Иван Братко - Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

% ПЛАНИРОВЩИК ВОЗДУШНЫХ МАРШРУТОВ

:- op( 50, xfy, :).

рейс( Пункт1, Пункт2, День, Np, ВрОтпр, ВрПриб) :-

расписание( Пункт1, Пункт2, СписРейсов),

принадлежит( ВрОтпр / ВрПриб / Nр / СписДней, СписРейсов),

день_выл( День, СписДней).

принадлежит( X, [X | L] ).

принадлежит( X, [Y | L] ) :-

принадлежит( X, L ).

день_выл( День, СписДней) :-

принадлежит( День, СписДней).

день_выл( День, ежедневно) :-

принадлежит( День, [пн, вт, ср, чт, пт, сб, вс] ).

маршрут( P1, P2, День, [P1-Р2 : Np : ВрОтпр] ) :-

% прямой рейс

рейс( P1, P2, День, Np, ВрОтпр, _ ).

маршрут( P1, Р2, День, [Pl-P3 : Np1 : Oтпp1 | Маршрут]) :-

% маршрут с пересадками

маршрут( Р3, P2, День, Маршрут ),

рейс( P1, Р3, День, Npl, Oтпp1, Приб1),

вр_отпр( Маршрут, Отпр2),

пересадка( Приб1, Отпр2).

вр_отпр( [P1-Р2 : Np : Отпр | _ ], Отпр).

пересадка( Часы1 : Минуты1, Часы2 : Минуты2) :-

60 * (Часы2-Часы1) + Минуты2 - Минуты1 >= 40

% БАЗА ДАННЫХ О РЕЙСАХ САМОЛЕТОВ

расписание( эдинбург, лондон,

[ 9:40 / 10:50 / bа4733 / ежедневно,

13:40 / 14:50 / ba4773 / ежедневно,

19:40 / 20:50 / bа4833 / [пн, вт, ср, чт, пт, вс] ] ).

расписание( лондон, эдинбург,

[ 9:40 / 10:50 / bа4732 / ежедневно,

11:40 / 12:50 / bа4752 / ежедневно,

18:40 / 19:50 / bа4822 / [пн, вт, ср, чт, пт] ] ),

расписание( лондон, любляна,

[13:20 / 16:20 / ju201 / [пт],

13:20 / 16:20 / ju213 / [вс] ] ).

расписание( лондон, цюрих,

[ 9:10 / 11:45 / bа614 / ежедневно,

14:45 / 17:20 / sr805 / ежедневно ] ).

расписание( лондон, милан,

[ 8:30 / 11:20 / bа510 / ежедневно,

11:00 / 13:50 / az459 / ежедневно ] ).

расписание( любляна, цюрих,

[11:30 / 12:40 / ju322 / [вт,чт] ] ).

расписание( любляна, лондон,

[11:10 / 12:20 / yu200 / [пт],

11:25 / 12:20 / yu212 / [вс] ] ).

расписание( милан, лондон,

[ 9:10 / 10:00 / az458 / ежедневно,

12:20 / 13:10 / bа511 / ежедневно ] ).

расписание( милан, цюрих,

[ 9:25 / 10:15 / sr621 / ежедневно,

12:45 / 13:35 / sr623 / ежедневно ] ).

расписание( цюрих, любляна,

[13:30 / 14:40 / yu323 / [вт, чт] ] ).

расписание( цюрих, лондон,

9:00 / 9:40 / bа613 /

[ пн, вт, ср, чт, пт, сб],

16:10 / 16:55 / sr806 / [пн, вт, ср, чт, пт, сб] ] ).

расписание( цюрих, милан,

[ 7:55 / 8:45 / sr620 / ежедневно ] ).

Рис. 4.5. Планировщик воздушных маршрутов и база данных о рейсах самолетов.

Вот некоторые примеры вопросов к планировщику:

• По каким дням недели существуют прямые рейсы из Лондона в Люблину?

?- рейс( лондон, любляна, День, _, _, _ ).

День = пт;

День = сб;

no (нет)

• Как мне добраться из Любляны в Эдинбург в четверг?

?- маршрут( любляна, эдинбург, чт, R).

R = [любляна-цюрих : уu322 : 11:30, цюрих-лондон:

sr806 : 16:10,

лондон-эдинбург : bа4822 : 18:40 ]

• Как мне посетить Милан, Любляну и Цюрих, вылетев из Лондона во вторник и вернувшись в него в пятницу, совершая в день не более одного перелета? Этот вопрос сложнее, чем предыдущие. Его можно сформулировать, использовав отношение перестановка, запрограммированное в гл. 3. Мы попросим найти такую перестановку городов Милан, Любляна и Цюрих, чтобы соответствующие перелеты можно было осуществить в несколько последовательных дней недели:

?- перестановка( [милан, любляна, цюрих],

[Город1, Город2, Город3] ),

рейс( лондон, Город1, вт, Np1, Oтпp1, Пpиб1),

peйc( Город1, Город2, ср, Np2, Отпр2, Приб2),

рейс( Город2, Город3, чт, Np3, Отпp3, Приб3),

рейс( Город3, лондон, пт, Np4, Отпр4, Приб4).

Город1 = милан

Город2 = цюрих

Город3 = любляна

Np1 = ba510

Отпр1 = 8:30

Приб1 = 11:20

Np2 =sr621

Отпр2 = 9:25

Приб2 = 10:15

Np3 = yu323

Отпр3 = 13:30

Приб3 = 14:40

Np4 = yu200

Отпр4 = 11:10

Приб4 = 12:20

Эта задача состоит в отыскании такой расстановки восьми ферзей на пустой шахматной доске, в которой ни один из ферзей не находится под боем другого. Решение мы запрограммируем в виде унарного отношения:

решение( Поз)

которое истинно тогда и только тогда, когда Позизображает позицию, в которой восемь ферзей не бьют друг друга. Будет интересно сравнить различные идеи, лежащие в основе программирования этой задачи. Поэтому мы приведем три программы, основанные на слегка различающихся ее представлениях.