Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта - Иван Братко

             пожалуйста'), nl,

 принять( Ответ). % Новая попытка

означает( да, да).

означает( д, да).

означает( нет, нет).

означает( н, нет).

означает( почему, почему).

означает( п, почему).

Следует заметить, что процедурой принять нужно пользоваться с осторожностью, так как она содержит взаимодействие с пользователем. Следующий фрагмент программы может служить примером неудачной попытки запрограммировать интерпретацию ответов пользователя:

принять( да), интерп_да( ...);

принять( нет), интерп_нет( ...);

...

Здесь, если пользователь ответит "нет", то программа попросит его повторить свой ответ. Поэтому более правильный способ такой:

принять( Ответ),

 ( Ответ = да, интерп_да( ...);

   Ответ = нет, интерп_нет( ...);

   ... )

Процедура

ответпольз( Цель, Трасса, Ответ)

спрашивает пользователя об истинности утверждения Цель. Ответ — это результат запроса. Трасса используется для объяснения в случае, если пользователь спросит "почему".

Сначала процедура ответпольз должна проверить, является ли Цель информацией, которую можно запрашивать у пользователя. Это свойство объекта Цель задается отношением

можно_спросить( Цель)

которое в дальнейшем будет усовершенствовано. Если спросить можно, то утверждение Цель выдается пользователю, который, в свою очередь, указывает истинно оно или ложно. Если пользователь спросит "почему", то ему выдается Трасса. Если утверждение Цель истинно, то пользователь укажет также значения содержащихся в нем переменных (если таковые имеются).

Все вышеизложенное можно запрограммировать (в качестве первой попытки) следующим образом:

остветпольз( Цель, Трасса, Ответ) :-

 можно_спросить( Цель), % Можно ли спрашивать

 спросить( Цель, Трасса, Ответ).

  % Задать вопрос относительно утверждения Цель

спросить( Цель, Трасса, Ответ) :-

 показать( Цель),

  % Показать пользователю вопрос

 принять(Ответ1),       % Прочесть ответ

 обработать( Ответ1, Цель, Трасса, Ответ).

  % Обработать ответ

обработать( почему, Цель, Трасса, Ответ) :-

  % Задан вопрос "почему"

 показать_трассу( Трасса),

  % Выдача ответа на вопрос "почему"

 спросить( Цель, Трасса, Ответ).

  % Еще раз спросить

обработать( да, Цель, Трасса, Ответ) :-

  % Пользователь ответил, что Цель истинна

 Ответ = правда,

 запрос_перем( Цель);

  % Вопрос о значении переменных

 спросить( Цель, Трасса, Ответ).

  % Потребовать от пользователя новых решений

обработать( нет, Цель, Трасса, ложь).

  % Пользователь ответил, что Цель ложна

показать( Цель) :-

 nl, write( 'Это правда:'),

 write( Цель), write( ?), nl.

Обращение к процедуре запрос_перем( Цель) нужно для того, чтобы попросить пользователя указать значение каждой из переменных, содержащихся в утверждении Цель:

запрос_перем( Терм) :-

 var( Терм), !, % Переменная ?

 nl, write( Терм), write( '='),

 read( Терм).   % Считать значение переменной

запрос_перем( Терм) :-

 Терм =.. [Функтор | Аргументы],

  % Получить аргументы структуры

 запрос_арг( Аргументы).

  % Запросить значения переменных в аргументах

запрос_арг( []).

запрос_арг( [Терм | Термы]) :-

 запрос_перем( Терм),

 запрос_арг( Термы).

Проведем несколько экспериментов с процедурой ответпольз. Пусть, например, известно, что пользователя можно спрашивать о наличии бинарного отношения ест:

можно_спросить( X ест Y).

(В приведенных ниже диалогах между пролог-системой и пользователем тексты пользователя даются полужирным шрифтом, а реплики пролог-системы курсивом).

?- ответпольз( питер ест мясо, [], Ответ).

Это правда: питер ест мясо? % Вопрос пользователю

да.                         % Ответ пользователя

Ответ = правда

Более интересный пример диалога (с использованием переменных) мог бы выглядеть примерно так:

?- ответпольз( Кто ест Что, [], Ответ).

Это правда: _17 ест _18?

  % Пролог дает переменным свои внутренние имена

да.

_17 = питер.

_18 = мясо.

Ответ = правда.

Кто = питер

Что = мясо; % Возврат для получения других решений

Это правда: _17 ест _18?

да.

_17 = сьюзен.

_18 = бананы.

Ответ = правда

Кто = сьюзен

Что = бананы;

Это правда : _17 ест _18?

нет.

Ответ = ложь

14.5.3. Усовершенствование процедуры ответпольз

Один из недостатков нашей процедуры ответпольз, который хорошо виден из приведенного выше диалога, — это появление на выходе системы имен, генерируемых пролог-системой, что выглядит довольно неуклюже. Символы, подобные _17, следовало бы заменить на более осмысленные слова.

Другой, более серьезный дефект этой версии процедуры ответпольз состоит в следующем. Если мы еще раз обратимся к ответпольз, задав ту же самую цель, то пользователю придется повторно вводить все варианты решений. Поэтому, если наша экспертная система придет в процессе рассуждений к рассмотрению той же самой цели второй раз, то, вместо того, чтобы использовать информацию, уже полученную от пользователя, она проведет с пользователем в точности тот же самый скучный диалог.

Давайте исправим эти два дефекта. Во-первых, улучшение внешнего вида запросов системы будет основано на введении стандартного формата для каждой "запрашиваемой" цели. Для этого в отношение можно_спросить мы добавим второй аргумент, который и будет задавать этот формат, как видно из следующего примера:

можно_спросить(X ест Y, 'Животное' ест 'Что-то').

При передаче запроса пользователю каждая переменная вопроса должна быть заменена на ключевое слово, взятое из формата, например:

?- ответпольз( X ест Y, [], Ответ).

Это правда: Животное ест Что-то?

да.

Животное = питер.

Что-то = мясо.

Ответ = правда

X = питер

Y = мясо

В улучшенной версии процедуры ответпольз, показанной на рис. 14.11, такое форматирование запросов выполняется процедурой

формат( Цель, ВнешФормат, Вопрос, Перем0, Перем )

Здесь Цель — утверждение, которое нужно форматировать. ВнешФормат определяет внешний формат этого утверждения, задаваемый отношением

можно_спросить( Цель, ВнешФормат)

Вопрос — это Цель, отформатированная в соответствии с ВнешФормат. Перем — список переменных, входящих в Цель, вместе с соответствующими ключевыми словами (как указано в ВнешФормат), причем список Перем получается из списка Перем0 добавлением новых переменных. Например:

?- формат( X передает документы Y,

 'Кто' передает 'Что' 'Кому',

 Вопрос, [], Перем).

Вопрос = 'Кто' передает документы 'Кому',

 Перем = [ X/'Кто', Y/'Кому'].

Второе усовершенствование, состоящее в устранении повторных вопросов к пользователю, будет более трудным. Во-первых, все ответы пользователя следует запоминать, с тем чтобы их можно было отыскать в памяти в более поздний момент времени. Для этого достаточно сделать ответы пользователя элементами некоторого отношения и применить assert, например