如何在Prolog中编写一种有条件的规划？

Question

我试着编写一个可以理解用C＃编写的学生程序的prolog代码。现在我被困在识别学生课程中'如果'陈述的过程中。例如： 以下是我期望学生的代码。

int d = int.Parse(Console.ReadLine()); // value d is inputted by user 
int s = 0; 

if (d>0) 
    s = 2; 
else if (d==0) 
    s = 1; 
else 
    s = 0; 

我定义这个目标有望代码：

goal:- 
    hasVarName(Vid_s, s), 
    hasVarName(Vid_d, d), 
    hasVarValue(Vid_d, Vd), 
    ((not(gt(Vd,0)); hasVarValue(Vid_s, 2)),   %eq: [Vd>0] -> [val_s = 2] 
    ((gt(Vd,0); not(eq(Vd,0)); hasVarValue(Vid_s, 1)), %eq: [~(Vd>0)^(Vd=0)] -> [val_s = 1] 
    ((gt(Vd,0); eq(Vd,0); hasVarValue(Vid_s, 0).  %eq: [~(Vd>0)^~(Vd=0)] -> [val_s = 0] 

的问题是我怎么能代表在序言事实和规则上的学生代码，找出我们的目标是满足的任何可能的情况。

我试图将学生代码的第一部分变成类似以下这样的事实，但并不真正知道如何在prolog中将学生的'if'语句表示为事实/规则（我想，我不应该将其更改为Prolog的“如果”，对吧？）

hasVarName(varID_d, d) 
hasVarValue(varID_d, val_d) %it is unknown, so I represent it as symbol 'val_d' 

hasVarName(varID_s, s) 
hasVarValue(varID_s, 0) 

而另外一个，在我的目标，当我有比较如gt(Vd,0)我想我不能比运营商使用的序言时，既不Vd> 0也不Vd @> 0导致Vd中的值实际上是由用户输入的某个值，但它被表示为符号值（在这种情况下，它是：val_d）。

注意：使用上述目标，我认为如果学生代码更改为以下代码，则已定义的目标将得到满足。

int d = int.Parse(Console.ReadLine()); // value d is inputted by user 
int s = 0; 

if (d>0) 
    s = 2; 
else if (d==0) 
    s = 1; 

或

int d = int.Parse(Console.ReadLine()); // value d is inputted by user 
int s = 10;   // any random initialization 

if (d>0) 
{ 
    int x = 2;  // unnecessary step, but still Ok. 
    s = x; 
} 
else if (d==0) 
    s = 1; 
else 
    s = 0; 

但同样，我需要帮助/想法如何代码可以在序言为行动/规则/事实上，以满足目标来表示。

任何帮助真的很感激。

非常感谢

Answer 1

我想你想的模型通过暗示IF-THEN-ELSE，使用 以下布尔身份：

A -> B == ~A v B. 

而不是使用含义的连词，它更容易 到沿着控制流使用分支在分支之间进行选择，并且连接 。但是，您通过否定排除之前的条件 仍然是必要的。

把你的例子：

if (d>0) 
    s = 2; 
else if (d==0) 
    s = 1; 
else 
    s = 0; 

您可以使用CLP（*）来建模。添加额外的变量，以便 变量不被覆盖，但这不是 上面的小代码片段中的问题。在CLP（*）上面的片段变成，我 正在使用CLP（FD）为简单起见：

Welcome to SWI-Prolog (Multi-threaded, 64 bits, Version 6.3.0) 
Copyright (c) 1990-2012 University of Amsterdam, VU Amsterdam 
?- use_module(library(clpfd)). 
?- [user]. 
that_if(D, S) :- 
    (D #> 0, S #= 2; 
    D #=< 0, D #= 0, S #= 1; 
    D #=< 0, D #\= 0, S #= 0) 
^D 

在体面CLP（*）系统可以任意地实例化或 约束d或S中的查询。我们在CLP获得例如已经 （FD）：

/* What conditions give result S #= 1 ? */ 
?- S #= 1, that_if(D, S). 
S = 1, 
D = 0 . 

/* What results give condition D #= 1 */ 
?- D #= 1, that_if(D, S). 
D = 1, 
S = 2 ; 
false. 

/* What conditions give a result S #=< 1 */ 
?- S #=< 1, that_if(D, S). 
S = 1, 
D = 0 ; 
S = 0, 
D in inf.. -1. 

/* What results give a condition D #>= 0 */ 
?- D #>= 0, that_if(D, S). 
S = 2, 
D in 1..sup ; 
D = 0, 
S = 1 ; 
false. 

再见

Answer 2

通常是一个语言的实现需要一个抽象语法树，它的方便，指定实现我们被允许到结构的语义动作表现。

您似乎跳过了构建语法树的阶段，并且（用手？）表示程序的中间级别。

如果你坚持这样的中等水平表示，你可以使用递归术语（抽象树实际上），如if(Condition, Then, Else)，其中每个变量反过来是一个语法树。否则，更实用的表示法（通常用于命令式语言）使用基本块（不带跳转的指令序列）的概念，然后使用标签来描述执行流。

结果它是一个图，程序的行为是由该表示的'拓扑'确定的。

goal:- 
    hasVarName(Vid_s, s), 
    hasVarName(Vid_d, d), 
    hasVarValue(Vid_d, Vd), 

    %eq: [Vd>0] -> [val_s = 2] 
    ((not(gt(Vd,0)); hasVarValue(Vid_s, 2), goto(label(0))), 

    %eq: [~(Vd>0)^(Vd=0)] -> [val_s = 1] 
    ((gt(Vd,0); not(eq(Vd,0)); hasVarValue(Vid_s, 1), goto(label(0))), 

    %eq: [~(Vd>0)^~(Vd=0)] -> [val_s = 0] 
    ((gt(Vd,0); eq(Vd,0); hasVarValue(Vid_s, 0)), % the goto is useless here... 

    label(0), 
    ..... 

请注意，我并没有支付任何注意正确描述您的样本程序，只需放置跳跃，以显示这个可能性......

编辑我认为一般问题可以没有解决，相当于图灵机的halting problem。对于具体的案例，没有回路，我会在AST上使用抽象解释来解决问题。即计算有趣的解释器。

如果可行取决于目标程序的一般性。您应该能够为每个条件点中涉及的每个变量分割整数域。事情变得很复杂...

具体来说，在IF的条件点，然后尝试分割域。使用这种方法，让Prolog 执行 IF测试两个分支，传播这些值。但是，正如我所说的，不是很容易...