练习题 2.1 下面各组语句中,哪些组是能够合一的?如果能够合一,请给出变量初始化的信息。
1. bread = bread.
2. ‘Bread‘ = bread.
3. ‘bread‘ = bread.
4. Bread = bread.
5. bread = sausage.
6. food(bread) = bread.
7. food(bread) = X.
8. food(X) = food(bread).
9. food(bread, X) = food(Y, sausage).
10. food(bread, X, beer) = food(Y, sausage, X).
11. food(bread, X, beer) = food(Y, kahuna_burger).
12. food(X) = X.
13. meal(food(bread), drink(beer)) = meal(X, Y).
14. meal(food(bread), X) = meal(X, drink(beer)).
我的答案及其解释:
1. bread = bread. 可以合一,相同的原子;
2. ‘Bread‘ = bread. 不能合一,因为是不同的原子;
3. ‘bread‘ = bread. 可以合一,相同的原子;
4. Bread = bread. 可以合一,变量Bread初始化为bread;
5. bread = sausage. 不能合一,因为是不同的原子;
6. food(bread) = bread. 不能合一,一个是复杂语句,一个是原子;
7. food(bread) = X. 可以合一,变量X初始化为food(bread);
8. food(X) = food(bread). 可以合一,变量X初始化为bread;
9. food(bread, X) = food(Y, sausage). 可以合一,变量X初始化为sausage,变量Y初始化为bread;
10. food(bread, X, beer) = food(Y, sausage, X). 不能合一,无法初始化X;
11. food(bread, X, beer) = food(Y, kahuna_burger). 不能合一,两个复杂语句的元数不同;
12. food(X) = X. 可以合一,根据我机器的实现,变量X初始化为food(X);
13. meal(food(bread), drink(beer)) = meal(X, Y). 可以合一,变量X初始化为food(bread),变量Y初始化为drink(beer);
14. meal(food(bread), X) = meal(X, drink(beer)). 不能合一,无法初始化X。
练习题 2.2 给出一个知识库,及其基于这个知识库的查询,请选择那些查询是能够满足的,如果能够满足,请给出相关的变量初始化信息。
知识库如下:
house_elf(dobby). witch(hermione). witch(‘McGonagall‘). witch(rita_skeeter). magic(X) :- house_elf(X). magic(X) :- wizard(X). magic(X) :- witch(X).
查询如下:
?- magic(house_elf).
?- wizard(harry).
?- magic(wizard).
?- magic(‘McGonagall‘).
?- magic(Hermione).
并且绘制出magic(Hermione)的搜索树。
我的答案和解释:
1. ?- magic(house_elf). 我的Prolog实现对这个问题会报错,因为wizard这个谓词没有具体实现;但是这个查询整体来说是无效的,因为它既不是事实,有不能被推导出;
2. ?- wizard(harry). 我的Prolog实现会报错,因为wizard谓词没有在知识库中定义;
3. ?- magic(wizard). 我的Prolog实现会报错,因为wizard谓词没有定义;
4. ?- magic(‘McGonagall‘). Prolog回答true,因为magic(‘McGonagall‘) -> witch(‘McGonagall‘),而witch(‘McGonagall‘)是知识库中定义的事实;
5. ?- magic(Hermione). 注意这点的Hermione是首字母大写的,即这是一个变量,所以这里的答案是:
Hermione = dobby;
Hermione = hermione;
Hermione = ‘McGonagall‘.
magic(hermione)的搜索树如下:
练习题 2.3 有如下的微型词库(即,一些个体单词的信息),和由一个句法规则(定义了一个句子由如下的顺序构成:一个量词,一个名词,一个动词,一个量词,
一个名词)组成的微型语法。如果要在这个知识库中找到合理的句子,应该如何进行查询?列出所有符合语法规则的句子。
知识库如下:
word(determiner, a). word(determiner, every). word(noun, criminal). word(noun, ‘big kahuna burger‘). word(verb, eats). word(verb, likes). sentence(Word1, Word2, Word3, Word4, Word5) :- word(determiner, Word1), word(noun, Word2), word(verb, Word3), word(determiner, Word4), word(noun, Word5).
我的答案和解释:
可以简单地进行如下的查询,然后使用分号“;“查询出每个可能的组合值:
?- sentence(A, B, C, D, E).
将A,B,C,D,E每次的值组合一下(便于阅读),既可以得出所有的答案如下:(限于篇幅,就不一一列举完)
a criminal eats a criminal
a criminal eats a ‘big kahuna burger‘
a criminal eats every crinimal
a criminal eats every ‘big kahuna burger‘
a crinimal likes a crinimal
a crinimal likes a ‘big kahuna burger‘
a crinimal likes every crinimal
a crinimal likes every ‘big kahuna burger‘
...
练习题 2.4 完成下面的填字游戏
有下面6个拉丁单词:
astente, astoria, baratto, cobalto, pistola, statale.
它们被分配到下面的谜题宫格中:
如下的知识库是关于这些单词的简单词库:
word(astante, a,s,t,a,n,t,e). word(astoria, a,s,t,o,r,i,a). word(baratto, b,a,r,a,t,t,o). word(cobalto, c,o,b,a,l,t,o). word(pistola, p,i,s,t,o,l,a). word(statale, s,t,a,t,a,l,e).
请构建一个名字为crossword/6的谓词,完成谜题宫格的填写。其中的前三个参数代表从左到右的列上的单词,后三个参数代表从上到下的行上的单词。
我的答案和解释:
crossword/6谓词的定义是这样思考的,首先6个单词,是必须符合知识库中word定义的;其次根据行列交叉的位置,应该是同一字母的原则来进行;最后加入一条后面会涉及的知识,每个单词
不能相等:
crossword(V1, V2, V3, H1, H2, H3) :- word(V1, _,V1H1,_,V1H2,_,V1H3,_), word(V2, _,V2H1,_,V2H2,_,V2H3,_), word(V3, _,V3H1,_,V3H2,_,V3H3,_), word(H1, _,V1H1,_,V2H1,_,V3H1,_), word(H2, _,V1H2,_,V2H2,_,V3H2,_), word(H3, _,V1H3,_,V2H3,_,V3H3,_), V1 \= H1, V2 \= H2, V3 \= H3.
运行查询的结果如下:
?- crossword(V1, V2, V3, H1, H2, H3).
V1 = astanto, V2 = cobalto, V3 = pistola, H1 = astoria, H2 = baratto, H3 = statale.
填入结果后的谜题宫格如下图所示:
这道题可以对Prolog编程解决问题有一点直观的感觉:我只是描述和构建事实,包括规则也是基于我观察到的现实,并没有告诉计算机如果具体找出这些单词;
—— 救赎之道就在其中。