Иван Братко - Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

оценить( [Верш/С | ВершиныСтоим], Деревья) :-

h( Верш, H), F is С + H,

оценить( ВершиныСтоим, Деревья1),

встав( лист( Верш, F, С), Деревья1, Деревья).

% "всереш" проверяет, все ли деревья в списке "решены"

всереш([]).

всереш( [Дер | Деревья] ) :-

реш( Дер),

всереш( Деревья).

реш( решдер( _, _, _ ) ).

реш( решлист( _ , _) ).

f( Дер, F) :- % Извлечь F-оценку дерева

arg( 2, Дер, F), !. % F - это 2-й аргумент Дер

% встав( Дер, ДД, НовДД) вставляет Дер в список

% деревьев ДД; результат - НовДД

встав( Д, [], [Д] ) :- !.

встав( Д, [Д1 | ДД], [Д, Д1 | ДД] ) :-

реш( Д1), !.

встав( Д, [Д1 | ДД], [Д1 | ДД1] ) :-

реш( Д),

встав( Д, ДД, ДД1), !.

встав( Д, [Д1 | ДД], [Д, Д1 | ДД] ) :-

f( Д, F), f( Д1, F1), F=< F1, !.

встав( Д, [Д1 | ДД], [ Д1 | ДД1] ) :-

встав( Д, ДД, ДД1).

% "оценка" находит "возвращенную" F-оценку И/ИЛИ-списка деревьев

оценка( или :[Дер | _ ], F) :-

% Первое дерево ИЛИ-списка - наилучшее

f( Дер, F), !.

оценка( и :[], 0) :- !.

оценка( и : [Дер1 | ДД], F) :-

f( Дер1, F1),

оценка( и : ДД, F2),

F is F1 + F2, !.

оценка( Дер, F) :-

f( Дер, F).

% Отношение выбор( Деревья, Лучшее, Остальные, Предел, Предел1):

% Остальные - И/ИЛИ-список Деревья без его "лучшего" дерева

% Лучшее; Предел - ограничение для Списка Деревья, Предел1 -

% ограничение для дерева Лучшее

выбор( Оп : [Дер], Дер, Оп : [], Предел, Предел) :- !.

% Только один кандидат

выбор( Оп : [Дер | ДД], Дер, Оп : ДД, Предел, Предел1) :-

оценка( Оп : ДД, F),

( Оп = или, !, мин( Предел, F, Предел1);

Оп = и, Предел1 is Предел - F).

мин( А, В, А) :- А < В, !.

мин( А, В, В).

Рис. 13.12. Программа поиска с предпочтением в И/ИЛИ-графе.

Еще одна процедура

собрать( ОстДер, НовДер, ЕстьРеш1, НовДеревья, ЕстьРеш)

связывает между собой несколько объектов, с которыми работает расширспис. НовДер — это расширенное дерево, взятое из списка деревьев процедуры расширспис, ОстДер — остальные, не измененные деревья из этого списка, а ЕстьРеш1указывает на "решающий статус" дерева НовДер. Процедура собратьимеет дело с несколькими случаями в зависимости от значения ЕстьРеш1, а также от того, является ли список деревьев И-списком или ИЛИ-списком. Например, предложение

собрать( или : _, Дер, да, Дер, да).

означает: в случае, когда список деревьев — это ИЛИ-список и при только что проведенном расширении получено решающее дерево, считать, что задача, соответствующая всему списку деревьев, также решена, а ее решающее дерево и есть само дерево Дер. Остальные случаи легко понять из текста процедуры собрать.

Для отображения решающего дерева можно определить процедуру, аналогичную процедуре отобр(рис. 13.8). Оставляем это читателю в качестве упражнения.

Давайте теперь сформулируем задачу нахождения маршрута как задачу поиска в И/ИЛИ-графе, причем сделаем это таким образом, чтобы наша формулировка могла бы быть непосредственно использована процедурой и_илирис. 13.12. Мы условимся, что карта дорог будет представлена при помощи отношения

связь( Гор1, Гор2, P)

означающего, что между городами Гор1и Гор2существует непосредственная связь, а соответствующее расстояние равно P. Далее, мы допустим, что существует отношение

клпункт( Гор1-Гор2, Гор3)

имеющее следующий смысл: для того, чтобы найти маршрут из Гор1в Гор2, следует рассмотреть пути, проходящие через Гор3( Гор3 — это "ключевой пункт" между Гор1и Гор2). Например, на карте рис. 13.1 f и g — это ключевые пункты между а и z :

клпункт( a-z, f). клпункт( a-z, g).

Мы реализуем следующий принцип построения маршрута:

Для того, чтобы найти маршрут между городами X и Z, необходимо:

(1) если между X и Z имеются ключевые пункты Y1, Y2, …, то найти один из путей:

путь из X в Z через Y1, или

путь из X в Z через Y2, или

…

(2) если между X и Z нет ключевых пунктов, то найти такой соседний с X город Y, что существует маршрут из Y в Z.

Таким образом, мы имеем два вида задач, которые мы будем представлять как

(1) X-Z найти маршрут из X в Z