Как мне работать с уравнениями, которые передаются в цели / запросе пролога?

Question

У меня есть такой сценарий, в котором я получаю линейное уравнение в запросе Пролога, как показано ниже:

?- myquery( 3X + 5Y = 10, Result).

Таким образом, мой запрос имеет уравнение 3X + 5Y = 10, которое в общем случае принимает форму AX + BY= C, где A = 3, B = 5 и C = 10.

Теперь в моей программе прологов я пытаюсь определить предикат, который может принимать выражение, упомянутое в запросе выше.То есть я каким-то образом хочу получить значения A, B и C, а также соответствующий оператор (в приведенном выше случае оператор плюс), сохраненный и затем используемый в логике, которую я определяю в рамках программы.Мне интересно, как это можно сделать.

Чтобы быть более общим, вопрос заключается в том, как определить константы и оператора, участвующие в уравнении, которое передается через цель / запрос?

Answer 1

SWI-Prolog имеет ограничение библиотека clp (Q, R) , которая решает на символическом уровне эти уравнения:

[debug]  ?- [library(clpq)].
% library(clpq) compiled into clpq 0,27 sec, 992 clauses
true.

?- {3 * X + 5 * Y = 10}.
{Y=2-3 rdiv 5*X}.

Eclipse наверняка будет иметь что-то более продвинутое.Эти библиотеки не простые, жесткие ...

Интересующий вас синтаксис Prolog используется как основной язык , поэтому обычные встроенные функции можно применять для идентификации переменных,константы и тому подобное.

Answer 2

Следующая расшифровка может оказаться полезной:

32 ?- Term = (3*_X + 5*_Y = 10), functor(Term,F,A).

Term = 3*_G527+5*_G530=10
F = =
A = 2 

33 ?- Term = (3*_X + 5*_Y = 10), arg(Arg,Term,Val).

Term = 3*_G459+5*_G462=10
Arg = 1
Val = 3*_G459+5*_G462 ; % user pressed ';' interactively

Term = 3*_G459+5*_G462=10
Arg = 2
Val = 10 ; % user pressed ';' interactively

No
35 ?- Term = (3*_X + 5*_Y = 10), arg(1,Term,Val1), functor(Val1,F1,A1),
      arg(2,Val1,Val12).

Term = 3*_G693+5*_G696=10
Val1 = 3*_G693+5*_G696
F1 = +
A1 = 2
Val12 = 5*_G696 

Последний запрос гласит: для Term как дано, 1-й arg из Term равен Val1, функтор Val1 равен F1 с арностью A1 (имеется в виду A1 args - subparts - самой), а 2-й arg термина в Val1 хранится под именем Val12. Для пояснения, любые символические данные в Прологе имеют вид fff(aa,bb,cc,...), где fff - это некое имя, называемое functor , а «аргументы» в этом выражении доступны через вызов arg. .

Это означает, что исходное выражение (3*_X + 5*_Y = 10) фактически сохраняется в Прологе как '='( '+'( '*'(3,_X), '*'(5,_Y)), 10). Когда вы доберетесь до атомных частей (функторы с арностью 0), вы можете проверить их дальше:

47 ?- arg(1,(3*X),V), functor(V,F,A), number(V).

X = _G441
V = 3
F = 3
A = 0 

Yes

РЕДАКТИРОВАТЬ: чтобы ответить на другой ваш вопрос (из комментариев):

1 ?- (3*_X + 5*_Y = 10) = (A*X + B*Y = C).

A = 3
X = _G412
B = 5
Y = _G415
C = 10 

Yes

Если вы настаиваете на том, чтобы не записывать знак умножения * в явном виде, вам придется представлять свои термины в виде строк и анализировать эту строку. Это было бы гораздо более сложной задачей.

РЕДАКТИРОВАТЬ: еще одна вещь, чтобы попробовать это =.. предикат, называемый "Univ":

4 ?- (3*_X + 5*_Y = 10) =.. X.

X = [=, 3*_G454+5*_G457, 10] 

Yes
5 ?- (3*_X + 5*_Y = 10) =.. X, X=[X1,X2,X3], X2 =.. Y.

X = [=, 3*_G545+5*_G548, 10]
X1 = =
X2 = 3*_G545+5*_G548
X3 = 10
Y = [+, 3*_G545, 5*_G548] 

Yes

Answer 3

Например, вы можете использовать предикаты проверки терминов: arg / 3, functor / 3, var / 1, (= ..) / 2 и т. Д.

Answer 4

Возможно, вы захотите взглянуть на примеры символической дифференциации, реализованной с использованием правил перезаписи терминов; они обрабатывают такие выражения.

Вот глава (минус 1 страница) из книги «Положение и эффект», которая может оказаться вам полезной: Предложение и эффект - Глава шестая: Переписывание терминов

Другой из Искусства Пролога: передовые методы программирования 23 Решатель уравнений

Программирование на прологе также имеет раздел (7.11) о символьном дифференцировании.