人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言-2015課件

人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言華北電力大學(xué)計(jì)算機(jī)系

11/7/20221內(nèi)容綜述函數(shù)型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言LISP邏輯性程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言PROLOGPROLOG程序設(shè)計(jì)11/7/20222華北電力大學(xué)內(nèi)容綜述函數(shù)型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言LISP邏輯性程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言PROLOGPROLOG程序設(shè)計(jì)11/7/20223華北電力大學(xué)綜述人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言函數(shù)型語(yǔ)言邏輯性語(yǔ)言面向?qū)ο笳Z(yǔ)言混合型語(yǔ)言11/7/20225華北電力大學(xué)綜述-函數(shù)型語(yǔ)言函數(shù)型語(yǔ)言LISP是一種函數(shù)型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。LISP程序由一組函數(shù)組成，程序的執(zhí)行過(guò)程就是一系列的函數(shù)調(diào)用和求值過(guò)程。但LISP還不是純函數(shù)型語(yǔ)言，準(zhǔn)確地講，它是基于λ--函數(shù)的語(yǔ)言。除LISP外，20世紀(jì)70年代J.Backus還提出了一種稱(chēng)為FP的所謂純函數(shù)型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。但該語(yǔ)言現(xiàn)在還限于理論研究，實(shí)現(xiàn)上還存在一定困難。11/7/20226華北電力大學(xué)綜述-邏輯型語(yǔ)言邏輯型語(yǔ)言邏輯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言起源于PROLOG（PROgramminginLOGic）。PROLOG語(yǔ)言首先由法國(guó)馬塞大學(xué)的Colmerauer和它的研究小組于1972年研制成功，后來(lái)在歐洲得到進(jìn)一步發(fā)展。特別是1981年日本宣布要以PROLOG作為他們正在研制的新一代計(jì)算機(jī)——智能計(jì)算機(jī)的核心語(yǔ)言，更使PROLOG舉世矚目，迅速風(fēng)靡世界。11/7/20227華北電力大學(xué)綜述-邏輯型語(yǔ)言現(xiàn)在PROLOG幾乎在人工智能的所有領(lǐng)域都獲得了應(yīng)用,成為與LISP并駕齊驅(qū)的甚至更加流行的智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。由于PROLOG語(yǔ)言是一種邏輯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,因此用它編寫(xiě)的程序也就是邏輯程序,即在PROLOG程序中一般不需告訴計(jì)算機(jī)“怎么做”,而只需告訴它“做什么”。因此,PROLOG亦屬陳述性語(yǔ)言。與通常的過(guò)程性程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言相比,PROLOG是更高級(jí)的語(yǔ)言。11/7/20228華北電力大學(xué)綜述-混合型語(yǔ)言混合型語(yǔ)言1.函數(shù)型與邏輯型相結(jié)合的語(yǔ)言

函數(shù)型與邏輯型語(yǔ)言的結(jié)合方式有耦合型和統(tǒng)一型兩類(lèi)。統(tǒng)一型又可分為具有歸結(jié)語(yǔ)義的函數(shù)型語(yǔ)言和集成式語(yǔ)言兩個(gè)子類(lèi)。耦合型語(yǔ)言意為將具有歸約語(yǔ)義的函數(shù)型語(yǔ)言和具有歸結(jié)語(yǔ)義的邏輯型語(yǔ)言組合在一起,并在二者之間提供一個(gè)接口而形成的一種混合型語(yǔ)言。其典型代表有：11/7/202210華北電力大學(xué)綜述-混合型語(yǔ)言2.函數(shù)型與面向?qū)ο笙嘟Y(jié)合的語(yǔ)言

在LISP語(yǔ)言的基礎(chǔ)上再擴(kuò)充面向?qū)ο髾C(jī)制而產(chǎn)生的語(yǔ)言,稱(chēng)為函數(shù)型的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言(亦稱(chēng)為面向?qū)ο蟮腖ISP)。這種語(yǔ)言現(xiàn)已成為一個(gè)家族,其中比較著名的有：(1)Flavors由MIT的LispMachine小組于1979年研制而成,它的基語(yǔ)言是SymbolicsCommonLISP。(2)LOOPS(Lisp-Object-OrientedProgrammingSystem)。它是在InterLisp-D環(huán)境上實(shí)現(xiàn)的基于LISP的OOP語(yǔ)言,由Xerox公司于1983年推出。11/7/202212華北電力大學(xué)綜述-混合型語(yǔ)言3.邏輯型與面向?qū)ο笙嘟Y(jié)合的語(yǔ)言

這類(lèi)語(yǔ)言著名的有:(1)SPOOL。日本IBM分部于1985年推出的以面向?qū)ο笏枷霐U(kuò)充的PROLOG語(yǔ)言。(2)Orient84K。Keio大學(xué)于1984年發(fā)表的基于PROLOG和Smalltalk的并行執(zhí)行語(yǔ)言。(3)Vulan。一種面向?qū)ο蟮倪壿嬓驼Z(yǔ)言。11/7/202214華北電力大學(xué)內(nèi)容綜述函數(shù)型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言LISP邏輯性程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言PROLOGPROLOG程序設(shè)計(jì)11/7/202215華北電力大學(xué)函數(shù)型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言LISPLISP是第一個(gè)人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言LIStProcessing，表處理語(yǔ)言1960年由MIT的麥卡錫和他的研究小組設(shè)計(jì)，擅長(zhǎng)表處理，即符號(hào)處理許多人工智能系統(tǒng)用LISP語(yǔ)言編寫(xiě)LISP被譽(yù)為人工智能的數(shù)學(xué)，是人工智能研究和開(kāi)發(fā)的主要工具11/7/202216華北電力大學(xué)

函數(shù)型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言LISP

LISP語(yǔ)言的主要特點(diǎn)：LISP程序由一組函數(shù)組成，程序的執(zhí)行過(guò)程是函數(shù)的調(diào)用過(guò)程程序和數(shù)據(jù)在形式上是相同的，即都是符號(hào)表達(dá)式，簡(jiǎn)稱(chēng)為S─表達(dá)式遞歸是LISP語(yǔ)言的主要控制結(jié)構(gòu)程序以交互方式運(yùn)行11/7/202217華北電力大學(xué)LISP的程序結(jié)構(gòu)LISP的程序一般由函數(shù)的定義和函數(shù)的調(diào)用兩部分組成。其一般格式為：(DEFUN(<函數(shù)名>(<形參表>)<函數(shù)體>)(<函數(shù)名>(<形參表>)<函數(shù)體>)

…(<函數(shù)名>(<形參表>)<函數(shù)體>))

(<函數(shù)名><實(shí)參表>)(<函數(shù)名><實(shí)參表>)…(<函數(shù)名><實(shí)參表>)“DEFUN”是定義函數(shù)的關(guān)鍵字“函數(shù)名”可以是系統(tǒng)的內(nèi)部函數(shù)(名),也可以是用戶用DEFUN定義的函數(shù)(名)11/7/202218華北電力大學(xué)LISP的基本函數(shù)LISP的函數(shù)一律使用前綴表示方式,分為內(nèi)部函數(shù)(基本或系統(tǒng)函數(shù))和用戶自定義函數(shù)兩類(lèi)基本函數(shù)的種類(lèi)有十多個(gè)，僅給出主要的幾類(lèi)表處理函數(shù)算數(shù)函數(shù)求值與賦值函數(shù)謂詞函數(shù)條件函數(shù)11/7/202220華北電力大學(xué)表處理函數(shù)表處理是LISP的主要特色，下面僅給出最常用的幾個(gè)：1)CAR函數(shù) 功能 取出表中的表頭。 如 CAR′(LISPLanguageProgram)) 返回值 LISP2)CDR函數(shù)功能 取出表中的表尾如 (CDR′(LISPLanguageProgram))返回值(LanguageProgram)11/7/202221華北電力大學(xué)算術(shù)函數(shù)LISP的算術(shù)表達(dá)式也是用函數(shù)表示的，稱(chēng)為算術(shù)函數(shù)舉例說(shuō)明(+25)表示2+5，返回值為7(-(*48)(/105))表示4×8-10/5，返回值為3011/7/202223華北電力大學(xué)求值與賦值函數(shù)撇號(hào)′是禁止求值函數(shù)QUOTE的簡(jiǎn)寫(xiě)形式賦值函數(shù)有多個(gè)SET函數(shù)是最基本的一個(gè)功能 把S─表達(dá)式賦給變量例如：(SET′X′8);X得到值8(SET′Y′(abc));Y得到值(abc)(SET′Z(CDRY);Z得到值(bc)11/7/202224華北電力大學(xué)謂詞函數(shù)

(2)相等謂詞EQUAL功能 判斷兩個(gè)參數(shù)是否邏輯相等例如：(EQUAL′a′a);返回T(EQUAL′(ab)′(ac));返回NIL

(3)判空表函數(shù)NULL功能 判斷參數(shù)是否為空表，是則返回T，否則返回NIL11/7/202226華北電力大學(xué)條件函數(shù)條件函數(shù)類(lèi)似于分支語(yǔ)句，其作用是控制程序的流程

格式 (COND(P1e1) (P2e2) … (Pnen))其中Pi(i=1,...,n)為謂詞，ei(i=1,...,n)為一個(gè)或多個(gè)S─表達(dá)式

功能 如果P1為真，則COND函數(shù)的值為e1。否則，判斷P2，……直到某個(gè)Pi真為止，然后將對(duì)應(yīng)的ei作為函數(shù)值。若沒(méi)有一個(gè)Pi的值為非NIL，則COND的返回值為NIL。特別地，Pi也可以為邏輯常量T，這時(shí)則對(duì)其對(duì)應(yīng)的各表達(dá)式求值，并把最后一個(gè)表達(dá)式的值作為COND的返回值

11/7/202227華北電力大學(xué)條件函數(shù)例如：(COND((NULLx)0)((ATOMx)1)((LISTPx)(LENGTHx)))其語(yǔ)義是，若x的值為NIL，則COND的返回值為0;若x為原子，則COND的返回值為1;若x的值為表，則COND的返回值為表的長(zhǎng)度11/7/202228華北電力大學(xué)例定義求N!的LISP函數(shù)階乘的公式是n!＝n×(n-1)!1!＝10!＝1其LISP函數(shù)如下：(DEFUNN!(n)(COND((=n0)1)((=n1)1)(T(*n(N!(-n1))))))該函數(shù)的最后一行中又調(diào)用了它自己→這個(gè)函數(shù)N!是遞歸定義的11/7/202230華北電力大學(xué)例HANOI（DEFUNHANOI（abcn）

當(dāng)只有一個(gè)盤(pán)子時(shí)，直接將a上的盤(pán)子移動(dòng)到c上

（COND（（＝n1）（MOVE－DISKac））

其他情況，通過(guò)遞歸，先將柱a上的n－1個(gè)盤(pán)子通過(guò)柱c移到柱b上

（T（HANOIacb（－n1））

再將柱a上的一個(gè)盤(pán)子移動(dòng)到柱c上

（MOVE－DISKac）

最后再通過(guò)遞歸，將柱b上的n－1個(gè)盤(pán)子通過(guò)柱a移動(dòng)到柱c上 （HANOIbac（－n1）））））函數(shù)MOVE-DISK起顯示的作用，表示從柱from到柱to移動(dòng)了一個(gè)盤(pán)子

（DEFUNMOVE－DISK（fromto）

TERPRI是回車(chē)換行函數(shù)，PRINC是顯示參數(shù)的函數(shù) （TERPRI）

（PRINC”MoveDiskFrom”）

（PRINCfrom）

（PRINC”To”）

（PRINCto））

11/7/202231華北電力大學(xué)內(nèi)容綜述函數(shù)型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言LISP邏輯性程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言PROLOGPROLOG程序設(shè)計(jì)11/7/202232華北電力大學(xué)邏輯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言PROLOG1972年，法國(guó)馬賽大學(xué)的Alain.Colmerauer提出了Prolog的雛型1975年，Prolog被用于問(wèn)題求解系統(tǒng)，此后在許多領(lǐng)域獲得了應(yīng)用，如關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、定理證明、智能問(wèn)題求解、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、規(guī)劃生成等領(lǐng)域Prolog語(yǔ)言是以一階謂詞邏輯的Horn子句集為語(yǔ)法，以Robinson的消解原理為工具，加上深度優(yōu)先的控制策略而形成的人工智能通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言11/7/202233華北電力大學(xué)Horn邏輯文字：原子公式(正文字)或原子公式的否定(負(fù)文字)P,Q,?R子句：若干文字的析取 ?P∨Q∨R在數(shù)理邏輯中，霍恩子句（HornClause）是帶有最多一個(gè)肯定文字的子句(文字的析取)Horn子句：子句L1∨L2∨…∨Ln中如果至多只含一個(gè)正文字，那么該子句稱(chēng)為Horn子句。Horn子句P∨?Q1∨?Q2∨…∨?Qn通常表示為：PQ1,Q2,…,Qn11/7/202234華北電力大學(xué)Horn邏輯Horn子句的類(lèi)型：過(guò)程：PQ1,Q2,…,Qn事實(shí)：P目標(biāo)：Q1,Q2,…,Qn空子句：?11/7/202235華北電力大學(xué)Horn邏輯例:過(guò)程：AT(dog,x)

AT(Zhang,x) 事實(shí)：AT(Zhang,train)

目標(biāo)：AT(dog,train)

首先目標(biāo)中過(guò)程調(diào)用AT(dog,train)與過(guò)程名AT(dog,x)匹配，合一為{train/x}，調(diào)用過(guò)程AT(Zhang,x)，從而產(chǎn)生新目標(biāo)

AT(Zhang,train)，與事實(shí)匹配，產(chǎn)生目標(biāo)?。因而調(diào)用成功，輸出“是”。11/7/202236華北電力大學(xué)Prolog的基本特點(diǎn)Prolog既是一種邏輯程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，又是一個(gè)邏輯系統(tǒng)Prolog是一種描述性語(yǔ)言，是一種面向問(wèn)題的語(yǔ)言，只需要告訴它要做什么，即給出問(wèn)題的形式描述，而不需要知道應(yīng)該如何做Prolog完全依靠匹配、回溯來(lái)進(jìn)行搜索Prolog有很強(qiáng)的描述能力11/7/202237華北電力大學(xué)內(nèi)容綜述函數(shù)型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言LISP邏輯性程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言PROLOGPROLOG程序設(shè)計(jì)PROLOG語(yǔ)句PROLOG程序PROLOG程序的運(yùn)行機(jī)理其它11/7/202238華北電力大學(xué)PROLOG的語(yǔ)句PROLOG語(yǔ)言只有三種語(yǔ)句，分別為:事實(shí)(fact)規(guī)則(rule)問(wèn)題(question)

11/7/202239華北電力大學(xué)事實(shí)(fact)格式 <謂詞名>(<項(xiàng)表>).謂詞名是以小寫(xiě)英文字母打頭的字母、數(shù)字、下劃線等組成的字符串項(xiàng)表是以逗號(hào)隔開(kāi)的項(xiàng)序列例如：student(john).like(mary,music).功能一般表示對(duì)象的性質(zhì)或關(guān)系

作為特殊情形，事實(shí)也可以只有謂詞名而無(wú)參量例如：abc.repeat.11/7/202240華北電力大學(xué)規(guī)則(rule)格式<謂詞名>(<項(xiàng)表>):-<謂詞名>(<項(xiàng)表>){,<謂詞名>(<項(xiàng)表>)}.“:-”號(hào)表示“if”左部的謂詞是規(guī)則的結(jié)論（亦稱(chēng)為頭）右部的謂詞是規(guī)則的前提（亦稱(chēng)為體）{}表示零次或多次重復(fù)逗號(hào)表示and(邏輯與)例如：bird(X):-animal(X),has(X,feather).grandfather(X,Y):-father(X,Z),father(Z,Y).功能一般表示對(duì)象間的因果關(guān)系、蘊(yùn)含關(guān)系或?qū)?yīng)關(guān)系作為特殊情形，規(guī)則中的謂詞也可以只有謂詞名而無(wú)參量例如：run:-start,step1(X),step2(X),end.11/7/202241華北電力大學(xué)問(wèn)題(question)格式?-<謂詞名>(<項(xiàng)表>){,<謂詞名>(<項(xiàng)表>)}.例如：?-student(john).?-like(mary,X).功能問(wèn)題表示用戶的詢問(wèn)，是程序運(yùn)行的目標(biāo)11/7/202242華北電力大學(xué)Prolog的一些內(nèi)建謂詞Prolog提供了一些有用的內(nèi)建謂詞(Built-inPredicates)內(nèi)建謂詞和用戶定義謂詞使用方式類(lèi)似常用內(nèi)建謂詞等價(jià)謂詞：=永真和永假：true;fail載入程序文件：consult/1終端輸出write/1;nl/011/7/202243華北電力大學(xué)PROLOG程序PROLOG程序一般由一組事實(shí)、規(guī)則和問(wèn)題組成。問(wèn)題是程序執(zhí)行的起點(diǎn)，稱(chēng)為程序的目標(biāo)。例如下面就是一個(gè)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).四條事實(shí)兩條規(guī)則一個(gè)問(wèn)題11/7/202244華北電力大學(xué)PROLOG程序的運(yùn)行機(jī)理PROLOG程序的運(yùn)行是從目標(biāo)出發(fā)，并不斷進(jìn)行匹配、合一、歸結(jié)，有時(shí)還要回溯，直到目標(biāo)被完全滿足或不能滿足時(shí)為止匹配？合一？回溯？11/7/202245華北電力大學(xué)PROLOG程序的運(yùn)行機(jī)理自由變量與約束變量PROLOG中稱(chēng)無(wú)值的變量為自由變量，有值的變量為約束變量一個(gè)變量取了某值就說(shuō)該變量約束于某值或者說(shuō)該變量被某值所約束或者說(shuō)該變量被某值實(shí)例化了11/7/202246華北電力大學(xué)PROLOG程序的運(yùn)行機(jī)理匹配合一：指兩個(gè)謂詞的名相同，參量項(xiàng)的個(gè)數(shù)相同，參量類(lèi)型對(duì)應(yīng)相同，并且對(duì)應(yīng)參量項(xiàng)滿足下列條件之一(1)如果兩個(gè)都是常量，則必須完全相同(2)如果兩個(gè)都是約束變量，則兩個(gè)約束值必須相同(3)如果其中一個(gè)是常量，一個(gè)是約束變量，則約束值與常量必須相同(4)至少有一個(gè)是自由變量例如：下面的兩個(gè)謂詞

pre1(“ob1”,“ob2”,Z).pre1("ob1",X,Y).只有當(dāng)變量X被約束為"ob2"，且Y、Z的約束值相同或者至少有一個(gè)是自由變量時(shí)，它們才是匹配合一的11/7/202247華北電力大學(xué)PROLOG程序的運(yùn)行機(jī)理回溯在程序運(yùn)行期間，當(dāng)某一個(gè)子目標(biāo)不能滿足（即謂詞匹配失敗）時(shí)，控制就返回到前一個(gè)已經(jīng)滿足的子目標(biāo)（如果存在的話），并撤消其有關(guān)變量的約束值，然后再使其重新滿足。成功后，再繼續(xù)滿足原子目標(biāo)。如果失敗的子目標(biāo)前再無(wú)子目標(biāo)，則控制就返回到該子目標(biāo)的上一級(jí)目標(biāo)（即該子目標(biāo)謂詞所在規(guī)則的頭部）使它重新匹配。回溯也是PROLOG的一個(gè)重要機(jī)制11/7/202248華北電力大學(xué)設(shè)所給的詢問(wèn)是?-friend(john,Y).(john和誰(shuí)是朋友?)則求解目標(biāo)為friend(john,Y).這時(shí)，系統(tǒng)對(duì)程序進(jìn)行掃描，尋找能與目標(biāo)謂詞匹配合一的事實(shí)或規(guī)則頭部。顯然，程序中前面的四條事實(shí)均不能與目標(biāo)匹配，而第五個(gè)語(yǔ)句的左端即規(guī)則PROLOG程序的運(yùn)行過(guò)程11/7/202249華北電力大學(xué)friend(john,X):-likes(X,reading),likes(X,music).頭部可與目標(biāo)謂詞匹配合一。但由于這個(gè)語(yǔ)句又是一個(gè)規(guī)則，所以其結(jié)論要成立則必須其前提全部成立。于是，對(duì)原目標(biāo)的求解就轉(zhuǎn)化為對(duì)新目標(biāo)likes(X,reading),likes(X,music).的求解。這實(shí)際是經(jīng)歸結(jié)，規(guī)則頭部被消去，而目標(biāo)子句變?yōu)?-likes(X,reading),likes(X,music).現(xiàn)在依次對(duì)子目標(biāo)likes(X,reading)和likes(X,music)求解PROLOG程序的運(yùn)行過(guò)程11/7/202250華北電力大學(xué)子目標(biāo)的求解過(guò)程與主目標(biāo)完全一樣，也是從頭對(duì)程序進(jìn)行掃描，不斷進(jìn)行測(cè)試和匹配合一等，直到匹配成功或掃描完整個(gè)程序?yàn)橹??？梢钥闯?，?duì)第一個(gè)子目標(biāo)like(X,reading)的求解因無(wú)可匹配的事實(shí)和規(guī)則而立即失敗，進(jìn)而導(dǎo)致規(guī)則friend(john,X):-likes(X,reading),likes(X,music).的整體失敗。于是，剛才的子目標(biāo)likes(X,reading)和likes(X,music)PROLOG程序的運(yùn)行過(guò)程11/7/202251華北電力大學(xué)被撤消，系統(tǒng)又回溯到原目標(biāo)friend(john,X)這時(shí)，系統(tǒng)從該目標(biāo)剛才的匹配語(yǔ)句處（即第五句）向下繼續(xù)掃描程序中的子句，試圖重新使原目標(biāo)匹配，結(jié)果發(fā)現(xiàn)第六條語(yǔ)句的左部，即規(guī)則friend(john,X):-likes(X,sports),likes(X,music).的頭部可與目標(biāo)為謂詞匹配。但由于這個(gè)語(yǔ)句又是一個(gè)規(guī)則，于是，這時(shí)對(duì)原目標(biāo)的求解，就又轉(zhuǎn)化為依次對(duì)子目標(biāo)likes(X,sports)和likes(X,music)PROLOG程序的運(yùn)行過(guò)程11/7/202252華北電力大學(xué)的求解。這次子目標(biāo)likes(X,sports)與程序中的事實(shí)立即匹配成功，且變量X被約束為bell。于是，系統(tǒng)便接著求解第二個(gè)子目標(biāo)。由于變量X已被約束，所以這時(shí)第二個(gè)子目標(biāo)實(shí)際上已變成了likes(bell,music).由于程序中不存在事實(shí)likes(bell,music)，所以該目標(biāo)的求解失敗。于是，系統(tǒng)就放棄這個(gè)子目標(biāo)，并使變量X恢復(fù)為自由變量，然后回溯到第一個(gè)子目標(biāo)，重新對(duì)它進(jìn)行求解。由于系統(tǒng)已經(jīng)記住了剛才已同第一子目標(biāo)謂詞匹配過(guò)的事實(shí)的位置，所以重新求解時(shí)，便從下一個(gè)事實(shí)開(kāi)始測(cè)試。PROLOG程序的運(yùn)行過(guò)程11/7/202253華北電力大學(xué)易見(jiàn)，當(dāng)測(cè)試到程序中第三個(gè)事實(shí)時(shí)，第一個(gè)子目標(biāo)便求解成功，且變量X被約束為mary。這樣，第二個(gè)子目標(biāo)也就變成了likes(mary,music).再對(duì)它進(jìn)行求解。這次很快成功。由于兩個(gè)子目標(biāo)都求解成功，所以，原目標(biāo)friend(john,Y)也成功，且變量Y被約束為mary(由Y與X的合一關(guān)系)。于是，系統(tǒng)回答：Y=mary程序運(yùn)行結(jié)束。上面只給出了問(wèn)題的一個(gè)解。如果需要和可能的話，系統(tǒng)還可把john的所有朋友都找出來(lái)。我們把上述程序的運(yùn)行過(guò)程再用示意圖描述如下：PROLOG程序的運(yùn)行過(guò)程11/7/202254華北電力大學(xué)圖PROLOG程序運(yùn)行機(jī)理示例PROLOG程序的運(yùn)行過(guò)程②①③④⑤⑥⑦⑧⑨11/7/202255華北電力大學(xué)循環(huán)Prolog可以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)循環(huán)。例：student(1,'張三',90.2).student(2,'李四',96.5).student(3,'王五',96.4).print:-student(Number,Name,Score),write(Number),write(Name),write(Score),nl,Number=3.print2:-student(Number,Name,Score),write(Number),write(Name),write(Score),nl,Number=2.Prolog可以實(shí)現(xiàn)不計(jì)數(shù)循環(huán)（Do循環(huán)）print1:-student(Number,Name,Score),write(Number),write(Name),write(Score),nl,fail.11/7/202256華北電力大學(xué)表處理與遞歸表是有若干元素的有序序列，表中元素也可以為表PROLOG中采用一對(duì)方括號(hào)[]把表元素括起來(lái)，每個(gè)元素間用逗號(hào)或空格分開(kāi)，例如：

[m,n,d,f]在PROLOG內(nèi)引入“｜”符號(hào)，如[H|T]表示一個(gè)以H為首，以T為尾的表例如表[m,n,d,f]中，表頭為m表尾為[n,d,f][apple,orange,banana]apple[orange,banana][[a,b],[c],[d,e]][a,b][[c],[d,e]]['prolog']'prolog'

[][]無(wú)定義無(wú)定義

11/7/202257華北電力大學(xué)表處理與遞歸例：設(shè)計(jì)一個(gè)能判斷對(duì)象X是表L的成員的程序分析：（1）如果X與L的表頭是同一個(gè)對(duì)象，則X是L的成員（2）如果X是L的表尾的成員，則X是L的成員程序：member(X,[X|Tail]).member(X,[Head|Tail]):-member(X,Tail).11/7/202258華北電力大學(xué)表處理與遞歸表的拼接程序，即把兩個(gè)表連接成一個(gè)表append([],L,L).append([H|T],L2,[H|Tn]):-append(T,L2,Tn).例：:-?-append([1,2,3],[4,5],[1,2,3,4,5]).yes:-?-append([1,2,3],[4,5],[1,2,3,4,5,6]).no11/7/202259華北電力大學(xué)表處理與遞歸表的輸出 print([]). print([H|T]):-write(H),print(T).?-print([3|[4,5,6,7]]).?-print([1,2,3]).11/7/202260華北電力大學(xué)表處理與遞歸例：表的倒置 reverse([],[]). reverse([H|T],L):-reverse(T,L1),append(L1,[H],L).:-?-reverse([1,2,3],X).X=[3,2,1]11/7/202261華北電力大學(xué)截?cái)嘀钡侥壳盀橹?，我們都一直在使用Prolog內(nèi)建的回溯功能。使用此功能可以方便地寫(xiě)出結(jié)構(gòu)緊湊的謂詞來(lái)但是，并不是所有的回溯都是必須的，這時(shí)我們需要能夠人工地控制回溯過(guò)程Prolog提供了完成此功能的謂詞，叫做cut，使用符號(hào)！來(lái)表示，如果在cut處產(chǎn)生回溯，它會(huì)自動(dòng)地失敗，而不去進(jìn)行其它的選擇11/7/202262華北電力大學(xué)截?cái)唷觩(a).p(b).q(b).r