Построение логического выражения из данных структуры для clpb

Question

У меня есть данные в следующем виде:

:-use_module(library(clpb)).
%inputs are ids that will have an associated boolean value. 
input(i1).
input(i2).
input(i3).
input(i4).
input(i5).
input(i6).
input(i7).
input(i8).
input(i9).
input(i10).
input(i11).
input(i12).
input(i13).
input(i14).
input(i15).
input(i16).
input(i17).
input(i18).
input(i19).
input(i20).
input(i21).
input(i22).
input(i23).

%and_gate(Id,ListOfInputs) the list of inputs can include other AND and/or  OR gates

and_gate(and1,[i1,i2,i3]).
and_gate(and2,[i4,i5,i6]).
and_gate(and3,[and1,and2,or1,or2,i7,i8]).
and_gate(and4,[or3,i9]).
and_gate(and5,[i15,i16,i17]).

%or_gate(Id,ListOfInputs) the list of inputs can include inputs as well as AND and/or OR gates
or_gate(or1,[i10,i11]).
or_gate(or2,[i12,i13]).
or_gate(or3,[or2,i14]).
or_gate(or4,[and5,i18,i19,i20]).

%device(ID,ListOfInputs) the list of inputs can include inputs as well as AND and/or OR gates
device(d1, [and3,and4,or3,or4]).
device(d2,[i21,i22,i23]).

Диаграмма: https://docs.google.com/drawings/d/10wBpmFxxbDqrlpPVqpkVo_r8I-qcalWAz7Lro9myjMs/edit?usp=sharing

Входы в устройство также похожи на логический элемент И, но они всегда находятся на "верхнем" уровне дерева схем. Я хочу реализовать предикат, который приведет к чему-то вроде:

?- device_structure(D,OnOFF,Sat,Inputs).
D=d1,
Sat = sat(OnOff =:= *([*([*([V1,V2,V3]),
                          *([V4,V5,V6]),V7,V8,+[V10,V11],+[V12,V13]
                         ]),
                       *([V9,+[V14,+[V12,V13]]]),
                       +[V14,+[V12,V13]],
                       +[*([V15,V16,V17]),V18,V19,V20]])),

Inputs =     [
      input(i1,V1),
      input(i2,V2),
      input(i3,V3),
      input(i4,V4),
      input(i5,V5),
      input(i6,V6),
      input(i7,V7),
      input(i8,V8),
      input(i9,V9),
      input(i10,V10),
      input(i11,V11),
      input(i12,V12),
      input(i13,V13),
      input(i14,V14),
      input(i15,V15),
      input(i16,V16),
      input(i17,V17),
      input(i18,V18),
      input(i19,V19),
      input(i20,V20)
     ]).

И тогда, конечно, гораздо более простая структура для d2,

Это позволило бы мне использовать библиотеку clpb для создания экземпляров входов, чтобы узнать, какие устройства включены или выключены, или для поиска входов, которые должны быть включены, чтобы устройство было включено.

Однако, несмотря на многочисленные попытки, я не смог правильно построить эти структуры.

Переменные V не нужно называть так, как это, но важно, чтобы переменная в операторе sat соответствовала правильной входной переменной.

Answer 1

Это похоже на работу, HTH

device_structure(D, OnOFF, Sat, Inputs) :-
    device(D, D_in),
    build(D_in, Structure, Inputs),
    Sat = sat(OnOFF =:= *(Structure)).

build([], [], []).
build([C|Cs], [V|R], Inputs) :-
    input(C),
    build(Cs, R, InputsR),
    inputs([C-V], InputsR, Inputs).
build([C|Cs], [+(OrStruct)|R], Inputs) :-
    or_gate(C, OrInputs),
    build(OrInputs, OrStruct, Inputs1),
    build(Cs, R, Inputs2),
    inputs(Inputs1, Inputs2, Inputs).
build([C|Cs], [*(AndStruct)|R], Inputs) :-
    and_gate(C, AndInputs),
    build(AndInputs, AndStruct, Inputs1),
    build(Cs, R, Inputs2),
    inputs(Inputs1, Inputs2, Inputs).

inputs(I1, I2, Inputs) :-
    append(I1, I2, I3),
    sort(I3, Inputs).

Входы похожи на [i1-_Var1,...], чтобы получить переменные, вы можете использовать pair_keys_values ​​(InputPairs, _, Inputs).