисления.

Аргументы составного объекта данных могут сами быть составными объектами. Например, вы можете рассматривать чей-нибудь день рождения (рис. 2), как информацию со следующей структурой:

Рис. 2. древовидная структура даты рождения.

На языке Пролог это выглядит следующим образом:

birthday(person("Leo","Jensen"),date("Apr",14,1960))

7. Унификация составных объектов

Составной объект может быть унифицирован с простой переменной или с составным объектом (возможно, содержащим переменные в качестве частей во внутренней структуре), который ему соответствует. Это означает, что составной объект можно использовать для того, чтобы передавать целый набор значений как единый объект, и затем применять унификацию для их разделения. Например:

date("April",14,I960)

сопоставляется с X и присваивает Xзначение date ("April", 14,1960). Также

date("April",14,I960)

сопоставляется с date (Mo, Da, Yr) и присваивает переменным Мо = "April", Da=14 и Yr = 1960.

8. Использование нескольких значений как единого целого

Составные объекты могут рассматриваться в предложениях Пролога как единые объекты, что сильно упрощает написание программ. Рассмотрим, например, факт:

owns(john, book(“From Here to Eternity", "James Jones")).

в котором утверждается, что у Джона есть книга "FromHeretoEternity" (Отсюда в вечность), написанная JamesJones (Джеймсом Джонсом). Аналогично можно записать:

owns (john, horse (blacky) ) .

что означает:

John owns a horse named blacky.(У Джона есть лошадь Блеки.)

Если вместо этого описать только два факта:

owns (john, "From Here to Eternity"), owns(john, blacky).

то нельзя было бы определить, является ли blacky названием книги или именем лошади.

9. Объявление составных доменов

Рассмотрим, как определяются составные домены. После компиляции программы, которая содержит следующие отношения:

owns(john, book("From Here to Eternity", "James Jones")).

owns (John, horse (blacky) ).

вы можете послать системе запрос в следующем виде:

owns (John, X)

Переменная Х может быть связана с различными типами объектов: книга, лошадь и, возможно, другими объектами, которые вы определите. Отметим, что теперь вы не можете более использовать старое определение предиката owns:

Язык логического программирования Visual Prolog (стр. 6 из 9)