Запросы к базе данных

Факты

Программировать на Прологе – значит описывать некий мир. Программа на языке Пролог состоит из множества фраз, задающих взаимосвязь отношений между термами. Каждый терм обозначает какую-либо сущность, принадлежащую миру. Простейший путь описания – это задание фактов.

Факт – это утверждение о том, что соблюдается некоторое конкретное отношение. Он является безусловно верным. В разговорной речи под фактом понимается нечто вроде "Сегодня солнечно" или "Васе 10 лет". Это запишется в виде

сегодня(солнечно).возраст(вася,10).

Если вы сохраните эти факты в файле и затем загрузите его, то можно задавать вопросы интерпретатору Пролога (запрос вводится после приглашения Пролога, которое в большинстве версий имеет вид ?-, а в PIE32 запрос просто вводится в окне диалога), например,

?- сегодня(солнечно).Yes?- возраст(вася,10).Yes?- сегодня(солнечно),возраст(вася,10)Yes

Запятая между фактами в последнем запросе означает операцию логического И (конъюнкцию).

Такая форма записи соответствует логике высказываний, возможности которой, как уже говорилось, достаточно ограничены. Мы не можем задать, например, вопрос о том, сколько лет Васе. Гораздо удобнее использовать параметризованные факты, работу с которыми поддерживает логика предикатов. На Прологе факт может быть записан в виде предиката, аргументы которого являются символьными или числовыми константами.

В общем случае предикат - это логическая функция от одного или нескольких аргументов, то есть функция, действующая во множестве из двух значений: истина и ложь. Предикат Пролога записывается в виде составного терма:

имя_предиката(аргументы)

Аргументы перечисляются через запятую и представляют собой какие-то объекты или свойства объектов, а имя предиката обозначает связь или отношение между аргументами. Предикат однозначно определяется парой: имя и количество аргументов. Два предиката с одинаковым именем, но различным количеством аргументов, считаются различными. Количество параметров предиката называется его арностью (arity). При описании предиката арность указывают после его имени, разделяя их символом '/' (слэш).

Как правило, имена предикатов и аргументов записываются в именительном падеже. Пробелы в них не допускаются, поэтому в качестве разделителей в символьных константах используется символ подчеркивания.

Пример: Факт "Коля работает слесарем" на Прологе запишется следующим образом:

профессия(коля, слесарь).

Здесь предикат профессия/2 имеет два аргумента: первый означает имя человека, а второй - профессию. Факт "Борису 10 лет" можно представить в виде:

возраст("Борис", 10).

Порядок аргументов предиката связан со смыслом факта и поэтому не изменяем. При записи фактов надо помнить, что: имя факта начинается со строчной буквы; запись каждого факта заканчивается точкой.

В приведенных выше примерах профессия/2 и возраст/2 - предикаты (составные термы), коля и слесарь - атомы, 10 - число, "Борис" - строка. Подробнее о видах термов Пролога рассказывается в следующем разделе.

База данных на Прологе - это совокупность фактов. В процессе работы в базу данных можно добавлять новые факты, удалять или изменять старые.

Пример: Составим базу данных из следующих фактов: "слон больше, чем лошадь", "лошадь больше, чем осел", "осел больше, чем собака" и "осел больше, чем обезьяна":

больше(слон, лошадь).больше(лошадь, осел).больше(осел, собака).больше(осел, обезьяна).

Мы использовали предикат больше/2, имеющий два параметра.

Сохраним эту базу данных в текстовом файле и затем познакомим Пролог с ней. Теперь можно формулировать запросы к интерпретатору Пролога:

?- больше(слон, лошадь).Yes?- больше(лошадь, слон).No

Запрос - это последовательность предикатов, разделяемых запятыми и завершающаяся точкой. На естественном языке запятая соответствует союзу "и", а на языке математической логики обозначает конъюнкцию. С помощью запросов можно "спрашивать" базу данных о том, какие утверждения являются истинными. Предикат запроса называется целью.

Простые вопросы, не содержащие никаких переменных, называют да-нет-вопросами. Они допускают лишь два возможных ответа: "Yes" означает наличие соответствующего факта в базе данных (первый запрос примера, приведенного ниже), "No solution" - его отсутствие (второй запрос). В случае ответа "Yes" говорят, что запрос завершился успехом, цель достигнута.

Пример:

?- больше(слон, лошадь), больше(лошадь,осел).Yes?- больше(слон, собака).No solution

Использование переменных в запросах позволяет задавать более сложные вопросы. Предположим, например, что мы хотим определить, какие животные больше осла? В следующем запросе переменная X обозначает искомый ответ:

?- больше(X, осел).X = лошадьYes

При обработке запроса переменная X приняла значение "лошадь". Просматривая базу данных, интерпретатор обнаружил факт, утверждающий, что лошадь больше осла, и запрос был успешно выполнен.

Запросы с переменными могут иметь более одного решения. Первым всегда выводится то из решений, которое находится ближе к началу базы данных. В некоторых реализациях Пролога (но не в PIE32) если достаточно только одного ответа, то можно нажать Enter и закончить поиск. В случае, если мы захотим получить очередной ответ, нужно нажать клавишу [;] (точка с запятой), и Пролог начнет поиск других вариантов ответа на запрос. Сообщение "No" говорит об отсутствии очередного решения.

Пример:

?- больше(осел, Х).X = собака;X = обезьяна;No solution?- больше(X,Y).X = слон Y = лошадь; X = лошадьY = осел; X = оселY = собака; X = оселY = обезьяна;No

Дата добавления: 2014-12-27