人工智能实验报告1 prolog初步.docx
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人工智能实验报告1prolog初步
数学与软件科学学院实验报告
学期：
2016至2017第1学期
日期：
课程名称:
人工智能概论
专业:
信息与计算机科学
实验编号：
01
实验项目：
Prolog基础
指导教师：
郭远华
学号：
姓名：
实验成绩：
一、目的要求
掌握visualprolog中的基本结构，包括域说明、谓词说明、事实和规则说明、目标说明；
掌握简单查询，变量查询，组合查询，规则查询；
熟悉递归设计，学习prolog语言与C等语言不同的思维方式；
初步掌握prolog中cut（！
）的用法。
2、实验内容
1.阅读下列prolog程序，回答问题。
DOMAINS
para=symbol
PREDICATES
nondetermroom（para）
nondetermlocation（para,para）
nondetermedible（para）
CLAUSES
room（kitchen）.
room（office）.
room（hall）.
room（"diningroom"）.
room（cellar）.
location（desk,office）.
location（apple,kitchen）.
location（flashlight,desk）.
location（"washingmachine",cellar）.
location（nani,"washingmachine"）.
location（broccoli,kitchen）.
location（crackers,kitchen）.
location（computer,office）.
edible（apple）.
edible（crackers）.
GOAL
room（office）.
（1）程序有几块？
分别是什么作用？
答：
程序中有四块。
分别是：
a.域说明部分（domains），作用是说明谓词对象的数据类型
b.谓词说明部分（predicates），作用是定义程序中除内部谓词以外的所有谓词。
c.子句部分（clauses），作用是列出全部事实和规则，也可看作是程序的静态数据。
d.在目标部分（GOAL），作用是说明程序的目标。
一个程序目标可以由多个字目标复合而成。
（2）程序运行的结果？
将GOAL部分的内容分别替换成room（pen），location（apple,kitchen），location（app,kitchen），location（Apple,kitchen），location（Apple,Kitchen）后，运行结果？
为什么？
答：
运行的结果为：
分别做替换的运行结果及原因如下：
1）room（pen）：
结果：
原因：
在数据库中找不到room（pen）这样的事实。
2）location（apple,kitchen）：
结果：
原因：
子句中第七句与之匹配成功。
3）location（app,kitchen）：
结果：
原因：
没有子句与之匹配。
4）location（Apple,kitchen）：
结果：
原因：
Apple作为变量，kitchen作为常量，子句第7、11、12句中第二个参数与kitchen匹配，Apple依次被绑定为apple、broccoli和crackers。
5）location（Apple,Kitchen）：
结果：
原因：
Apple和Kitchen都作为变量，所以返回所有匹配结果。
（3）将GOAL部分的内容分别替换成edible（X）,location（X,kitchen），运行结果？
并从回溯的角度分析结果产生原因。
1）edible（X）
结果：
原因：
子句中有两个edible事实，分别为apple和crackers
2）location（X,kitchen）
结果:
原因：
X作为变量，kitchen作为常量，子句中第二（location（apple,kitchen））、六（location（broccoli,kitchen））、七（location（crackers,kitchen））句与第二个参数匹配
（4）添加规则
where_food（X,Y）:
-location（X,Y）,edible（X）.
并将GOAL的内容替换为
where_food（X,kitchen）.
给出运行结果并分析结果产生原因。
答：
结果如下
原因：
混合查询厨房里能吃的东西，首先找到与location第二个参数匹配的事实（即厨房里的东西）绑定X值，再判断X是否与edible事实匹配，依次重复这两步从而得到以上结果。
（5）写一段prolog代码求解下面的问题
对于所有的X，只要X是一个人，它就属于人类。
苏格拉底（socrates）是一个人,判断苏格拉底是不是属于人类?
（谓词有2个，person（name）：
name是人，moral（name）：
name是人类）
答：
设计一个person事实和一个moral规则，代码及运行结果如下：
DOMAINS
name=symbol
PREDICATES
nondetermperson（name）
nondetermmoral（name）
CLAUSES
person（socrates）.
moral（X）:
-person（X）.
GOAL
moral（socrates）.
结果：
所以苏格拉底是人类。
2.
（1）写prolog程序找出下图中所有的通路？
（图中的点之间的关系要表达为事实，谓词2个，road（a,b）表示a、b连接，并接从a指向b，path（a,b）表示有从a到b的通路；规则两条，path（X,Y）:
-road（X,Y）.和path（X,Y）:
-road（X,Z）,path（Z,Y）.）
答：
代码如下：
DOMAINS
node=symbol
PREDICATES
nondetermroad（node,node）
nondetermpath（node,node）
CLAUSES
road（a,b）.
road（a,c）.
road（b,e）.
road（b,d）.
road（c,d）.
road（d,e）.
path（X,Y）:
-road（X,Y）.
path（X,Y）:
-road（X,Z）,path（Z,Y）.
GOAL
path（X,Y）.
结果：
原因：
回溯，
（2）将第二条规则改成
path（X,Y）:
-road（X,Z）,path（Z,Y）,!
.
给出运行结果并分析原因。
答：
结果：
原因：
无回溯过程，
3.下面的程序实现了正整数的累加（如3+2+1=6，4+3+2+1=10等）：
DOMAINS
para=integer
PREDICATES
add（para,para）
CLAUSES
add（0,0）:
-!
.
add（M,N）:
-
M1=M-1,
add（M1,N1）,
N=N1+M.
GOAL
add（3,X）.
参考并写出实现正整数阶乘的程序（如3*2*1=6）。
答：
代码如下：
DOMAINS
para=integer
PREDICATES
mul（para,para）
CLAUSES
mul（1,1）:
-!
.
mul（M,N）:
-
M1=M-1,
mul（M1,N1）,
N=N1*M.
GOAL
mul（3,X）.
结果：
替换GOALmul（1,X）结果：
替换GOALmul（4,X）结果：
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