1.3. Рекурсивное определение правил
1.3. Рекурсивное определение правил
Давайте добавим к нашей программе о родственных связях еще одно отношение — предок. Определим его через отношение родитель. Все отношение можно выразить с помощью двух правил. Первое правило будет определять непосредственных (ближайших) предков, а второе — отдаленных. Будем говорить, что некоторый является отдаленным предком некоторого Z, если между X и Z существует цепочка людей, связанных между собой отношением родитель-ребенок, как показано на рис.1.5. В нашем примере на рис. 1.1 Том — ближайший предок Лиз и отдаленный предок Пат.
Рис. 1.5. Пример отношения предок: (а) X — ближайший предок Z; (b) X — отдаленный предок Z.
Первое правило простое и его можно сформулировать так:
Для всех X и Z,
X — предок Z, если
X — родитель Z.
Это непосредственно переводится на Пролог как
предок( X, Z) :-
родитель( X, Z).
Второе правило сложнее, поскольку построение цепочки отношений родитель может вызвать некоторые трудности. Один из способов определения отдаленных родственников мог бы быть таким, как показано на рис. 1.6. В соответствии с ним отношение предок определялось бы следующим множеством предложений:
предок( X, Z) :-
родитель( X, Z).
предок( X, Z) :-
родитель( X, Y),
родитель( Y, Z).
предок( X, Z) :-
родитель( X, Y1),
родитель( Yl, Y2),
родитель( Y2, Z).
предок( X, Z) :-
родитель( X, Y1),
родитель( Y1, Y2),
родитель( Y2, Y3),
родитель( Y3, Z).
...
Рис. 1.6. Пары предок-потомок, разделенных разным числом поколений.
Эта программа длинна и, что более важно, работает только в определенных пределах. Она будет обнаруживать предков лишь до определенной глубины фамильного дерева, поскольку длина цепочки людей между предком и потомком ограничена длиной наших предложений в определении отношения.
Существует, однако, корректная и элегантная формулировка отношения предок — корректная в том смысле, что будет работать для предков произвольной отдаленности. Ключевая идея здесь — определить отношение предок через него самого. Рис 1.7 иллюстрирует эту идею:
Для всех X и Z,
X — предок Z, если
существует Y, такой, что
(1) X — родитель Y и
(2) Y — предок Z.
Предложение Пролога, имеющее тот же смысл, записывается так:
предок( X, Z) :-
родитель( X, Y),
предок( Y, Z).
Теперь мы построили полную программу для отношения предок, содержащую два правила: одно для ближайших предков и другое для отдаленных предков. Здесь приводятся они оба вместе:
предок( X, Z) :-
родитель( X, Z).
предок( X, Z) :-
родитель( X, Y),
предок( Y, Z).
Рис. 1.7. Рекурсивная формулировка отношения предок.
Ключевым моментом в данной формулировке было использование самого отношения предок в его определении. Такое определение может озадачить - допустимо ли при определении какого-либо понятия использовать его же, ведь оно определено еще не полностью. Такие определения называются рекурсивными. Логически они совершенно корректны и понятны; интуитивно это ясно, если посмотреть на рис. 1.7. Но будет ли в состоянии пролог-система использовать рекурсивные правила? Оказывается, что пролог-система очень легко может обрабатывать рекурсивные определения. На самом деле, рекурсия — один из фундаментальных приемов программирования на Прологе. Без рекурсии с его помощью невозможно решать задачи сколько-нибудь ощутимой сложности.
Возвращаясь к нашей программе, можно теперь задать системе вопрос: "Кто потомки Пам?" То есть: "Кто тот человек, чьим предком является Пам?"
?- предок( пам, X).
X = боб;
X = энн;
X = пат;
X = джим
Ответы системы, конечно, правильны, и они логически вытекают из наших определений отношений предок и родитель. Возникает, однако, довольно важный вопрос: "Как в действительности система использует программу для отыскания этих ответов?"
Неформальное объяснение того, как система это делает, приведено в следующем разделе. Но сначала давайте объединим все фрагменты нашей программы о родственных отношениях, которая постепенно расширялась по мере того, как мы вводили в нее новые факты и правила. Окончательный вид программы показан на рис. 1.8.
При рассмотрении рис. 1.8 следует учесть два новых момента: первый касается понятия "процедура", второй — комментариев в программах. Программа, приведенная на рис. 1.8, определяет несколько отношений — родитель, мужчина, женщина, предок и т.д. Отношение предок, например, определено с помощью двух предложений. Будем говорить, что эти два предложения входят в состав отношения предок. Иногда бывает удобно рассматривать в целом все множество предложений, входящих в состав одного отношения. Такое множество называется процедурой.
родитель( пам, боб). % Пам - родитель Боба
родитель( том, боб).
родитель( том, лиз).
родитель( бoб, энн).
родитель( боб, пат).
родитель( пат, джим).
женщина( пам). % Пам - женщина
мужчина( том). % Том - мужчина
мужчина( боб).
женщина( лиз).
женщина( энн).
женщина( пат).
мужчина( джим).
отпрыск( Y, X) :- % Y - отпрыск X, если
родитель( X, Y). % X - родитель Y
мать( X, Y) :- % X - мать Y, если
родитель( X, Y), % X - родитель Y и
женщина( X). % X - женщина
родительродителя( X, Z) :-
% X - родитель родителя Z, если
родитель( X, Y), % X - родитель Y и
родитель( Y, Z). % Y - родитель Z
сестра( X, Y) :- % X - сестра Y
родитель( Z, X),
родитель( Z, Y) % X и Y имеют общего родителя
женщина( X, Y), % X - женщина и
различны( X, Y). % X отличается от Y
предок( X, Z) :- % Правило пр1: X - предок Z
родитель( X, Z).
предок( X, Z) :- % Правило пр2: X - предок Z
родитель( X, Y),
предок( Y, Z).
Рис. 1.8. Программа о родственных отношениях.
На рис. 1.8 два предложения, входящие в состав отношения предок, выделены именами "пр1" и "пр2", добавленными в программу в виде комментариев. Эти имена будут использоваться в дальнейшем для ссылок на соответствующие правила. Вообще говоря, комментарии пролог-системой игнорируются. Они нужны лишь человеку, который читает программу. В Прологе комментарии отделяются от остального текста программы специальными скобками "/*" и "*/". Таким образом, прологовский комментарий выглядит так
/* Это комментарий */
Другой способ, более практичный для коротких комментариев, использует символ процента %. Все, что находится между % и концом строки, расценивается как комментарии:
% Это тоже комментарий
Упражнение
1.6. Рассмотрим другой вариант отношения предок:
предок( X, Z) :-
родитель( X, Z).
предок( X, Z) :-
родитель( Y, Z),
предок( X, Y).
Верно ли и такое определение? Сможете ли Вы изменить диаграмму на рис. 1.7 таким образом, чтобы она соответствовала новому определению?
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
4.1. Задание общих правил безопасности
4.1. Задание общих правил безопасности Пусть объектом защиты является информационная система компании ЗАО «XXI век» (далее – «компания»). Название объекта защиты вымышленное, возможные совпадения случайны и носят непреднамеренный характер.Состав и структура политик
По 10 правил и юнитов
По 10 правил и юнитов Здесь собрана «лучшая десятка» наиболее интересных и полезных правил (политик) учета трафика, и 10 описаний различных юнитов. Этот документ поможет вам а) лучше понять механизм работы netams и б) наиболее правильным образом создать ваш конфигурационный
4.11.3. Примеры удаления ipchains-правил
4.11.3. Примеры удаления ipchains-правил Попробуем отменить доступ к FTP на примере удаления записей из цепочки input. Я специально выбрал в качестве образца FTP-сервис, потому что он требует две строки описания, и при совершении операции нужно быть очень внимательным. На вскидку
Определение правил
Определение правил Для создания правил используется опция --append (или -А) программы iptables. После этой опции задается один или несколько критериев, затем указывается опция --jump (или -j), за которой следует действие ACCEPT, DROP или REJECT. Вызов iptables, предназначенный для создания
19.5. Цепочки правил
19.5. Цепочки правил Ядро стартует с тремя списками правил: input, forward, output. Эти правила называются firewall-цепочками или просто цепочками. Цепочка — это набор правил вида «заголовок пакета: действие». Если заголовок пакета соответствует заголовку, указанному в правиле,
A.1. Вывод списка правил
A.1. Вывод списка правил Чтобы вывести список правил нужно выполнить команду iptables с ключом L, который кратко был описан ранее в главе Как строить правила. Выглядит это примерно так:iptables -LЭта команда выведет на экран список правил в удобочитаемом виде. Номера портов будут
Настройка правил для приложений
Настройка правил для приложений Тоньше всего можно настроить работу модуля Сетевой экран с помощью правил. В поставку включен набор правил для наиболее известных приложений, сетевая активность которых проанализирована специалистами и которые имеют четкое определение
10.7. Нарушение правил
10.7. Нарушение правил Описанные в данной главе соглашения не абсолютны, но их нарушение в будущем усугубить разногласия между пользователями и разработчиками. В случае крайней необходимости их можно нарушить, однако, прежде чем это сделать, необходимо точно знать, для
10.7. Нарушение правил
10.7. Нарушение правил Описанные в данной главе соглашения не абсолютны, но их нарушение в будущем усугубить разногласия между пользователями и разработчиками. В случае крайней необходимости их можно нарушить, однако, прежде чем это сделать, необходимо точно знать, для
13.2.10. Параллельное рекурсивное удаление
13.2.10. Параллельное рекурсивное удаление Забавы ради напишем код, который будет удалять дерево каталогов. Процедура рекурсивного удаления использует потоки. Как только обнаруживается очередной подкаталог, мы запускаем новый поток, который будет обходить его и удалять
Преобразование как набор правил
Преобразование как набор правил В предыдущих главах мы уже упомянули о том, что преобразование в XSLT состоит не из последовательности действий, а из набора шаблонных правил, каждое из которых обрабатывает свою часть XML-документа. Эта глава целиком посвящена вопросам
Вызов шаблонных правил
Вызов шаблонных правил Рассмотрим следующий простой пример.Листинг 5.1. Входящий документ<para><bold>text</bold></para>Попробуем написать пару шаблонов, которые будут изменять имена элементов para и bold на p и b соответственно. Сначала напишем преобразование для bold:<xsl:template
Пять правил
Пять правил Из рассмотренных критериев следуют пять правил, которые должны соблюдаться, чтобы обеспечить модульность:[x]. Прямое отображение (Direct Mapping). [x]. Минимум интерфейсов (Few Interfaces). [x]. Слабая связность интерфейсов (Small interfaces - weak coupling). [x]. Явные интерфейсы (Explicit Interfaces). [x].