正确使用逻辑语言作为工具

Posted 2023-05-08

【中文标题】正确使用逻辑语言作为工具

【英文标题】：Correct use of logic languages as a tool

【发布时间】：2018-11-03 23:50:36

【问题描述】：

我对编程中的“为工作使用正确的工具”理念感兴趣，并且我有一个问题，我认为可以通过逻辑编程来解决。我的意思是幼稚的，因为我没有做过任何逻辑编程，只是开始学习。但是在我仍然试图掌握概念和词汇的阶段，我希望在可能变得太深之前获得一些专家指导。

让我想到使用逻辑编程的原因是我对“统一”这个概念的模糊认识，但我的想法是以一种我不确定是惯用还是正确的方式来使用它。给定两个对象（或树），我想通过它们的属性（或叶子）比较两者的相等性，我想返回的是一些“差异”的概念——即，给定这两个对象的方式没有不同，必须对其中一个进行哪些更改才能使两者成为某种平等的概念？

例如，假设我有两个对象 chair 和 stool。假设每个都包含一个属性或属性列表，我想构建一个系统，该系统可以返回类似“如果凳子的 legCount 是 4 和 hasBack 是true。”

出于某种原因，从语义上讲，我将其想象为一种余数，例如，chair 减去 stool 等于一个 leg。不确定这是否有帮助......

我可以想到一些用命令式代码来做这件事的愚蠢方法，以及一些使用函数式技术来做这件事的更优雅的方法，但我有一种预感，逻辑编程可能特别适合这个。任何关于研究方向的智慧将不胜感激，谢谢！

【问题讨论】：

听起来并不值得为此学习 Prolog。统一只是说是或否（基本上）。此外，您可以轻松地使用具有固定顺序的列表，但如果您想比较何时可能不同的顺序，您必须自己编写代码。在 Prolog 中很容易（使用统一）而在大多数其他语言中很乏味/困难的一件事是通过组合部分来逐步构建复杂的数据结构。

@TomasBy 好的，谢谢。

【参考方案1】：

您可能想研究 ILP 文献中的“最不普遍的概括”或“反统一”：

这里有一些幻灯片：http://soft.vub.ac.be/~cderoove/declarative_programming/decprog7.pdf

使用简单逻辑第 9 章中的代码http://people.cs.bris.ac.uk/~flach/SL/SL.pdf：

:-op(600,xfx,'<-').

anti_unify(Term1,Term2,Term):-
    anti_unify(Term1,Term2,Term,[],S1,[],S2).

anti_unify(Term1,Term2,Term1,S1,S1,S2,S2):-
    Term1 == Term2,!.
anti_unify(Term1,Term2,V,S1,S1,S2,S2):-
    subs_lookup(S1,S2,Term1,Term2,V),!.
anti_unify(Term1,Term2,Term,S10,S1,S20,S2):-
    nonvar(Term1),nonvar(Term2),
    functor(Term1,F,N),functor(Term2,F,N),!,
    functor(Term,F,N),
    anti_unify_args(N,Term1,Term2,Term,S10,S1,S20,S2).
anti_unify(T1,T2,V,S10,[T1<-V|S10],S20,[T2<-V|S20]).



anti_unify_args(0,Term1,Term2,Term,S1,S1,S2,S2).
anti_unify_args(N,Term1,Term2,Term,S10,S1,S20,S2):-
    N>0, N1 is N-1,
    arg(N,Term1,Arg1),
    arg(N,Term2,Arg2),
    arg(N,Term,Arg),
    anti_unify(Arg1,Arg2,Arg,S10,S11,S20,S21),
    anti_unify_args(N1,Term1,Term2,Term,S11,S1,S21,S2).

subs_lookup([T1<-V|Subs1],[T2<-V|Subs2],Term1,Term2,V):-
    T1 ==Term1,
    T2 ==Term2,!.
subs_lookup([S1|Subs1],[S2|Subs2],Term1,Term2,V):-
   subs_lookup(Subs1,Subs2,Term1,Term2,V).

那么你可以查询：

?- anti_unify(object(type=chair,legs=4,hasback=true,color=red),object(type=stool,legs=3,hasback=false,color=red),T,[],S1,[],S2).
T = object(type=_1838, legs=_1808, hasback=_1778, color=red),
S1 = [chair<-_1838, 4<-_1808, true<-_1778],
S2 = [stool<-_1838, 3<-_1808, false<-_1778] .

这给了你一个术语，它是我们两个对象的最不一般的概括，以及你为恢复对象所做的替换。

【讨论】：

这真的很有帮助，我认为它肯定会让我朝着正确的方向前进。也感谢您分享该来源！

我在最初的问题中没有提到我正在尝试解决的问题是程序综合的一种非常基本的形式，现在我有了“反统一”的概念发现那里肯定存在连接。