1 logische Programmierung Beilage 4 FFHS/Zn. Das folgende Diagramm gibt einen Überblick über die Teile eines Autos: Auto

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1 1 Metaprogrammierung Grundlegendes Beispiel: Das folgende Diagramm gibt einen Überblick über die Teile eines Autos: Auto Motor Getriebe Karosserie Vergaser Zylinder Kardanwelle Schaltung Boden Tür Kotflügel Zylinderkopf Schalthebel Türgriff Zylinderkopfdichtung Schalthebelknauf Die direkten Teilbeziehungen werden als Fakten abgelegt: direkt(auto,motor). direkt(auto,getriebe). direkt(auto,karosserie). direkt(motor,vergaser). direkt(motor,zylinder). direkt(getriebe,kardanwelle). direkt(getriebe,schaltung). direkt(karosserie,boden). direkt(karosserie,tuer). direkt(karosserie,kotfluegel). direkt(zylinder,zylinderkopf). direkt(schaltung,schalthebel). direkt(tuer,tuergriff). Die allgemeine Teilbeziehung wird dann als rekursive Klausel programmiert.

2 2 1. Komposition und Dekomposition von Termen, =.. Ein paar Beispiele zur Verwendung des Prädikats =.. in Anfragen:?- direkt(x,y) =.. L.?- direkt(auto,motor) =.. [K R].?- direkt(x,y) =.. [F,auto,_].?- Z =.. [direkt,x,motor].?- V(X,Y) =.. [direkt R].?- S =.. [direkt R].?- teil(a,b) =.. [F R]. 2. Variable als Literale sistered/2: sistered(x,y) ist erfüllt, wenn X und Y verschiedene, direkte Teile desselben Stückes sind. Es gibt mindestens drei Verwandschaftsarten: sistered, direkt und teil. verw_art(direkt). verw_art(teil). verw_art(sistered). Man beachte, dass in den Argumenten Prädikatsnamen stehen. verwandt/3: verwandt(v,x,y) ist erfüllt, wenn V eine Verwandtschaftsart ist, und X und Y in dieser Verwandtschaftsart V zueinander stehen. Anfragebeispiel:?- verwandt(v,motor,x).

3 3 3. Transitiver Abschluss Durch die direkten Teilbeziehungen sind auch die allgemeinen, indirekten Teilbeziehungen bestimmt. Das Bestimmen aller Teilbeziehungen kann durch ein Metaprädikat geschehen: trans_abschluss(praed,x,y):- Lit =.. [Praed,X,Y], call(lit). trans_abschluss(praed,x,y):- Lit =.. [Praed,X,Z], call(lit), trans_abschluss(praed,z,y). Das Prädikat teil1/2 lässt sich mit Hilfe des Metaprädikates trans_abschluss programmieren.

4 4 4 Dynamische Bearbeitung der Wissensbasis asserta/1 assertz/1 retract/1 retractall/1 abolish/1 abolish/2 asserta(ist_enkel(auto,schaltung)). Das Argument (es muss eine gültige Prolog-Klausel sein) wird an vorderster Stelle in die Wissensbasis eingefügt. Es ist zu beachten, dass das Prädikat ist_enkel/2 noch nicht statisch definiert sein darf (in einer Datei), sonst ergibt sich die Fehlermeldung, dass versucht wurde, ein statisches Prädikat neu zu definieren. 1 Wie asserta, aber die Klausel wird am Ende der Wissensbasis angefügt. retract(ist_enkel(x,y)). Entfernt die erste dynamische Klausel aus der Wissensbasis, die mit dem Argument von,retract unifizierbar ist. Das ist hier nur ist_enkel(auto,schaltung). Gleiche Bedeutung wie retract/1, aber es werden alle dynamischen Klauseln aus der Wissensbasis entfernt, die mit dem Argument unifizierbar sind. abolish(direkt/2). Entfernt das zweistellige Prädikat hat_kind aus der Wissensbasis, auch wenn es statisch definiert wurde. 2 abolish(direkt,2). Gleiche Wirkung wie abolish/1, aber die Syntax ist modifiziert. 1 Dies entspricht dem Standard. Ein in einer Programmdatei definiertes, statisches Prädikat (Klausel) kann mit der Direktive :- dynamic ist_enkel/2.im Quellcode dynamisch erklärt werden, sodass asserta und assertz zum Erfolg führen. Eine weitere Möglichkeit ist es, während der Laufzeit, das Prädikt dynamic(ist_enkel/2). zu verwenden. 2 Dies entspricht nicht dem Standard, sondern erweitert ihn. Im Standard können mit abolish nur dynamische Prädikate oder Klauseln gelöscht werden. Durch Setzen eines Prolog-Flags kann in SWI- Prolog der Standard betreffend abolish erzwungen werden.

5 5 Praktischer Teil: 1 Komposition, Dekomposition Welche Resultate liefern die Anfragen: a) (4 + a) =.. L. b) (X \= Y)=..L. c) S =.. [datum,5,5,2001]. Vorgehen : Zuerst nachdenken, dann aufschreiben, dann erst am System überprüfen und allfällige Abweichungen erklären. 2 Verwandtschaftsart Definieren Sie die Verwandtschaftsart ist_enkel/2, und wenden Sie sie mit dem Prädikat verwandt/3 an. 3 Transitiver Abschluss Bilden Sie den transitiven Abschluss der Beziehung ist_enkel, indem Sie eine geeignete Anfrage stellen, die das Prädikat trans_abschluss verwendet. 4 Dynamische Wissensbasis Fügen Sie dynamisch einige Regeln oder Fakten zur Autowissensbasis hinzu, wenden Sie diese in Anfragen an, und löschen Sie diese dynamisch wieder. Am Schluss löschen Sie die gesamte Wissensbasis, also auch die statisch definierten Bestandteile.