用于人工智能的Prolog语言学习教案课件

会计学1用于人工智能的Prolog语言会计学1用于人工智能的Prolog语言Prolog是一种逻辑程序设计语言，基于一阶谓词逻辑，是典型的叙述型语言（DeclarationLanguage）。

Prolog语言的特点：(1)建立在一阶谓词逻辑和归结原理基础上，有自动推理功能。(2)用Prolog设计应用程序时，仅需指明领域中各对象间的关系和决策规则，而应用这些知识的推理由Prolog完成。(3)Prolog应用程序，由数据库和规则库组成。(4)Prolog程序设计要做三件事，即说明事实、定义规则、提出问题。4.1归结原理与Prolog语言第1页/共31页4.1归结原理与Prolog语言第1页/共31页Prolog有三种形式的语句：1. B:-A1,A2,…,An.

含义是A1

A2...An

B，相当于~A1~A2…~An

B。可视作人工智能系统中的推理规则。也可将该句看作一个过程，B为过程头，是过程名，而{A1,A2,…,An}为过程体。2. A1,A2,…,An.

含义是A1

A2...An

F，相当于~A1~A2…~An，可视作推理的目标，或称目标子句。3. B.

含义是公式B无条件地为真。可视作已知的事实。x(M(x)R(x))M(“张三”)R(“张三”)如三段论：推理规则： R(X):-M(X).事实： M("张三").目标： R("张三").Prolog语句：第2页/共31页Prolog有三种形式的语句：1. B:-A1,A2,证明公式：((M(X)R(X))M("张三"))R("张三")

恒真即证明公式：(((M(X)R(X))M("张三"))R("张三"))

恒假化成公式集：{((M(X)R(X))M("张三"))，

R("张三")}子句集：{M(X)R(X)，M("张三"))，

R("张三")}推理规则事实目标子句B:-A1,A2,…,An.和子句B.都是仅有一个正文字的子句。称作定子句。目标子句

A1,A2,…,An.是没有正文字出现的子句。定子句和目标子句统成为Horn子句。Prolog子句都是Horn子句。第3页/共31页证明公式：((M(X)R(X))M("张三"用Prolog证明三段论：推理规则：R(X):-M(X).事实： M("张三").目标： R("张三"). M("张三").完整的Prolog程序：predicates M(symbol) R(symbol)clauses R(X):-M(X). M("zhsan").goal R("zhsan").运行第4页/共31页用Prolog证明三段论：推理规则：R(X):-M(X).4.2家庭关系程序示例下图是一个表示家庭关系的实例：PamTomAnnBobLizPatJim parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim).用Prolog语句表示为：第5页/共31页4.2家庭关系程序示例下图是一个表示家庭关系的实例：Pa完整的Prolog程序：predicates parent(symbol,symbol)clauses parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim).此程序可以回答的问题：1.bob是pat的父母吗？parent(bob,pat).2.liz是pat的父母吗？parent(liz,pat).3.谁是liz的父母？parent(X,liz).4.谁是谁的父母？parent(X,Y).1.系统回答2.系统回答3.系统回答4.系统回答第6页/共31页完整的Prolog程序：predicates此程序可以回答5.谁是jim的祖父母？分析：程序中并没有直接的祖父母关系。此问题可分两步：(1)谁是jim的父母？假设是Y,(2)谁是Y的父母？假设是X,XjimYparentparentgrandparentProlog目标语句：parent(Y,jim),parent(X,Y).6.类似的问题可以是：“谁是tom的孙子？”prolog目标语句：parent(tom,X),parent(X,Y).5.系统回答6.系统回答parent(pam,bob).parent(tom,bob).parent(tom,liz).parent(bob,ann).parent(bob,pat).parent(pat,jim).clauses第7页/共31页5.谁是jim的祖父母？分析：程序中并没有直接的祖父母关系。以上程序说明的几个重要观点：(1)在Prolog中定义一个关系是容易的，可以通过满足关系的n个对象来表达。(2)对程序中已定义的关系，用户可以轻而易举地询问Prolog系统。(3)关系的对象可以是常量(如：tom,ann)，也可以是变量(如：X,Y)。(4)向系统提出问题，可由一个或多个目标组成。(5)一个Prolog程序由一些子句(clauses)组成。每个子句用句号结束。(6)对一个问题的回答是肯定的或者是否定的，取决于相应的目标是否满足。在肯定回答的情况下，说相应的目标是可满足的，而且这个目标成功了。否则，说目标不可满足，目标失败了。(7)如果有多个回答都满足目标，那么Prolog将尽可能多地回答。第8页/共31页以上程序说明的几个重要观点：(1)在Prolog中定义一个关Predicates parent(symbol)clauses parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim).male(tom).male(bob).male(jim).female(pam).female(liz).female(pat).female(ann).在示例程序中，添加有关性别的信息：第9页/共31页Predicatesmale(tom).在示例程序中，添加在Prolog中定义offspring(后代）关系对所有的X和Y，Y是X的后代，如果X是Y的父母。对应的prolog语句为：offspring(Y,X):- parent(X,Y).子句头子句体注意：以上定义的是直接后代关系。对于间接后代：对所有的X和Y，Y是X的后代，如果Z是Y的父母,且Z是X的后代。offspring(Y,X):- parent(Z,Y), offspring(Z,X).对应的prolog语句为：XYZparentoffspringoffspring第10页/共31页在Prolog中定义offspring(后代）关系对所有的X关于sister的规则定义：predicates parent(symbol,symbol) sister(symbol,symbol) female(symbol) male(symbol)

clauses parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim).

male(tom). male(bob). male(jim). female(pam). female(liz). female(ann). female(pat).

sister(X,Y):- parent(Z,X), parent(Z,Y), female(X).goal sister(X,pat).运行Pat的姐妹是谁？第11页/共31页关于sister的规则定义：predicates male(predicates parent(symbol,symbol) sister(symbol,symbol) female(symbol) male(symbol)

different(symbol,symbol)clauses parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim). male(tom).

male(bob). male(jim). female(pam). female(liz). female(ann). female(pat).

sister(X,Y):- parent(Z,X), parent(Z,Y), female(X), different(X,Y). different(X,Y):- X<>Y.goal sister(X,pat).改进的sister规则：运行Pat的姐妹是谁？第12页/共31页predicates male(bob).改进的sistermother规则：对所有的X和Y，X是Y的母亲，如果X是Y的父母，并且，X为女性。用prolog规则表示为：mother(X,Y):- parent(X,Y), female(X).predicates parent(symbol,symbol)

mother(symbol,symbol) female(symbol) male(symbol)clauses parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim). mother(X,Y):- parent(X,Y), female(X).male(tom).male(bob).male(jim).female(pam).female(liz).female(ann).female(pat).goal mother(pat,X).Pat是谁的母亲？运行第13页/共31页mother规则：对所有的X和Y，X是Y的母亲，如果X是Y的4.3TurboProlog程序结构一个TurboProlog程序通常包括5个部分。如下：/* 注释 */domains

域说明database

数据库说明predicates

谓词说明goal

目标说明clauses

子句说明/* 注释 */1.域说明部分，说明谓词对象的数据类型。2.数据库说明部分，包含一些数据库谓词的定义，是说明用于动态数据库管理的谓词。如果程序不需要动态数据库，该部分可省略。3.谓词说明部分，定义程序中除内部谓词以外的所有谓词。4.在目标部分，说明程序的目标。一个程序目标可以由多个字目标复合而成。5.子句部分，列出全部事实和规则，也可看作是程序的静态数据。第14页/共31页4.3TurboProlog程序结构一个TurboPr/*程序名:Wordsmith文件名:*//*目标:查找并打印一单词的同义词或反义词。*/domains word,syn,ant=symbolpredicates synonym(word,syn) antonym(word,ant)goal synonym(brave,X), antonym(brave,Y), write("brave的同义词是:",X),nl, write("brave的反义词是:",Y),nl.clauses synonym(brave,daring). synonym(honest,truthful). synonym(modern,new). synonym(rare,uncommon). antonym(brave,cowardly). antonym(honest,dishonest). antonym(mordern,ancient). antonym(rare,common).4.4TurboProlog程序分析第15页/共31页/*程序名:Wordsmith文件名/*程序名:Thesaurus文件名:*//*目标:建立一个打印单词的同义词和反义词的小词典。*/domains word,syn1,syn2,syn3, ant1,ant2,ant3=symbolpredicates synonym(word,syn1,syn2,syn3) antonym(word,ant1,ant2,ant3)goal synonym(brave,S1,S2,S3), antonym(brave,A1,A2,A3), write("brave的同义词是:"),nl, write(S1,",",S2,",",S3,","), write("brave的反义词是:"),nl, write(A1,",",A2,",",A3,"."),nl.

clauses synonym(brave,daring,defiant,courageous). synonym(honest,truthful,open,sincere). synonym(modern,new,novel,recent). synonym(rare,uncommon,scrace,infrequent). antonym(brave,cowardly,fearful,timid). antonym(honest,dishonest,crooked,deceltful). antonym(mordern,ancient,old,obsolete). antonym(rare,common,ordinary,ubiquitous). 多元谓词、多元子句第16页/共31页/*程序名:Thesaurus文件名/*程序名:Presidents文件名:*//*目标:使用混合对象类型举例。*/domains name,party,state=symbol birth_year,year_in,year_out=integerpredicates president(name,party,state,birth_year,year_in,year_out)goal president(X,democrat,S,Yb,Yi,Yo),nl, write(X,"-democrat"),nl, write("State-",S),nl, write("Birth_year-",Yb),nl, write("Year_in-",Yi),nl, write("Year_out-",Yo),nl,nl.clauses president(elsenhower,republican,texas,1890,1953,1961). president(kennedy,democrat,massachusetts,1917,1961,1963). president(johnson,democrat,texas,1908,1963,1969). president(nixon,republican,california,1913,1969,1974). president(ford,republican,nebraska,1913,1974,1977). president(carter,democrat,georgia,1924,1977,1981). 混合域的使用第17页/共31页/*程序名:Presidents文件/*程序名:Rlatives文件名:*//*目标:规则结构举例*/domains person=symbolpredicates male(person) female(person) parents(person,person,person) sister(person,person) who_is_the_sistergoal who_is_the_sister.clauses /*事实*/ male("Frank"). male("Sam"). female("Mary"). female("Debbie"). parents("Sam","Frank","Mary"). parents("Debbie","Frank","Mary").

/*规则*/who_is_the_sister:- sister(Sister,Brother), write(Sister,"isthesisterof",Brother,"."),nl.

sister(Sister,Brother):- female(Sister), male(Brother), parents(Sister,Father,Mother), parents(Brother,Father,Mother).目标中使用规则第18页/共31页/*程序名:Rlatives文件名:domains man=symbolpredicates choice(man) short_height(man) medium_height(man) tall_height(man) black_hair(man) brown_hair(man) blond_hair(man) old_car(man) new_car(man) sports_car(man) kathy_choice(man) who_is_the_choicegoal who_is_the_choice.clauses /*事实*/ choice(bill). choice(jim). choice(mark). choice(robert). choice(willy).

/*规则*/who_is_the_choice:- kathy_choice(Choice), write("Kathy'schoiceis",Choice,"."), nl.

kathy_choice(Choice):- choice(Choice), tall_height(Choice), blond_hair(Choice), sports_car(Choice).choice(tom).choice(frank).short_height(mark).short_height(willy).medium_height(jim).medium_height(tom). tall_height(jim).tall_height(robert).tall_height(frank).black_hair(bill).black_hair(willy).brown_hair(jim).brown_hair(tom).blond_hair(mark).blond_hair(robert).blond_hair(frank).new_car(mark).new_car(willy).new_car(frank).old_car(mark).old_car(tom).sports_car(jim).sports_car(robert).简单数据库第19页/共31页domains choice(tom).简单数据库第19页//*程序名:Europair文件名:*//*目标:否定谓词应用举例*/domains country=symbolpredicates euro_pair(country,country) border(country,country) find_non_border_pairgoal find_non_border_pair.clauses euro_pair("France","Germany"). euro_pair("France","Spain"). euro_pair("France","Italy"). euro_pair("Germany","Spain"). euro_pair("Germany","Italy"). euro_pair("Spain","Italy"). border("France","Germany"). border("France","Spain"). border("France","Italy"). find_non_border_pair:- euro_pair(X,Y), not(border(X,Y)), write(X,"--",Y),nl.

否定谓词的应用第20页/共31页/*程序名:Europair文件名:domains personal_library=book(title,author,publisher,year) collector,title,author,publisher=symbol year=integerpredicates collection(collector,personal_library)clauses collection(kahn, book("TheComputerandtheBrain", "vonNeumann", "YaleUniversityPress",1958)). collection(kahn, book("SymbolicLogic", "LewisCarroll", "DoverPublications",1958)). collection(john, book("Database:APrimer", "C.J.Date", "Addison-Wesley",1983)). collection(john, book("Problem-SolvingMethodsinAI", "NilsNilsson", "McGraw-Hill",1971)). collection(smith, book("Alice,inWonderland", "LewisCarroll", "TheNewAmericanLibrary",1960)). collection(smith, book("FablesofAesop", "Aesop-Calder", "DoverPublications",1967)).复合对象的应用第21页/共31页domains复合对象的应用第21页/共31页personal_librarybooktitleauthorpublisheryear域结构图域第0层(结构)第1层(对象)DomainStructureDiagramcollectioncollectorbooktitleauthorpublisheryear谓词结构图PredicateStructureDiagram谓词(主函子)函子第0层第1层第2层第22页/共31页personal_librarybooktitleauthodomains personal_library=book(title,author,publication) publication=publication(publisher,year) collector,title,author,publisher=symbol year=integerpredicates collection(collector,personal_library)clauses collection(kahn,book("TheComputerandtheBrain", "vonNeumann", publication("YaleUniversityPress",1958))). collection(kahn,book("SymbolicLogic", "LewisCarroll", publication("DoverPublications",1958))). collection(john,book("Database:APrimer", "C.J.Date", publication("Addison-Wesley",1983))). collection(john,book("Problem-SolvingMethodsinAI", "NilsNilsson", publication("McGraw-Hill",1971))). collection(smith,book("Alice,inWonderland", "LewisCarroll", publication("TheNewAmericanLibrary",1960))). collection(smith,book("FablesofAesop", "Aesop-Calder", publication("DoverPublications",1967))).三层域结构和四层谓词结构第23页/共31页domains三层域结构和四层谓词结构第23页/共31页personal_librarybooktitleauthorpublicationyear域结构图域第0层第1层DomainStructureDiagramcollectioncollectorbooktitleauthorpublisheryear谓词结构图PredicateStructureDiagram谓词(主函子)函子第0层第1层第2层publisher第2层publisher第3层第24页/共31页personal_librarybooktitleautho4.5表与递归表是含有任意数目的其他对象的一个对象。一个包含1,2,3的表可被写成：[1,2,3]表中的每个项被称为一个元素。在域说明中需要对表类型进行说明。如：domains integerlist=integer*predicates number(integerlist)表头：是表中的第一个元素。如：表[a,b,c]中a是表头。表尾：是表中除表头外的另一张表。如：表[a,b,c]中[b,c]是表尾。空表：没有元素的表[]。对于表[c],c是表头，[]是表尾。[a,b,c,d,]a[b,c,d,]b[c,d,]c[d]d[]第25页/共31页4.5表与递归表是含有任意数目的其他对象的一个对象。一个Prolog提供一种使表头和表尾明确分开的方法：用逗号将元素分开，用'

|'号将表头和表尾分开。如：[a,b,c]等价于[a|[b,c]]等价于[a|[b|[c]]]等价于[a|[b|[c|[]]]]打印表中元素的例子：domains list=integer*predicates write_a_list(list)clauses write_a_list([]). write_a_list([H|T]):- write(H),nl, write_a_list(T).goal write_a_list([1,2,3]).第26页/共31页Prolog提供一种使表头和表尾明确分开的方法：用逗号将表元素记数的例子：domains list=integer*predicates length_of(list,integer)clauses length_of([],0). length_of([_|T],L):- length_of(T,TailLength), L=TailLength+1.goal length_of([1,2,3],L). 第27页/共31页表元素记数的例子：domains第27页/共31页domainslist=integer*predicatesadd1(list,list)clausesadd1([],[]). /*boundarycondition*/add1([Head|Tail],[Head1|Tail1]):- /*separatethehead*/ /*fromtherestofthelist*/Head1=Head+1, /*add1tothefirstelement*/add1(Tail,Tail1). /*callelementwiththerestofthelist*/goaladd1([1,2,3,4],NewList).修改表，对表中的每个元素加1为了将1加至空表上的所有元素， 只需生成另一张空表。为了将1加至其它表上的所有元素， 将1加至表头，并使它成为结果表的表头，然后 将1加至表尾的每个元素，并使它成为新的表尾。第28页/共31页domains修改表，对表中的每个元素加1为了将1加至空表上表合并：domainsintegerlist=integer*predicatesappend(integerlist,integerlist,integerlist)clausesappend([],List,List).append([X|L1],List2,[X|L3]):-append(L1,List2,L3).goalappend([1,2,3],[4,5],Newlist).第29页/共31页表合并：domains第29页/共31页4.6文件与数据库Prolog打开及关闭文件有8个内部谓词：openread谓词,打开文件用于读操作。openwrite谓词,打开文件用于写操作。openappend谓词,打开文件，在文件尾拼加。openmodify谓词,打开文件用于读和写操作。closfile谓词,用于关闭指定的文件。readdevice谓词,重新设置当前读设备，或获取当前读设备的名字。writedevice谓词,重新设置当前写设备，或获取当前写设备的名字。第30页/共31页4.6文件与数据库Prolog打开及关闭文件有8个内部谓会计学32用于人工智能的Prolog语言会计学1用于人工智能的Prolog语言Prolog是一种逻辑程序设计语言，基于一阶谓词逻辑，是典型的叙述型语言（DeclarationLanguage）。

Prolog语言的特点：(1)建立在一阶谓词逻辑和归结原理基础上，有自动推理功能。(2)用Prolog设计应用程序时，仅需指明领域中各对象间的关系和决策规则，而应用这些知识的推理由Prolog完成。(3)Prolog应用程序，由数据库和规则库组成。(4)Prolog程序设计要做三件事，即说明事实、定义规则、提出问题。4.1归结原理与Prolog语言第1页/共31页4.1归结原理与Prolog语言第1页/共31页Prolog有三种形式的语句：1. B:-A1,A2,…,An.

含义是A1

A2...An

B，相当于~A1~A2…~An

B。可视作人工智能系统中的推理规则。也可将该句看作一个过程，B为过程头，是过程名，而{A1,A2,…,An}为过程体。2. A1,A2,…,An.

含义是A1

A2...An

F，相当于~A1~A2…~An，可视作推理的目标，或称目标子句。3. B.

含义是公式B无条件地为真。可视作已知的事实。x(M(x)R(x))M(“张三”)R(“张三”)如三段论：推理规则： R(X):-M(X).事实： M("张三").目标： R("张三").Prolog语句：第2页/共31页Prolog有三种形式的语句：1. B:-A1,A2,证明公式：((M(X)R(X))M("张三"))R("张三")

恒真即证明公式：(((M(X)R(X))M("张三"))R("张三"))

恒假化成公式集：{((M(X)R(X))M("张三"))，

R("张三")}子句集：{M(X)R(X)，M("张三"))，

R("张三")}推理规则事实目标子句B:-A1,A2,…,An.和子句B.都是仅有一个正文字的子句。称作定子句。目标子句

A1,A2,…,An.是没有正文字出现的子句。定子句和目标子句统成为Horn子句。Prolog子句都是Horn子句。第3页/共31页证明公式：((M(X)R(X))M("张三"用Prolog证明三段论：推理规则：R(X):-M(X).事实： M("张三").目标： R("张三"). M("张三").完整的Prolog程序：predicates M(symbol) R(symbol)clauses R(X):-M(X). M("zhsan").goal R("zhsan").运行第4页/共31页用Prolog证明三段论：推理规则：R(X):-M(X).4.2家庭关系程序示例下图是一个表示家庭关系的实例：PamTomAnnBobLizPatJim parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim).用Prolog语句表示为：第5页/共31页4.2家庭关系程序示例下图是一个表示家庭关系的实例：Pa完整的Prolog程序：predicates parent(symbol,symbol)clauses parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim).此程序可以回答的问题：1.bob是pat的父母吗？parent(bob,pat).2.liz是pat的父母吗？parent(liz,pat).3.谁是liz的父母？parent(X,liz).4.谁是谁的父母？parent(X,Y).1.系统回答2.系统回答3.系统回答4.系统回答第6页/共31页完整的Prolog程序：predicates此程序可以回答5.谁是jim的祖父母？分析：程序中并没有直接的祖父母关系。此问题可分两步：(1)谁是jim的父母？假设是Y,(2)谁是Y的父母？假设是X,XjimYparentparentgrandparentProlog目标语句：parent(Y,jim),parent(X,Y).6.类似的问题可以是：“谁是tom的孙子？”prolog目标语句：parent(tom,X),parent(X,Y).5.系统回答6.系统回答parent(pam,bob).parent(tom,bob).parent(tom,liz).parent(bob,ann).parent(bob,pat).parent(pat,jim).clauses第7页/共31页5.谁是jim的祖父母？分析：程序中并没有直接的祖父母关系。以上程序说明的几个重要观点：(1)在Prolog中定义一个关系是容易的，可以通过满足关系的n个对象来表达。(2)对程序中已定义的关系，用户可以轻而易举地询问Prolog系统。(3)关系的对象可以是常量(如：tom,ann)，也可以是变量(如：X,Y)。(4)向系统提出问题，可由一个或多个目标组成。(5)一个Prolog程序由一些子句(clauses)组成。每个子句用句号结束。(6)对一个问题的回答是肯定的或者是否定的，取决于相应的目标是否满足。在肯定回答的情况下，说相应的目标是可满足的，而且这个目标成功了。否则，说目标不可满足，目标失败了。(7)如果有多个回答都满足目标，那么Prolog将尽可能多地回答。第8页/共31页以上程序说明的几个重要观点：(1)在Prolog中定义一个关Predicates parent(symbol)clauses parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim).male(tom).male(bob).male(jim).female(pam).female(liz).female(pat).female(ann).在示例程序中，添加有关性别的信息：第9页/共31页Predicatesmale(tom).在示例程序中，添加在Prolog中定义offspring(后代）关系对所有的X和Y，Y是X的后代，如果X是Y的父母。对应的prolog语句为：offspring(Y,X):- parent(X,Y).子句头子句体注意：以上定义的是直接后代关系。对于间接后代：对所有的X和Y，Y是X的后代，如果Z是Y的父母,且Z是X的后代。offspring(Y,X):- parent(Z,Y), offspring(Z,X).对应的prolog语句为：XYZparentoffspringoffspring第10页/共31页在Prolog中定义offspring(后代）关系对所有的X关于sister的规则定义：predicates parent(symbol,symbol) sister(symbol,symbol) female(symbol) male(symbol)

clauses parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim).

male(tom). male(bob). male(jim). female(pam). female(liz). female(ann). female(pat).

sister(X,Y):- parent(Z,X), parent(Z,Y), female(X).goal sister(X,pat).运行Pat的姐妹是谁？第11页/共31页关于sister的规则定义：predicates male(predicates parent(symbol,symbol) sister(symbol,symbol) female(symbol) male(symbol)

different(symbol,symbol)clauses parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim). male(tom).

male(bob). male(jim). female(pam). female(liz). female(ann). female(pat).

sister(X,Y):- parent(Z,X), parent(Z,Y), female(X), different(X,Y). different(X,Y):- X<>Y.goal sister(X,pat).改进的sister规则：运行Pat的姐妹是谁？第12页/共31页predicates male(bob).改进的sistermother规则：对所有的X和Y，X是Y的母亲，如果X是Y的父母，并且，X为女性。用prolog规则表示为：mother(X,Y):- parent(X,Y), female(X).predicates parent(symbol,symbol)

mother(symbol,symbol) female(symbol) male(symbol)clauses parent(pam,bob). parent(tom,bob). parent(tom,liz). parent(bob,ann). parent(bob,pat). parent(pat,jim). mother(X,Y):- parent(X,Y), female(X).male(tom).male(bob).male(jim).female(pam).female(liz).female(ann).female(pat).goal mother(pat,X).Pat是谁的母亲？运行第13页/共31页mother规则：对所有的X和Y，X是Y的母亲，如果X是Y的4.3TurboProlog程序结构一个TurboProlog程序通常包括5个部分。如下：/* 注释 */domains

域说明database

数据库说明predicates

谓词说明goal

目标说明clauses

子句说明/* 注释 */1.域说明部分，说明谓词对象的数据类型。2.数据库说明部分，包含一些数据库谓词的定义，是说明用于动态数据库管理的谓词。如果程序不需要动态数据库，该部分可省略。3.谓词说明部分，定义程序中除内部谓词以外的所有谓词。4.在目标部分，说明程序的目标。一个程序目标可以由多个字目标复合而成。5.子句部分，列出全部事实和规则，也可看作是程序的静态数据。第14页/共31页4.3TurboProlog程序结构一个TurboPr/*程序名:Wordsmith文件名:*//*目标:查找并打印一单词的同义词或反义词。*/domains word,syn,ant=symbolpredicates synonym(word,syn) antonym(word,ant)goal synonym(brave,X), antonym(brave,Y), write("brave的同义词是:",X),nl, write("brave的反义词是:",Y),nl.clauses synonym(brave,daring). synonym(honest,truthful). synonym(modern,new). synonym(rare,uncommon). antonym(brave,cowardly). antonym(honest,dishonest). antonym(mordern,ancient). antonym(rare,common).4.4TurboProlog程序分析第15页/共31页/*程序名:Wordsmith文件名/*程序名:Thesaurus文件名:*//*目标:建立一个打印单词的同义词和反义词的小词典。*/domains word,syn1,syn2,syn3, ant1,ant2,ant3=symbolpredicates synonym(word,syn1,syn2,syn3) antonym(word,ant1,ant2,ant3)goal synonym(brave,S1,S2,S3), antonym(brave,A1,A2,A3), write("brave的同义词是:"),nl, write(S1,",",S2,",",S3,","), write("brave的反义词是:"),nl, write(A1,",",A2,",",A3,"."),nl.

clauses synonym(brave,daring,defiant,courageous). synonym(honest,truthful,open,sincere). synonym(modern,new,novel,recent). synonym(rare,uncommon,scrace,infrequent). antonym(brave,cowardly,fearful,timid). antonym(honest,dishonest,crooked,deceltful). antonym(mordern,ancient,old,obsolete). antonym(rare,common,ordinary,ubiquitous). 多元谓词、多元子句第16页/共31页/*程序名:Thesaurus文件名/*程序名:Presidents文件名:*//*目标:使用混合对象类型举例。*/domains name,party,state=symbol birth_year,year_in,year_out=integerpredicates president(name,party,state,birth_year,year_in,year_out)goal president(X,democrat,S,Yb,Yi,Yo),nl, write(X,"-democrat"),nl, write("State-",S),nl, write("Birth_year-",Yb),nl, write("Year_in-",Yi),nl, write("Year_out-",Yo),nl,nl.clauses president(elsenhower,republican,texas,1890,1953,1961). president(kennedy,democrat,massachusetts,1917,1961,1963). president(johnson,democrat,texas,1908,1963,1969). president(nixon,republican,california,1913,1969,1974). president(ford,republican,nebraska,1913,1974,1977). president(carter,democrat,georgia,1924,1977,1981). 混合域的使用第17页/共31页/*程序名:Presidents文件/*程序名:Rlatives文件名:*//*目标:规则结构举例*/domains person=symbolpredicates male(person) female(person) parents(person,person,person) sister(person,person) who_is_the_sistergoal who_is_the_sister.clauses /*事实*/ male("Frank"). male("Sam"). female("Mary"). female("Debbie"). parents("Sam","Frank","Mary"). parents("Debbie","Frank","Mary").

/*规则*/who_is_the_sister:- sister(Sister,Brother), write(Sister,"isthesisterof",Brother,"."),nl.

sister(Sister,Brother):- female(Sister), male(Brother), parents(Sister,Father,Mother), parents(Brother,Father,Mother).目标中使用规则第18页/共31页/*程序名:Rlatives文件名:domains man=symbolpredicates choice(man) short_height(man) medium_height(man) tall_height(man) black_hair(man) brown_hair(man) blond_hair(man) old_car(man) new_car(man) sports_car(man) kathy_choice(man) who_is_the_choicegoal who_is_the_choice.clauses /*事实*/ choice(bill). choice(jim). choice(mark). choice(robert). choice(willy).

/*规则*/who_is_the_choice:- kathy_choice(Choice), write("Kathy'schoiceis",Choice,"."), nl.

kathy_choice(Choice):- choice(Choice), tall_height(Choice), blond_hair(Choice), sports_car(Choice).choice(tom).choice(frank).short_height(mark).short_height(willy).medium_height(jim).medium_height(tom). tall_height(jim).tall_height(robert).tall_height(frank).black_hair(bill).black_hair(willy).brown_hair(jim).brown_hair(tom).blond_hair(mark).blond_hair(robert).blond_hair(frank).new_car(mark).new_car(willy).new_car(frank).old_car(mark).old_car(tom).sports_car(jim).sports_car(robert).简单数据库第19页/共31页domains choice(tom).简单数据库第19页//*程序名:Europair文件名:*//*目标:否定谓词应用举例*/domains country=symbolpredicates euro_pair(country,country) border(country,country) find_non_border_pairgoal find_non_border_pair.clauses euro_pair("France","Germany"). euro_pair("France","Spain"). euro_pair("France","Italy"). euro_pair("Germany","Spain"). euro_pair("Germany","Italy"). euro_pair("Spain","Italy"). border("France","Germany"). border("France","Spain"). border("France","Italy"). find_non_border_pair:- euro_pair(X,Y), not(border(X,Y)), write(X,"--",Y),nl.

否定谓词的应用第20页/共31页/*程序名:Europair文件名:domains personal_library=book(title,author,publisher,year) collector,title,author,publisher=symbol year=integerpredicates collection(collector,personal_library)clauses collection(kahn, book("TheComputerandtheBrain", "vonNeumann", "YaleUniversityPress",1958)). collection(kahn, book("SymbolicLogic", "LewisCarroll", "DoverPublications",1958)). collection(john, book("Database:APrimer", "C.J.Date", "Addison-Wesley",1983)). collection(john, book("Problem-SolvingMethodsinAI", "NilsNilsson", "McGraw-Hill",1971)). collection(smith, book("Alice,inWonderland", "LewisCarroll", "TheNewAmericanLibrary",1960)). collection(smith, book("FablesofAesop", "Aesop-Calder", "DoverPublications",1967)).复合对象的应用第21页/共31页domains复合对象的应用第21页/共31页personal_librarybooktitleauthorpublisheryear域结构图域第0层(结构)第1层(对象)DomainStructureDiagramcollectioncollectorbooktitleauthorpublisheryear谓词结构图PredicateStructureDiagram谓词(主函子)函子第0层第1层第2层第22页/共31页personal_librarybooktitleauthodomains personal_library=book(title,author,publication) publication=publication(publisher,year) collector,title,author,publisher=symbol year=integerpredicates collection(collector,personal_library)clauses collection(kahn,book("TheComputerandtheBrain", "vonNeumann", publication("YaleUniversityPress",1958))). collection(kahn,book("SymbolicLogic",