Prolog - 参数未实例化

Question

我试图了解 Prolog 的工作原理。我正在使用 SWI-Prolog。
这是一些代码:

forall(C1,C2) :- \+ (C1, \+ C2).

foo(N) :- N < 10.

bar(N) :- N > 5.

foobar(N) :- forall(foo(N),bar(N)).

如果我执行以下操作，它会产生所需的输出:

?- foobar(5).
false.

但是当我尝试查看所有可能的值时，我收到一个错误:

?- foobar(N).
ERROR: </2: Arguments are not sufficiently instantiated

这里发生了什么？

Answer 1

基本上你正在编写一个程序来检查全局含义:

forall N, if N < 10 then N > 5

并且您想知道 N 的哪个域那成立。

现在你在 prolog 中正确地将其重写为:

\+ ( N < 10, \+ ( N > 5 ) ).

但是，如果您尝试将该查询提供给 prolog 解释器，它将输出错误:

?- \+ ( N < 10, \+ ( N > 5 ) ).
ERROR: </2: Arguments are not sufficiently instantiated

因为 < 的参数没有被实例化。使用简单的查询(例如 N < 3)也会发生同样的事情。 .当然，如果你在查询之前实例化它，问题就会消失:

?- N=5, \+ ( N < 10, \+ ( N > 5 ) ).
false.

(该语句不适用于 N=5)

?- N=6, \+ ( N < 10, \+ ( N > 5 ) ).
N = 6.

(但它适用于 N=6)。

您还可以放置一个为 N 生成多个赋值的谓词。通过回溯，代替 N=6 :

?- between(1, 12, N), \+ ( N < 10, \+ ( N > 5 ) ).
N = 6 ;
N = 7 ;
N = 8 ;
N = 9 ;
N = 10 ;
N = 11 ;
N = 12.

但是对于大型域，这将是非常低效的(它将需要对域的每个元素进行回溯)。

如果你想推理有限域(即整数)，你可以使用 CLPFD @lurker 建议的库。这种方法更有效，因为它具有推理区间、区间交集等的规则。

您必须更换 < , > , , , \+与 CLP 运营商合作 #< , #> , #/\ , #\ .让我们试试看:

?- use_module(library(clpfd)).
?- #\ ( N #< 10 #/\ #\ ( N #> 5 ) ).
N+1#=_G11193,
N#>=6#<==>_G11205,
10#>=_G11193#<==>_G11217,
_G11217 in 0..1,
_G11217#/\_G11244#<==>0,
_G11244 in 0..1,
#\_G11205#<==>_G11244,
_G11205 in 0..1.

这可能有点难以阅读，但除此之外，它还告诉您正在寻找的答案，即 N 的域: N #>= 6 .