第7章 逻辑程序设计语言范型(Prolog语言控制抽象)

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Prolog语言简介

Prolog语言简介
2019/11/18
<项>::= <常量> | <变量> | <复合项>
<复合项> ::=
<原子>(<项> { , <项> })|
<项> <原子> <项> { <原子> <项> }
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复合项:由一组其它对象组成的单个对象
例: 函数项: like(john, apple) 表: [sa, sb], [1,2,3] 表达式: (12+59)*49-96
前缀:+(X,*(Y,Z))
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②比较谓词
eq(X, Y) X=Y
ne(X, Y) X<>Y
gt(X, Y) X>Y
ls(X, Y)
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X<Y
对于 “= 、<> ”, X,Y 可以取
常量 变量 谓词 表
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对于“=”(赋值与比较)的几点说明: 第一、当一个变量已经实例化,则可以与任意
2019/11/18
程序的一般结构(组成部分) Visual Prolog程序包括三到四个基本程序段: 第一、域段:说明谓词变量的域(类型) 第二、谓词段:说明非标准谓词(用户自己的
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第一个子问题 brother(a, Z) 与事实匹配,得到{c/Z} 代人第二个子问题,有 father(c, U)。与事实匹配,
得到 {d/U},即 U=d,解是:a是d 的叔叔
brother(a, Z) father(Z, U)
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prolog语言简介

prolog语言简介

例:
自动实现的搜索算法之二——回溯 回溯
clauses likes(tom,talk). /*1*/ likes(bill,swim). /*2*/ likes(bill,talk). /*3*/ friend(john,X):-likes(X,talk),likes(X,swim) /*4*/ 设Goal:friend(john,Who)
可以回溯 如果加入 cut p:- q1,q2,!,r1,r2. p:- s1,s2. 逻辑关系变为 P1 if (if q1∧ q2 then r1 ∧r2 else s1 ∧s2 ) then p q1 q2 ! r1 回溯
P P2 P r2 s1 s2
截断 回溯
影响回溯的手段之二——cut 影响回溯的手段之二
影响回溯的手段之二——cut (截 影响回溯的手段之二
断)
cut—无条件成功,并截断回溯
(也可以用! 表示)
影响回溯的手段之二——cut 影响回溯的手段之二
例:p:- q1,q2,r1,r2. p:- s1,s2. 逻辑关系是 if q1∧ q2∧r1 ∧r2 or s1 ∧s2 P P1 then p q1 q2 r1 r2 s1 s2 P2 P
影响回溯的手段之二——cut 影响回溯的手段之二
应改为 legal(X):- super_speed(X),!,fail. legal(X):- drunk_drive(X),!,fail. legal(X).
常识:“外Goal” 和“程序内goal” 有“勤” “懒” 之分
显然,此结果不完备
Press the SPACE bar
影响回溯的手段之一——fail 影响回溯的手段之一
fail—无条件失败,引起回溯

逻辑式程序设计语言

逻辑式程序设计语言

第12章逻辑式程序设计语言无论是命令式还是函数式程序都把程序看作是从输入到输出的某种映射。

当然命令式语言有时没有数据输出,但也要“输出”某些动作。

为了实现这种映射,程序要对数据结构实施某个算法过程,算法实现该程序功能。

算法又是以程序语言提供的控制机制实现计算逻辑。

所以,R.Kowalski说:算法= 逻辑+ 控制然而传统语言计算逻辑在程序员心里,隐式地体现在程序正文之中,为此程序正确性证明还要把它隐含的逻辑以断言形式地写出来。

自然人们会想到能不能把描述计算的理论基础命题演算和谓词演算直接变为程序设计语言。

这样,也许不必用求值来判定某件事情的真、伪,直接根据事实和规则判定真伪,“找出”解。

事实上,这是可行的,而且在人工智能的专家系统、语言理解、数据库查询中非常需要这种程序设计语言。

1970年诞生的Prolog长久不衰就是例证。

逻辑程序设计的基本观点是程序描述的是数据对象之间的关系,它的抽象层次更高而不限于函数(映射)关系。

关系也是联系,对象和对象、对象和属性的联系就是我们所说的事实。

事实之间的关系以规则表述,根据规则找出合乎逻辑的事实就是推理。

因此,逻辑程序设计范型是陈述事实,制定规则,程序设计就是构造证明。

程序的执行就在推理,和传统程序设计范型有较大的差异。

本章我们从逻辑程序设计理论基础,谓词演算导出逻辑程序语言的理论模型,并介绍逻辑程序设计语言Prolog的主要特征和实现要点。

12.1 谓词演算谓词演算是符号化事实的形式逻辑系统,它也是逻辑程序设计语言的模型,谓词演算在所有计算机理论的书籍中均有论述,本章仅简单复习,主要目的是引入术语。

12.1.1 谓词演算诸元素用形式方法研究论域上的对象需要一种语言,它能表达该域对象具有什么性质(properties),以及对象间有些什么关系(relations)。

为了一般化还要有变量(variable)指明域上某个(些)对象,以及准确说明对象情况的量词(quantifiers)。

Prolog学习:基本概念

Prolog学习:基本概念

Prolog学习:基本概念对Prolog有了⼀个感性的认识,今天介绍下Prolog中⼀些基本概念,想要⽤Prolog解决⼀些实际问题之前必须要先了解它们。

这些概念在这本书中都有介绍,我简单提炼汇总下,就当给这门⼩众语⾔做个宣传吧。

变量/规则/知识库在Prolog中变量的命名是有特殊要求的,如果⼀个词以⼩写字母开头,它就是⼀个原⼦(atom),类似于其他语⾔中的符号(symbol),如果⼀个词以⼤写或下划线开头,那么它就是⼀个变量,和其他语⾔⼀样变量值可以改变,可以赋值(不过更灵活)。

符号组成⼀些事实:likes(zhangsan,lisi).likes(wangwu,lisi).likes(chenliu,maqi).符号和变量在⼀起可以⽤来定义规则:friend(X,Y):- \+(X = Y),likes(X,Z),likes(Y,Z).事实是我们对这个世界直接观察的结果。

规则是关于现实世界的逻辑推论。

事实 + 规则 = 知识库。

上⾯的规则可以叫做friend/2因为它有两个参数(类似C#⽅法中的形参),:-读作“如果”,“如果”后⾯是由⼀系列“⼦⽬标”组成,⼦⽬标之间可以是且的关系,⽤“,”分割,也可以是或者的关系,⽤“.”表⽰。

Prolog就是通过验证规则来回到我们yes或no的,如果参数能满⾜所有⼦⽬标就是yes。

合⼀(unification)合⼀是Prolog中⼀个⾮常重要的概念。

简单的来说合⼀就相当于其它语⾔中的赋值:cat(lion).cat(tiger).dorothy(X,Y,Z) :- X = lion,Y = tiger,Z = bear.twin_cast(X,Y) :- cat(X),cat(Y).合⼀的意思是:找出那些使规则匹配的值。

所以执⾏dorothy(lion,tiger,bear).这句,Prolog会返回yes:dorothy/3规则的右侧,Prolog将lion赋值给X,tiger赋值给Y,bear赋值给Z,就像在命令式语⾔中这样:var X = lion;var Y = tiger;var Z = bear;这些值和左侧(也就是dorothy(lion,tiger,bear))对应的值相匹配,所以合⼀成功。

vfp程序设计知识点总结

vfp程序设计知识点总结

vfp程序设计知识点总结Visual FoxPro(简称VFP)是一种基于Windows的关系型数据库管理系统和编程语言。

它提供了丰富的功能和工具,用于开发数据库应用程序。

本文将总结VFP程序设计中的关键知识点,并探讨其应用。

一、VFP环境配置VFP程序设计之前,首先需要进行环境配置。

安装VFP软件后,可以通过设置和调整各种选项来满足具体需求,例如界面风格、编辑器设置、代码库配置等。

二、基本语法1. 变量和数据类型:VFP支持多种数据类型,包括字符型、整数型、逻辑型、日期型等。

声明变量时,需要指定数据类型,并赋予初始值。

2. 控制结构:VFP支持常见的控制结构,如条件语句(if-else)、循环语句(for-loop、while-loop)、选择语句(switch-case)等,用于根据不同情况执行相应的代码块。

3. 函数和过程:VFP提供了大量内置函数用于字符串处理、数学计算等操作。

同时,也可以通过自定义函数和过程来扩展VFP的功能,提高代码的复用性和可读性。

三、数据库操作1. 连接数据库:VFP可以连接各种类型的数据库,如Visual FoxPro数据库、SQL Server数据库等。

通过设定数据库连接字符串和使用相应的驱动程序,可以实现与数据库的交互。

2. 数据查询:使用SQL语句或者VFP内置的查询命令,可以实现数据的查询和分析。

通过指定查询条件和选择输出字段,可以灵活地获取所需的数据。

3. 数据处理:VFP提供了各种数据处理的功能,如数据排序、筛选、统计等。

可以通过内置函数和命令,快速实现对数据的操作。

四、用户界面设计1. 窗体设计:VFP提供了窗体设计器,可以通过拖拽和设置属性来创建用户界面。

可以添加各种控件,如按钮、文本框、列表框,以及设计和调整布局。

2. 报表设计:VFP内置了报表设计器,可以生成多种格式的报表,如表格、图表、交叉表等。

可以自定义报表的样式、布局和数据源,实现灵活的报表生成。

01-Prolog语言

01-Prolog语言

附录E Prolog语言与逻辑推理Prolog是PROgramming in LOGic的缩写,意思就是使用逻辑的语言编写程序。

它是一种逻辑编程语言。

Prolog语言最早由Aix-Marseille大学的Alain Colmerauer与Phillipe Roussel等人于上世纪60年代末研究开发。

一直在北美和欧洲被广泛使用。

日本政府曾经为了建造智能计算机而用Prolog来开发ICOT第五代计算机系统。

在早期的机器智能研究领域,Prolog曾经是主要的开发工具。

1995年确定了ISO Prolog标准。

Prolog建立在逻辑学的理论基础之上,最初被运用于自然语言等研究领域。

现在它已广泛的应用在人工智能的研究中,它可以用来建造专家系统、自然语言理解、智能知识库等。

相比于其他编程语言,Prolog语言更容易理解,但是编程思路有极大差异。

它很适合于开发有关人工智能方面的程序,例如:专家系统、自然语言理解、定理证明以及许多智力游戏。

本节的示例都将使用基于Visual Prolog6.2的PIE(智能推理机)。

§E.1 Prolog基础此处只介绍与其他程序语言(如C语言)差异较大者。

Prolog区分大小写,一个原子是由一个小写字母开始的字符串(包括英文字母、数字),有些原子是常量,而其它的是谓词。

而一个变量是由一个大写字母或者下划线“_”开始的字符串。

在Prolog中,变量和常数不用事先声明。

除了原子及变量外,Prolog也可以处理数字。

原子、变量及数字可以置于方括号“[]”内并使用逗号“,”分割,形成一个列表。

Prolog的一段注释以“/*”开始以“*/”结尾,单行注释使用“%”。

一个Prolog程序包含数个短句,每个短句或者是事实或者是规则,每一个短句以英文句号“.”结尾。

(注意不是分号)事实就是前提或已知条件,由谓词和个体词构成,以英文句号结束,形式为谓词(个体词1, 个体词2, …).个体词可以是原子(在这情况下,这些原子被当成常数)、数字、变量或列表,个体词以逗号分隔。

逻辑型程序设计语言PROLOG详细教程

逻辑型程序设计语言PROLOG详细教程

逻辑型程序设计语言PROLOG教程2.3. 1逻辑型程序设计语言PROLOGPROLOG的语句PROLOG语言只有三种语句,分别称为事实、规则和问题。

1.事实(fact)格式: <谓词名>(<项表>).功能一般表示对象的性质或关系。

其中谓词名是以小写英文字母打头的字母、数字、下划线等组成的字符串,项表是以逗号隔开的项序列。

例如:student(john).like( mary ,music).表示“约翰是学生”和“玛丽喜欢音乐”。

2. 规则(rule)格式:<谓词名>(<项表>):-<谓词名>(<项表>){,<谓词名>(<项表>)}.功能: 一般表示对象间的因果关系、蕴含关系或对应关系。

其中“:-”号表示“if”(也可以直接写为if),其左部的谓词是规则的结论(亦称为头),右部的谓词是规则的前提(亦称为体),{}表示零次或多次重复,逗号表示and(逻辑与),即规则的形式是一个逻辑蕴含式。

例如:bird(X):-animal(X),has(X,feather).grandfather(X,Y):-father(X,Z),father(Z,Y).第一条规则表示“如果X是动物,并且X有羽毛,则X是鸟”;第二条规则就表示“X 是Y的祖父,如果存在Z,X是Z的父亲并且Z又是Y的父亲”。

3.问题(question)格式: ?-<谓词名>(<项表>){,<谓词名>(<项表>)}.功能表示用户的询问,它就是程序运行的目标。

例如:?-student(john).?-like(mary,X).2.3. 2 PROLOG程序PROLOG程序一般由一组事实、规则和问题组成。

问题是程序执行的起点,称为程序的目标。

例如下面就是一个PROLOG程序。

likes(bell,sports).likes(mary,music).likes(mary,sports).likes(jane ,smith).friend(john,X):-likes(X,reading),likes(X,music).friend(john,X):-likes(X,sports),likes(X,music).?-friend(john,Y).可以看出,这个程序中有四条事实、两条规则和一个问题。

Python人工智能中逻辑编程语言Prolog基础

Python人工智能中逻辑编程语言Prolog基础

逻辑编程语言Prolog基础## 什么是Prolog?我们先给出一个例子.man(jack)man(dylan)happy(jack)playGuitar(jack) :- happy(jack)运行:?- man(jack)Prolog回答:yes再运行:?- playGuitar(jack)Prolog回答同样是:yes上面的例子展示的就是Prolog程序和它的运行以及运行结果.Prolog是一种基于模式匹配,树型结构和自动回溯等机制的面向目标的编程语言。

这几个机制构成了灵活而强大的编程框架. Prolog尤其适用于包含结构化对象以及这些对象之间的关系的问题. 例如,prolog可以依据空间关系和一般规则进行推理. 所以,对于人工智能和非数值编程,prolog是一种强大的语言。

字面上看,Prolog意思是以逻辑(logic)编程. 此观念来自于20世纪70年代初期。

早期开发者有Robert Kowalski, Maarten Van Emden 和Alain Colmeraner.在低级编程语言中,程序员往往指定计算机如何做一件事(How型语言). 在高级编程语言中,程序员给计算机指定需要做什么. 编程语言是从低级向高级演化的. Fortran, C, Lisp,Python,Java等几乎所有语言都属于How型语言. 相反地,Prolog舍弃了“指定计算机如何做事”这样的传统. 它鼓励程序员描述问题,而不是描述解决问题的详尽的方式. Prolog 为我们提供了另外一种编程的方式. 它背后的科学是人工智能. 我们可以从中学习到一些解决问题的观念,比如问题化简,回溯链,各种搜索技术等. Prolog可以让我们将抽象概念具体化. 编程者只需要指定什么是已知的,什么问题需要解决,即编程人员更关注事实而不是算法.## Prolog语法Prolog程序由语句(clauses)构成。

语句又由对象和关系构成. 例如,上例中的 man(jack)man就是一种关系,它可以指明对象的性别; jack就是该关系中的对象.运行Prolog程序的方式很简单: 向程序提问. 语法如下:?-关系表达式.其中,?- 是提示符.后面有个结束符(.).例如:?- happy(jack).写语句时,常需要用到符号”:-”.:- 表示”如果”,或“蕴含于”.例如:playGuitar(jack) :- happy(jack)上面代码的意思是:如果jack高兴,那么jack就要弹吉他.:- 的右边叫主体;:- 的左边叫规则头.下面我们通过一个例子来看Prolog的机制,从中可见多个重要的概念. 例如, 甲(a)是乙(b)的父母,可写为:parent(a,b)parent是关系名称; a,b 是该关系的参量.## Prolog举例下面我们以中国近代著名的家庭义宁陈宝箴家的家谱为例,来看看Prolog的运行机制. 家谱如下:graph TB陈宝箴 --> 陈三立黄淑贞 --> 陈三立黄淑贞--> 陈三畏陈三立 --> 陈师曾陈三立 --> 陈寅恪陈师曾 --> 陈封怀```在以下代码中,我们将人名用其拼音首字母的小写代替. 人名和拼音首字母的对应如下:陈宝箴 cbz黄淑贞 hsz陈三立 csl陈三畏 csw陈师曾 csz陈寅恪 cyk陈封怀 cfh整个家谱由下列prolog程序给出:parent(cbz,csl).parent(hsz,csl).parent(hsz,csw).parent(csl,cyk).parent(csl,csz).parent(csz,cfh).此程序包含6个语句. 每个语句声明了一个parent关系. 当此程序与prolog系统交互时,prolog就parent这一关系提问. 例如,陈三立是陈寅恪的父亲吗?实现代码如下: ?- parent(csl,cyk).当prolog发现这是一个已经声明的事实,因此prolog会给出答案:yes我们也可问程序:“陈三畏是陈师曾的父母吗?”?-parent(csw,csz)prolog回答:no因为程序并未提及陈三畏是否为陈师曾父母.当然我们也可问:“黄淑贞是Alice的父母吗?”?-parent(hsz,alice)Prolog不会判断alice是中国人名还是外国人名. prolog仅仅从程序中的关系来做判断. 因为并未听过”ALice”这个人,因此它果断给出结果:no但是,如果我们问“谁是陈三畏的父母?”这样的问题时,prolog确实可以给出我们一个值,而不仅仅是yes或no.?- parent(X,csw).Prolog给出的回答是X=hsz同理,我们可以问:”谁是陈三立的子女?“?- parent(csl,X)输出结果为:X=csz这里,我们只得到一个回答. 可是,从家谱中给我们可以发现看到陈三立的子女不止一个,所以我们期待能看到所有的结果的操作. 这时,我们输入一个分号,那么Prolog就会给出其余的答案:X=cyk由于上图中没有给出陈三立更多子女的信息,所以,如果我们试图知道更多答案,Prolog 会回答“no”.考虑一个更复杂的情形. 我们可以问诸如”谁是谁的父母?”这样的问题. 提炼一下该问题,它就变为:找出X,Y,使得X是Y的父母. 用Prolog表示为:?- parent(X,Y).Prolog会找出所有的”父母-子女“对.Prolog一次只显示一个解,直到所有的解被找出. 结果如下:X=cbzY=csl;X=hszY=csl;X=hszY=csw;X=cslY=csz;...我们还可以问更加复杂的问题. 比如,”谁是陈封怀的祖父母?“这个关系我们命名为grandparent. 显然,我们的程序中没有grandparent这一关系. 虽如此,我们可以将这一问题的解决划分为两步.让每一名学员高薪就业第一步,谁是陈封怀的父母?设为Y.第二步,谁是Y的父母?设为X.Prolog将这一复合问题写出两个简单语句序列:?- parent(Y,cfh), parent(X,Y).答案为:X= cslY= csz复合语句可以理解为:找出X,Y,使得这两个条件成立:parent(Y,cfh) 和parent(X,Y). 这两个条件的顺序并不重要, 所以这个复合问题也可以写成?- parent(X,Y), parent(X,cfh).而结果不会改变.我们再举最后一例. 陈寅恪和陈师曾有共同的父母吗?同样,我们可以由两步得出:第一步,谁是陈寅恪的父母,设为X.第二步,X是陈师曾的父母吗?代码如下:?- parent(X,cyk), parent(X,csz).结果如下:让每一名学员高薪就业 X=csl从上面的例子中,我们看出了Prolog程序的一些特征。

prolog语言dcg解析规则

prolog语言dcg解析规则

prolog语言dcg解析规则文章标题:dcg解析规则在自然语言处理中的应用在自然语言处理领域,DCG(Definite Clause Grammar)是一种常用的形式化语法表示方式,用于描述自然语言中的语法结构。

DCG解析规则在自然语言处理中具有重要的作用,能够帮助计算机理解和处理人类语言。

本文将就DCG解析规则在自然语言处理中的应用进行探讨。

DCG解析规则是一种基于逻辑程序设计语言Prolog的语法规则,它用一种类似于上下文无关文法的方式描述语言的句子结构。

在DCG 规则中,通常包含了文法规则的头部和体部。

头部描述了句子中的非终结符,而体部描述了这些非终结符如何组合成句子的结构。

通过这种方式,DCG规则可以帮助计算机识别句子中的各个成分,并理解它们之间的关系。

在自然语言处理中,DCG解析规则可以用于句法分析、语义分析和语言生成等任务。

通过编写一系列DCG规则,可以实现对句子结构的分析和生成。

例如,可以编写一条规则来描述名词短语(NP)的结构,包括名词、形容词和代词等成分的组合方式。

另外,还可以编写规则来描述动词短语(VP)的结构,包括动词、副词和名词短语等成分的组合方式。

通过使用DCG解析规则,计算机可以根据这些规则来分析句子的结构,识别其中的成分,并理解它们之间的关系。

这种自动化的语法分析过程可以帮助计算机更好地理解人类语言,实现自然语言处理任务,如问答系统、机器翻译和信息检索等。

除了在句法和语义分析中的应用,DCG解析规则还可以用于语言生成任务。

通过编写一系列DCG规则,可以实现从语义表示到自然语言文本的转换。

这种生成过程可以帮助计算机生成符合语法规则和语义要求的自然语言文本,实现自动化文本生成的目的。

总的来说,DCG解析规则在自然语言处理中扮演着重要的角色,能够帮助计算机理解和处理人类语言。

通过编写规则来描述语言的结构和规则,可以实现对句子的分析和生成,从而实现各种自然语言处理任务。

随着人工智能技术的不断发展,DCG解析规则将会继续发挥重要作用,并为自然语言处理领域的研究和应用带来新的机遇和挑战。

C语言程序设计第三版

C语言程序设计第三版

c语言程序设计第三版C语言程序设计第三版是一本面向初学者和中级程序员的教材,它不仅涵盖了C语言的基础知识,还深入探讨了高级编程技巧和最佳实践。

这本书的第三版在前两版的基础上进行了更新和改进,以适应现代编程环境和教学需求。

第一章:C语言简介本章介绍了C语言的历史和特点,包括其结构化编程的特性和在操作系统、嵌入式系统等领域的广泛应用。

同时,也简要介绍了C语言的编译和运行过程。

第二章:C语言基础这一章是C语言编程的入门,涵盖了变量、数据类型、运算符和表达式等基本概念。

通过实例代码,读者可以学习到如何声明变量、进行算术运算和逻辑运算。

第三章:控制结构控制结构是程序流程控制的核心,本章详细介绍了条件语句(if、switch)、循环语句(for、while、do-while)以及跳转语句(break、continue、goto)的使用方法和应用场景。

第四章:函数函数是C语言模块化编程的基础,本章介绍了函数的定义、声明、调用以及参数传递。

此外,还探讨了递归函数和内联函数的概念。

第五章:数组和字符串数组是存储多个数据项的集合,而字符串则是特殊的字符数组。

本章讲解了一维数组、多维数组、字符串的声明、初始化和操作,以及字符串处理函数的使用。

第六章:指针指针是C语言中非常强大的特性,它允许程序员直接操作内存地址。

本章深入讲解了指针的基本概念、指针与数组的关系、指针的算术运算以及函数指针。

第七章:结构体和联合体结构体和联合体是C语言中用于创建复杂数据结构的工具。

本章介绍了如何定义和使用结构体、联合体以及枚举类型,以及它们在实际编程中的应用。

第八章:预处理器预处理器是C语言编译过程中的一个阶段,它处理源代码中的宏定义、文件包含和条件编译等指令。

本章解释了预处理器的工作原理和常用指令。

第九章:文件操作文件操作是程序与外部世界交互的一种方式。

本章介绍了文件的打开、关闭、读写和定位等操作,以及文件指针的使用。

第十章:动态内存分配动态内存分配允许程序在运行时分配和释放内存。

C语言泛型编程--抽象数据类型

C语言泛型编程--抽象数据类型

C语⾔泛型编程--抽象数据类型⼀、数据类型:在任何编程语⾔中,数据类型作为⼀个整体,ANSI-C包含的类型为:int、double、char……,程序员很少满意语⾔本⾝提供的数据类型,⼀个简单的办法就是构造类似:array、struct 或union。

那么,什么是数据类型呢?我们可以这样定义:⼀种数据类型是⼀些值的集合——通常char类型共有256不同的值,int有更多,double也包含更多的值,但是它通常和数学意义上的实数不同。

相应地,我们可以定义数据类型:包含⼀些值的集合,在值上⾯添加⼀些操作。

通常,这些值都是计算机可以表⽰,同时对其的操作或多或少反应了可⾏的硬件指令。

ANCI-C中的int类型在这⽅⾯表现得不是很好:在不同的机器上有不同的值,并且算术右移等操作也可能不同。

例如,通常我们定义⼀个线性结构的数据结构如下:并且我们定义如下的操作:⼆、抽象数据类型:当我们没有向⽤户展现具体实现,称为抽象数据类型,⽐如,我们可以从⼀个队列中移除⼀个元素,同事也可以按照⼀定的顺序向其中添加⼀个元素。

抽象数据类型给程序员提供了最⼤的灵活性,因为定义中不包含具体的实现,我们可以很⾃由地选择任何简单⾼效的实现。

抽象数据类型满⾜好的编程原则:信息隐藏与分治策略代表数据项的信息只展现给需要知道的⼈:对程序员但不对⽤户。

通过抽象数据类型,我们可以⽅便地隔离程序的制定与实现:以⾃⼰的⽅式将⼀个⼤的任务拆成⼩的模块三、例⼦--Set我们怎样构建⼀个抽象数据类型呢?⼀个集合set包含如下操作:add, find, drop……,它们将提供集合⼀个元素并且会返回添加的元素。

find操作被⽤作告诉我们是否某⼀个元素在集合内。

这样看来,set是⼀个抽象数据类型,声明我们对set的操作,从⼀个Set.h头⽂件开始:Set将在某种程度上展⽰我们在sets上的操作,add( )向set中添加⼀个元素,返回是否已经存在于set或是添加成功,find( )在set中寻找⼀个元素,返回位置或是空指针。

逻辑型程序设计语言PROLOG

逻辑型程序设计语言PROLOG

AT(JOHN, SCHOOL)
:-AT(FIDO, x)
:-AT(JOHN, x) □ x=?
第2章 人工智能程序设计语言
逻辑型语言
逻辑型程序设计语言起源于 PROLOG(PROgramminginLOGic的缩写)。PROLOG语 言首先由法国马塞大学的Colmerauer和它的研究小组于 1972年研制成功,后来在欧洲得到进一步发展。特别 是1981年日本宣布要以PROLOG作为他们正在研制的 新一代计算机——智能计算机的核心语言,更使 PROLOG举世瞩目,迅速风靡世界。
第2章 人工智能程序设计语言
应用归结原理求取问题答案
归结原理除了能用于对已知结果的证明外,还能用于对未
知结果的求解,即能求出问题的答案来。请看下例。 例3.23 已知:
(1)如果x和y是同班同学,则x的老师也是y的老师。
(2)王先生是小李的老师。 (3)小李和小张是同班同学。 问:小张的老师是谁?
第2章 人工智能程序设计语言
第2章 人工智能程序设计语言
可以看出,归结到这一步,求证的目标谓词已被消去, 即求证已成功,但还留下了谓词 ANS(Wang) 。由于该 谓词中原先的变元与目标谓词T(u,Zhang)中的一致,所 以,其中的 Wang 也就是变元 u 的值。这样,我们就求 得了小张的老师也是王老师。
第2章 人工智能程序设计语言
• 子目标之间的关系? • 子目标与其他子句合一的过程和意义。
– 子目标与事实合一:消去该子目标(已证明)。 – 子目标与过程合一:用过程右边的文字代替该子目标(还需 证明过程右边的条件)。
第2章 人工智能程序设计语言
• 例:~AT(JOHN, x)VAT(FIDO,x) AT(JOHN, SCHOOL) ~AT(FIDO,x) AT(FIDO,x):-AT(JOHN,x)

prolog语言dcg解析规则

prolog语言dcg解析规则

prolog语言dcg解析规则Prolog语言的DCG(Definite Clause Grammar)是一种语法解析规则,可以用于分析和生成自然语言的语法结构。

它基于Prolog语言的规则和逻辑式编程的方式,使得自然语言处理变得更加高效和简单。

下面将详细介绍Prolog语言DCG解析规则的概念和用法。

DCG的基本概念在Prolog中,DCG的规则由一个称为“文法”(grammar)的结构定义。

文法主要由两部分组成:语法规则(Grammar Rule)和翻译规则(Translation Rule)。

语法规则使得程序可以识别输入的语言,而翻译规则则将输入的语言转换为内部表示,并执行特定的操作。

语法规则由非终止符号和终止符号组成,非终止符号表示语法结构中的一部分,而终止符号表示具体的单词或词组。

在DCG中,规则的左侧由非终止符号组成,右侧包含一个或多个字法符号(lexical item)。

字法符号可以是单词,也可以是短语或句子。

例如,下面是一个简单的DCG规则:sentence > noun_phrase, verb_phrase.这条规则表示“sentence”由一个“noun_phrase”和一个“verb_phrase”组成,其中“noun_phrase”和“verb_phrase”都是非终止符号。

DCG的使用DCG最基本的用途是语言分析。

我们可以将输入的语言句子转化为语法结构,以便应用程序能够处理。

例如,下面是一个DCG例子,用于识别英语语句的名词短语:np > det, noun.det > [the].noun > [book].在这个例子中,“np”是非终止符号,表示名词短语。

规则的右侧包含三个规则,分别表示有限语法中可能存在的决策路径。

例如,如果输入的句子以“the book”开始,则DCG可以通过该规则解析输入的语言,识别其为一个名词短语。

除了分析外,DCG还可以用于语言生成。

《人工智能基础》课后习题及答案

《人工智能基础》课后习题及答案

1.什么是智能?智能有什么特征?答:智能可以理解为知识与智力的总和。

其中,知识是一切智能行为的基础,而智力是获取知识并运用知识求解问题的能力,即在任意给定的环境和目标的条件下,正确制订决策和实现目标的能力,它来自于人脑的思维活动。

智能具有下述特征:(1)具有感知能力(系统输入)。

(2)具有记忆与思维的能力。

(3)具有学习及自适应能力。

(4)具有行为能力(系统输出)。

2.人工智能有哪些学派?他们各自核心的观点有哪些?答:根据研究的理论、方法及侧重点的不同,目前人工智能主要有符号主义、联结主义和行为主义三个学派。

符号主义认为知识可用逻辑符号表达,认知过程是符号运算过程。

人和计算机都是物理符号系统,且可以用计算机的符号来模拟人的认知过程。

他们认为人工智能的核心问题是知识表示和知识推理,都可用符号来实现,所有认知活动都基于一个统一的体系结构。

联结主义原理主要是神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。

他们认为人的思维基元是神经元,而不是符号运算。

认为人脑不同于电脑,不能用符号运算来模拟大脑的工作模式。

行为主义原理为控制论及“感知—动作”型控制系统。

该学派认为智能取决于感知和行动,提出智能行为的“感知—动作”模式,他们认为知识不需要表示,不需要推理。

智能研究采用一种可增长的方式,它依赖于通过感知和行动来与外部世界联系和作用。

3.人工智能研究的近期目标和远期目标是什么?它们之间有什么样的关系?答:人工智能的近期目标是实现机器智能,即主要研究如何使现有的计算机更聪明,使它能够运用知识去处理问题,能够模拟人类的智能行为。

人工智能的远期目标是要制造智能机器。

即揭示人类智能的根本机理,用智能机器去模拟、延伸和扩展人类的智能。

人工智能的近期目标与远期目标之间并无严格的界限,二者相辅相成。

远期目标为近期目标指明了方向,近期目标则为远期目标奠定了理论和技术基础。

4.人工智能的研究途径有哪些?答:人工智能的研究途径主要有:(1)心理模拟,符号推演;(2)生理模拟,神经计算;(3)行为模拟,控制进化论。

Visual-Prolog编程

Visual-Prolog编程

2004.11.3
AI程序设计
7
第二部分:第7章 Visual Prolog编程
7.1.1.1 声明与定义
由于Visual Prolog 6 的这些特性,整个程序的效率因此提高了。 程序员不必等到程序实际执行时才发现错误。事实上,对于实际编写 程序的人,将体会到这大大地节约了时间。通常,运行时导致发生运 行时间异常的条件如此难以捉摸,以致于错误可能会在很多年后才被 发现,或者会在许多特别重要的情况或令人尴尬的场合表现出来。
用一个例子来理解,假设在名为class1 的类中定义了一个名为pred1 的谓词
(使用VDE 在另一个文件中写出),我们在另一个文件class2中调用另一个名
为 pred2 的谓词,下面就是如何在pred2的子句体中调用pred1的例子: pred3:-
... !.
pred2:class1::pred1, % pred1 is not known in this file. % It is defined in some other file,
第二部分:第7章 Visual Prolog编程
第7章 Visual Prolog编程
本章介绍基于Visual Prolog编程方面的知识, 主 要 内 容 包 括 Visual Prolog 基 础 、 Visual Prolog的GUI编程、Visual Prolog的逻辑层、 Visual Prolog的数据层。
为了实现这些功能,有一个专门由关键字goal指示的段。把它们 作为没有自变量的特殊谓词考虑,这种谓词就是程序开始执行的地方。
2004.11.3
AI程序设计
13
第二部分:第7章 Visual Prolog编程
7.1.3 文件考虑

3 智能控制语言prolog简介

3 智能控制语言prolog简介

X = wangfei Y = xietingfeng ;
X = zhouhuimin Y = zhangxueyou ; X = xietingfeng Y = wangfei ;
12:23
no
14
Prolog初体验
再看一个例子: ?- lovers(wangfei,Y). Y = xietingfeng; no
Prolog的特点
④ prolog程序实际上是一个智能数据库 prolog的原理就是关系数据库,它是建立在关系 数据库的基础上的。使用prolog可以很方便的处 理数据。
12:23
24
Prolog的特点
⑤ 强大的递归功能 递归是一种非常简洁的方式,它能够有效的解决 许多难题。在prolog中,递归的功能得到了充分 的体现。
12:23 21
Prolog的特点
② prolog程序中没有if、when、case、for这样的 控制流程语句。
既然程序的运行方式有电脑自己决定,当然就用 不到这些控制流程的语句了。通常情况下,程序 员不需要了解程序的运行过程,只需要注重程序 的描述是否全面,不过prolog也提供了一些控制 流程的方法,这些方法和其他语言中的方法有很 大的区别。
那么我们如何用prolog语言实现呢? “张学友爱王菲”是一条已知的事实,用prolog语言 来表达就是:
爱(张学友,王菲).
12:23
6
Prolog初体验
注意1:这里是为了阅读方便才使用汉字的,真正的 prolog是不允许使用除了基本字符以外字符的,也就是说, 上面的句子必须写成love(zhangxueyou,wanfei).,电脑才 能够真正的理解
10
Prolog初体验
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2.合一


3.控制流
第七章 - 7
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
1.1 Prolog的基本元素

【例1】:水平线与垂直线问题。

使用两个谓词:vertical/2 和 horizontal/2
事实
vertical(line(point(X,Y),point(X,Z))). horizontal(line(point(X,Y),point(Z,Y))). vertical(line(point(1,1),point(1,3))). yes

http://www.coli.uni-saarland.de/~kris/learnprolog-now/
第七章 - 4
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
内容

1.Prolog语言概述


1.1 Prolog的基本元素 1.2 Prolog实验环境 2.1 项的合一 2.2 归结 2.3 基于合一编程
Prolog控制流设计问题 回溯 递归 Prolog程序的顺序性 cut fail
2.2 归结

Prolog中的推理来自Robison归结原理

E1 E 2 ,E2 E3 E1 E3 在Prolog中,如果C1和C2都是子句,且C1的头部与C2的体中 的一个项合一,那么就可以用C1的体取代C2里的那个项。

例如:
takes ( tom , his 201). takes ( tom , cs254 ). takes ( mike , art302 ). takes ( mike , cs254 ). classmates( X, Y ) : takes ( X, Z), takes ( Y, Z).
X=a; no

?- A=B.
A = _G206 B _G206; no
第七章 - 17
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
2.1 项的合一

【思考】

Prolog实现合一操作时是否使用标准的合一算法?
老版本的Prolog实现:
X = father(father(father(father(father(father(father(father (father(father(father(father(father(father(father(father(father (father(father(father(father(father(father(father(father(father (father(father(father(father(father(father(father(father(father (father(father(father(father(father(father(father(father(father



Not enough memory to complete query!
X = father(father(father(father(father(father(...)))))))))) X = father(**)

现代版本的Prolog实现:
SICStus Prolog
SWI Prolog
第七章 - 31
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
3.1 Prolog控制流设计问题

问题:(基于合一的编程实例)


采用哪种搜索策略搜索(搜索方向、搜索类型)目标? 合一失败,如何控制程序继续进行求解问题? 需要搜索更多的解(使用分号;)时,如何控制程序继 续进行求解问题?
Prolog采用基于目标导向的深度优先搜索策略。 回溯是Prolog内部最基本的自动的控制流机制。
第七章 - 13
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
1.2 Prolog实验环境

SWI-Prolog(推荐使用!)


/ 安装文件(注意顺序安装)


(1)SWI-Prolog for MS-Windows(version 5.10.1 ) (2)SWI-Prolog-Editor

2.合一



3.控制流
第七章 - 21
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
2.3 基于合一编程

【例1】
第七章 - 22
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
2.3 基于合一编程

【例1】
第七章 - 23
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
2.3 基于合一编程

【例2】
查询/ 目标
horizontal(line(point(1,1),point(2,Y))). Y=1; no horizontal(line(point(2,3),P)). P = point(_G434,3) ; no
第七章 - 8
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
1.1 Prolog的基本元素

注:如果Term2也是变量,互相实例化,共享值。

③如果Term1和Term2都是结构,两者合一,当且仅当


(a)两者有相同的算符(谓词); (b)两者对应的参数匹配,即能够递归地合一; (c)变量实例化必须保持一致性;

④当满足前面三种情况时,两者项合一。

Prolog中的相等是基于“合一”的定义

2.合一



3.控制流
第七章 - 15
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
2.1 项的合一

合一


①如果Term1和Term2是常量,那么当且仅当Term1和 Term2是相同的原子或整数; ②如果Term1是变量, Term2是任何类型的项,那么 Term1实例化为Term2;

没有体部的horn子句,即被假定为真的命题。


father( john, jim). (2)规则(Rules)

Head Body
有头和体的horn子句,只有体部的每个项都为真,头部才 为真。

grandparent( Person1, Person2 ) :parent( Person3, Person2 ), parent( Person1, Person3 ).
Prolog语言控制抽象
2.3 基于合一编程

【例3】
'DR NO‘/Title 310/Length
第七章 - 30
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
内容

1.Prolog语言概述 2.合一 3.控制流




3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
Prolog控制流设计问题 回溯 递归 Prolog程序的顺序性 cut fail

分号有特定的语义:表示结束当前合一,回溯查找其它可 满足的解。
第七章 - 12
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
内容

1.Prolog语言概述


1.1 Prolog的基本元素 1.2 Prolog实验环境 2.1 项的合一 2.2 归结 2.3 基于合一编程

2.合一



3.控制流
第七章 - 18
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
内容

1.Prolog语言概述

1.1 Prolog的基本元素 1.2 Prolog实验环境 2.1 项的合一 2.2 归结 2.3 基于合一编程

2.合一



3.控制流
第七章 - 19
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
第七章 - 27
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
2.3 基于合一编程

【例3】
匹配失败
'DR NO‘/Title
第七章 - 28
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
2.3 基于合一编程

【例3】
'DR NO‘/Title
310/Length
第七章 - 29
逻辑程序设计语言范型

【例2】求解以下六个英语单词的纵横字谜问题。

abalone, abandon, anagram, connect, elegant, enhance
事实
规则
第七章 - 9
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
1.1 Prolog的基本元素

Prolog程序的语句(子句)包括:

(1)事实(Facts)
匹配失败
第七章 - 24
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
2.3 基于合一编程

【例2】
第七章 - 25
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
2.3 基于合一编程

【例3】
第七章 - 26
逻辑程序设计语言范型
Prolog语言控制抽象
2.3 基于合一编程

【例3】
'DR NO‘/Title

?- a=a.
yes //常量与自己合一

?- a=b.
no //常量不能与其他常量合一
//结构递归合一

?- foo(a,b)=foo(a,b).
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