Планирование задач на одном ресурсе с использованием Пролога

Question

Я искал здесь как мог, и хотя я нашел некоторые соответствующие вопросы, я не думаю, что они охватили вопрос под рукой:

Предположим, один ресурс и известный список запросов для планирования задачи. Каждый запрос включает в себя start_after, start_by, Ожидаемая_дурация и действие.

Цель состоит в том, чтобы запланировать задачи для выполнения как можно скорее, сохраняя каждую задачу запланированной между start_after и start_by.

Я написал простой пример Пролога, который, по моему мнению, должен работать, но, к сожалению, я получал ошибки во время выполнения: ">=/2: Аргументы не были созданы в достаточной степени".

Любая помощь или совет будет принята с благодарностью

startAfter(1,0).
startAfter(2,0).
startAfter(3,0).

startBy(1,100).
startBy(2,500).
startBy(3,300).

duration(1,199).
duration(2,199).
duration(3,199).

action(1,'noop1').
action(2,'noop2').
action(3,'noop3').

can_run(R,T) :- startAfter(R,TA),startBy(R,TB),T>=TA,T=<TB.
conflicts(T,R1,T1) :- duration(R1,D1),T=<D1+T1,T>T1.
schedule(R1,T1,R2,T2,R3,T3) :- 
           can_run(R1,T1),\+conflicts(T1,R2,T2),\+conflicts(T1,R3,T3),
           can_run(R2,T2),\+conflicts(T2,R1,T1),\+conflicts(T2,R3,T3),
           can_run(R3,T3),\+conflicts(T3,R1,T1),\+conflicts(T3,R2,T2).

% when traced I *should* see T1=0, T2=400, T3=200

Редактировать: цель конфликта была не совсем правильной: нужно дополнительное предложение T>T1.

Редактировать: Очевидно, моя цель расписания работает, если я предоставляю действительные пары "Запрос", "Время"... но я застрял, пытаясь заставить Пролог найти действительные значения для T1..3 при заданном R1..3?

Answer 1

Есть несколько проблем с оригинальной реализацией. Это может работать нормально (с незначительными изменениями) в системе программирования логики ограничений, но не в прямом Прологе. В Прологе упорядочение целей имеет решающее значение. Я изменил код, чтобы он работал:

can_run(R, T) :-
    startAfter(R,TA),
    startBy(R,TB),
    between(TA,TB,T).

conflicts(T,R1,T1) :- 
    duration(R1,D1),
    T=<D1+T1,
    T>=T1.

schedule(R1,T1,R2,T2,R3,T3) :- 
    can_run(R1,T1), 
    can_run(R2,T2), 
    R1 \= R2,
    \+ conflicts(T1,R2,T2),
    can_run(R3,T3),
    R3 \= R1, 
    R3 \= R2,
    \+ conflicts(T1,R3,T3),
    \+ conflicts(T2,R1,T1),
    \+ conflicts(T2,R3,T3),
    \+ conflicts(T3,R1,T1),
    \+ conflicts(T3,R2,T2).

between(Low, High, Between) :-
    Between is Low
    ;
    Low < High,
    Next is Low + 1,
    between(Next, High, Between).

Я добавил использование предиката между /3 (определенного встроенного в некоторых реализациях Пролога). Он генерирует целые числа между двумя заданными конечными точками.

Я добавил проверки неравенства в schedule/6, чтобы R1, R2 и R3 были разными значениями.

Наконец, я переставил цели в расписании / 6, чтобы гарантировать, что предикат can_run/2 был оценен для пары переменных Ri/Ti, прежде чем эти переменные были проверены конфликтами /3.

Расписание запросов (R1,T1,R2,T2,R3,T3) выполняется в течение нескольких минут и в итоге выдает:

?-schedule(R1,T1,R2,T2,R3,T3)
R1 = 1
T1 = 0
R2 = 2
T2 = 400
R3 = 3
T3 = 200

Есть намного более эффективные реализации для этой проблемы.