Как мне работать с уравнениями, которые передаются в цели / запросе пролога?
У меня есть этот сценарий, в котором я получаю линейное уравнение в запросе Пролога, как показано ниже:
?- myquery( 3X + 5Y = 10, Result).
Поэтому 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 вышеупомянутом 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 операторы, участвующие в уравнении, которое передается через цель / запрос?
4 ответа
Следующая стенограмма 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
является Val1
функтор Val1
является F1
с остротой A1
(то есть A1
args - subparts - сама), а 2nd arg
термина в Val1
хранится под Val12
название. Для пояснения, любые символические данные в Прологе имеют вид fff(aa,bb,cc,...)
где fff
какое-то имя, называемое functor, и "аргументы" в этом выражении могут быть доступны через arg
вызов.
Это означает, что оригинальное выражение (3*_X + 5*_Y = 10)
на самом деле хранится в Прологе как '='( '+'( '*'(3,_X), '*'(5,_Y)), 10)
, Когда вы доберетесь до атомарных 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 ваш другой 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 выписывать 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 =..
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
SWI-Prolog имеет библиотеку ограничений 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}.
У Eclipse наверняка будет что-то более продвинутое. Эти библиотеки не простые, жесткие...
Интересно, что в качестве основного языка используется синтаксис Prolog, поэтому обычные встроенные функции можно применять для идентификации переменных, констант и тому подобного.
Например, вы можете использовать предикаты проверки термина: arg/3, functor/3, var/1, (=..)/2 и т. Д.
Возможно, вы захотите взглянуть на примеры символической дифференциации, реализованной с использованием правил перезаписи термина; они обрабатывают такие выражения.
Вот глава (минус 1 страница) из книги "Положение и эффект", которая может оказаться полезной: " Положение и эффект" - глава шестая: переписывание терминов
Другой из Искусства Пролога: передовые методы программирования 23 Решатель уравнений
Программирование в Прологе также имеет раздел (7.11) по символическому дифференцированию.