1 / 22

Vestavěné predikáty a jejich použití (5)

Vestavěné predikáty a jejich použití (5). Jan Hric, KTI MFF UK, 1997- 20 10a http://kti.ms.mff.cuni.cz/~hric. Vestavěné predikáty. aritmetika výpočty, porovnávání vstup/výstup spracování termů a atomů testy druhu, porovnávání, vytváření a dekompozice řízení spracování

kelda
Télécharger la présentation

Vestavěné predikáty a jejich použití (5)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Vestavěné predikáty a jejich použití (5) Jan Hric, KTI MFF UK, 1997-2010a http://kti.ms.mff.cuni.cz/~hric

  2. Vestavěné predikáty • aritmetika • výpočty, porovnávání • vstup/výstup • spracování termů a atomů • testy druhu, porovnávání, vytváření a dekompozice • řízení spracování • + práce s databází • práce s množinami řešení

  3. Uspořádání termů • @</2, @>/2, @=</2, @>=/2 • vzestupné pořadí: • proměnné podle adresy • atomy .. ascii hodnoty lexikograficky • řetězce .. dtto • čísla (int, float) .. hodnoty • struktury .. dtto • (LPA) konjunkce @< disjunkce • compare(Rel,T1,T2) Rel je <, =, >

  4. Compare/3 - idea použití • umožňuje získat explicitní informaci o porovnání (tj. jako data místo stavu programu) • vs. výsledek porovnání je dán postupem výpočtu (hodnotou “Instruction Pointer”) aritm_rozskok(X,Y):- compare(Rel,X,Y), rozskok(Rel,X,Y). rozskok(<,X,Y):- spracuj_X<Y . rozskok(=,X,Y):- spracuj_X=Y . rozskok(>,X,Y):- spracuj_X>Y .

  5. Test shody termů • = vykoná unifikaci (a případně substituce) • chceme: test termů (s proměnnými) na shodu • bez vykonání unifikace • ==/2, \==/2 ?- X=Y. uspěje ?- X==Y. neuspěje ?- X=Y, X==Y. uspěje X = Y = _1 odpověď

  6. Test typu termu • atom/1 argument je atom • atomic/1 arg. je konstanta, atom nebo číslo • integer/1, float/1, number/1 • var/1, nonvar/1, ground/1 • (LPA) type(Term,Typ) vráti typ termu • compound/1 arg. je složený, tj. neprázdný seznam nebo struktura

  7. Rozbor složených termů • functor(Term, Functor, Arita) • k termu určí funktor a aritu; mod (+,?,?) • k funktoru a aritě vytvoří term; mod (?,+,+) • arg(+N,+Term,?Argument) • vybere n-tý arg. z Termu a unifikuje s Argument • X=..L % „univ“, mody (+,?) nebo (?,+) • rozloží strukturu X na seznam funktor a argumenty ?- f(a,g(b))=.. [f,a,g(b)] ?- [a,b]=..[.,a,[b]] • Nepoužívat, pokud je funkční s. známý (např. seznamy, bin. stromy, log. fle) • Určeno pro situace, kdy je vstup obecný term (s lib. funk. symboly) • např: unifikace (viz), crossreference programu/termu, zpracování programů …

  8. Př.: Unifikace unify(X,Y):- atomic(X), atomic(Y), X=Y. unify(X,Y):- var(X), X=Y ; var(Y), Y=X. unify(X,Y):- % struktury X=..[FX|AX], Y=..[FY|AY], % rozebrání FX=FY, % shoda funktorů unify_arg(AX,AY). % kontroluje i stejný #arg. unify_arg([],[]). unify_arg([X|AX],[Y|AY]):- unify(X,Y), unify_arg(AX,AY). • Idea:unify_arg(AX,AY):-foreach(unify,AX,AY).

  9. Unifikace II • unifikace struktur - varianta: unify(X,Y):- % struktury functor(X,FX,NX), functor(Y,FY,NY), FX=FY, % shoda funktorů NX=NY, % shoda počtu argumentů X=..[_FX|AX], Y=..[_FY|AY], % rozebrání unify_arg(AX,AY). % nepřímá rekurze • Další varianty: viz Autotest

  10. poznámky k foreach/3 • Lepší abstrakce, standardní idiom • Nemusí být podporováno jazykem • I když konstrukci jazyk nepodporuje, lze ji považovat za makro a vygenerovat zdrojak • Tj. (způsob) rozšíření jazyka • V čistém Prologu (v logice 1. řádu) nejsou „funkcionální“ parametry -> opakování kódu • Nahrazuje programování „kopírováním bloků“ • ...

  11. Převod textových reprezentací • name(Konstanta,Retezec) • mod (+,?) nebo (?,+) • konstantu (atom, číslo) převede na řetězec znaků • ?- name(abc,”abc”). • ?- name(123,”123”). • použití: generování nových (jmen) konstant, predikátů, kompaktní reprezentace slov/textu, ... • ale: nová jména: c(0) místo c0, vrchol(v,1) místo v1 • Volba reprezentace: potřebné složky v termu • datum(2005,10,31) vs. d051031 vs. “d051031”,“05/10/31”

  12. Operátory • (pouze!) syntaktická konvence, syntaktický cukr • umožňují pohodlnější zápis bez nadbytečných závorek • (dělá to mnohem méně než si myslíte) • nemění vnitřní reprezentaci termů (!) • převod na vnitřní reprezentaci je (vždy) jednoznačný • Zdrojový kód vs. právnické texty, přirozený jazyk, uživ. specifikace • deklarace nezavede nový predikát/funkční symbol (!) • nezmění (nerozšíří) chování is/2 • lze použít pro termy i predikáty • předdefinované operátory jsou i :- ; , ->

  13. Deklarace operátorů • :-op(Precedence, Druh, Jmeno). • deklarace je součást zdrojového kódu (v souboru) • deklarace se vykonává, proto je uvedena :- • Nechci přidat fakt op/3, ale způsobit změnu interních tabulek • Jmeno je jeden atom nebo seznam atomů; tyto atomy se (pře)deklarují s danou precedencí a asociativitou • deklarace je globální, platí pro všechny další čtení (programu i dat) • Precedence je přirozené číslo mezi 1 a 1200 (SWI, LPA) • Vyšší precedence je výš v termu, tj. později se váže • opačně než priorita v matematice • Druh určuje druh a asociativitu • (binární) infixní, (unární) pre-, postfixní • doprava asociativní, doleva a., neasociativní

  14. Operátory (pokrač.) vyjádření druhu a asociativity • prefixní: fx fy mínus, negace • postfixní: xf yf faktoriál • infixní: xfy yfx xfx +, *, &, <, = pravěasoc.(^) levěasoc.(+) neasociativní (=) • význam písmenek: • f - poloha funktoru, • x - term s ostře nižší precedencí, • y - term s nižší nebo stejnou precedencí

  15. Operátory (pokrač.) závorky mají přednost při určování struktury termu (jako obvykle) speciálně: precedence = 0 ruší deklaraci op. lexikální problém závorek, čárky a tečky f(...) versus op (...) % významná mezera před ( f(a,b) versus f((a,b)) …=f(’,’(a,b)) a.b.[] vs. a. b. [] % významná mezera za . (tečkou) - konec klauzule: tečka, bílý znak; chybně: .<EOF> př.: :-op(500,yfx, [+,-]). a+b+c yfx: (a+b)+c/*předdefinováno*/ xfy: a+(b+c) a=b=c xfx není povoleno, musíme uvést závorky, jinak synt. chyba

  16. Operátory • Příklad: pro doménu výrokových logických formulí :- op(500,xfx,ekv). % neasociativní :- op(400,xfy,imp). %doprava: A imp (B imp C) :- op(300,yfx,or). %doleva: (A or B) or C :- op(290,yfx,and). :- op(200, fy,non). % fy umožní psát non non p(x) • anebo :- op(500,xfx,<=>). :- op(400,xfy, =>). :- op(300,yfx, #). % or :- op(290,yfx, &). :- op(200, fy, \\\). % \\\ \\\ p(x) Umožnuje psát: eval(p(x)&p(y)=>p(y)&p(x),Prom,V). Místo: eval(=>(&(p(x),p(y)),&(p(y),p(x))), Prom,V). • Přidání xor: :-op(301,yfx,xor). – pouze deklarace operátoru • Všechny knihovní procedury musím změnit – přidat zpracování xor/2 • Jiné domény: kompozice obrázků (vedle, nad, přes, …), …

  17. Operátory - příklad • zpracování množin (analogicky is/2): is_set/2 • sjednocení \-/ , průnik /-\ , seznamy • uspořádané vs. neuspořádané seznamy • (ve skutečnosti asi Pascalská konvence +,*) :- op(700,xfx,is_set). :- op(510,yfx,/-\). :- op(511,yfx,\-/). :- op(512,fx,suma). X is_set X :- seznam(X). % lépe: list2set(X,X0) X is_set Y\-/Z :- VY is_set Y, VZ is_set Z, sjednoceni(VY,VZ,X). /*mergesort*/ X is_set Y/-\Z :- VY is_set Y, VZ is_set Z, prunik(VY,VZ,X). X is_set suma Y:- VY is_set Y, suma_množiny(VY,X). ?- X is_set ([1,2]\-/[3,4]) /-\ [2,3]. ?- is_set(X, /-\( \-/( [1,2], [3,4]), [2,3])).

  18. Zjišťování definic operátorů • current_op(Prec, Asoc, Jmeno) • mod (?,?,?) • vrací backtrackingem všechny aktuálně definované operátory ?- current_op(X,Y,is_set). ?- current_op(510,Y,Z). ?- current_op(X,Y,Z). • všechny aktuálně definované operátory, viz následující tabulka

  19. Předdefinované operátory (SWI) op( 200, xfx, **). op( 200, xfy, ^). op( 300, xfx, mod). /*LPA Prolog*/ op( 400, yfx, [<<, /, //, >>, *, xor, mod, rem]). op( 500, yfx, [-, +, \/, /\]). op( 500, fx, [-, +, \, ?]). op( 600, xfy, : ). op( 700, xfx, [>, =, <, >=, =<, \=, @< ... @\=, =:=, =\=, is, =.., ==, \== ]). op( 850, yfx, [~>, <~]). op( 900, fy, [spy, nospy, \+, not, one]). op(1000, xfy, ’,’). % =< jsou pred. spojky, () op(1050, xfy, -> ). op(1100, xfy, [’;’, ’|’]). op(1150, fx, [dynamic,public,multifile]). % a další op(1200, xfx, [:-, -->]). op(1200, fx, [:-, ?-]).

  20. Operátory na úrovni cílů • Příklad: (náchylné k chybám) a:- predzpracovani, % není součást testu, kvůli záv. ( test1->then1% (1)závorky nutné ;test2->then2 % (2) syntakticky jsou ; a -> binární ;else), postzpracovani. % není součást else • Při zpracování prologovských programů: pokud se používají operátory (s prec. >= 1000) pro tvorbu klauzulí (tj. :- , ; ->) jako termy, musí se uzavřít do dodatečných závorek: testDisj((X ; Y)) :- …

  21. (Operátory - dodatek) • V Prologu jsou pouze infixové a unární operátory • operátorovou syntaxi lze rozšířit • operátory s více klíčovými slovy • if _ then _ else • distfixní (uzavřené) operátory • i závorky lze takto chápat – např. XML • uživatelské definice nových druhů závorek • – např. pro speciální (vnořenou) syntax • syntaktická analýza je (velmi) jednoduchá • variabilní a opakované operátory • seznamová notace jako operátor [ , | ] • dvourozměrná syntax (v Haskelli …) • indentace namísto oddělovačů

  22. Autotest • unifikace pomocí přímého výběru unifikovaných argumentů • použít arg/3 ve “for” cyklu podle počtu arg. • pozbírat z termu všechny • (konstanty, proměnné, podtermy) • použití =.. , var, ... • funkční symboly, s četností, s počtem výskytů • funktor, is ... • (proměnné bez opakování) • ==, = • (navrhnout operátory pro bool. výrazy)

More Related