Мы уже убедились в том, что иногда необходимо учитывать стратегию, используемую в Прологе для поиска в базе данных, и что порядок записи утверждений в программе на Прологе влияет на результат доказательства согласованности целевых утверждений. Проблема, связанная с введением отсечений, заключается в том, что мы должны еще более детально знать, как именно будут использоваться правила программы. Ибо, когда правило используется одним способом, отсечение может быть безвредным или даже полезным, в то время как при другом способе употребления правила отсечение может привести к непредвиденному результату. Рассмотрим измененное определение предиката присоединить, приведенное в предыдущем разделе:
присоединить([],Х,Х):-!.
присоединить[А|В],С,[А|D]:- присоединить(В,С,D).
Когда мы имеем дело с целевыми утверждениями, подобными
присоединить([а,b,с],[d,е],Х)
и
присоединить([а,b,с],Х,Y)
то использование отсечения вполне уместно. Если первый аргумент такого целевого утверждения уже имеет некоторое значение, то единственный смысл отсечения – это подтверждение того, что когда значение первого аргумента есть [], то только первое правило применимо. Однако рассмотрим, что произойдет, если мы имеем целевое утверждение
присоединить(Х,Y,[а,b,с]).
Это целевое утверждение будет сопоставлено с заголовком первого правила, что даст
X = [], Y = [a,b,c]
но затем встретится отсечение. Это приведет к тому, что будет заморожен сделанный нами выбор правила, и как следствие в случае если мы обратимся за новым решением, ответ будет «нет», даже если в действительности для данного запроса имеются другие решения.
Приведем другой интересный пример того, что может произойти, если правило, содержащее отсечение, используется незапланированным способом. Давайте определим предикат число_родителей, который дает информацию о том, сколько родителей имеет человек. Мы можем определить его следующим образом:
число_родителей(адам,0):-!.
число_родителей(ева,0) :-!.
число_родителей(Х,2).
то есть число родителей для адам и ева равно 0, а для всех остальных равно 2. Если мы всегда используем наше определение предиката число_родителей для определения числа родителей некоторого данного человека, то все идет нормально. Мы получаем
?- число_родителей(ева,Х).
X = 0; нет
?- число_родителей(джон,Х).
X = 2;
нет
и так далее, как это и требуется. Отсечение необходимо, чтобы предотвратить процесс возврата, который мог бы привести к третьему правилу в случае, когда человек – это адам или ева . Однако рассмотрим, что произойдет, если мы используем те же самые правила, чтобы проверить, что данный человек имеет данное число родителей. Все хорошо, за исключением того, что мы получаем
?- число_родителей(ева,2).
да
Вам следует самостоятельно разобраться, почему так получается – это просто следствие стратегии, применяемой в Прологе для поиска в базе данных. Наша реализация обработки «остальных» случаев, основанная на использовании отсечения, просто больше не работает надлежащим образом. Существуют два способа изменить определение, которые позволили бы нам устранить указанный эффект:
число_родителей(адам,N):-!, N=0.
число_родителей(ева,N):-!, N=0.
число_родителей(Х,2).
или
число_родителей(адам,0).
число_родителей(ева,0).
число_родителей(Х,2):- X \= адам, X \= ева.
Конечно, эти определения по-прежнему не работают, если задать целевое утверждение вида
?- число_родителей(Х,Y).
ожидая, что возврат позволит перечислить все возможности. Таким образом, можно сделать следующий вывод:
Если вы вводите отсечения для того, чтобы обеспечить правильную работу программы для целевых утверждений определенной формы, то нет гарантии, что при появлении целевых утверждений иной формы будет происходить что-либо разумное. Отсюда следует, что надежное использование отсечения возможно лишь в том случае, когда вы имеете четкое представление о том, как ваши правила будут использоваться. Если характер использования правил меняется, то необходимо пересмотреть все случаи употребления отсечения. |
Главная
Каталог файлов
