Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

Братко Иван

% расширяет Дер в пределах ограничения Предел

% и порождает НовДер с "решающим статусом" ЕстьРеш.

% Случай 1: выход за ограничение

расширить( Дер, Предел, Дер, нет) :-

 f( Дер, F), F > Предел, !. % Выход за ограничение

% В остальных случаях F ≤ Предел

% Случай 2: встретилась целевая вершина

расширить(

лист( Верш, F, С), _, решлист( Верш, F), да) : -

 цель( Верш), !.

% Случай 3: порождение преемников листа

расширить( лист( Верш, F,C), Предел, НовДер, ЕстьРеш) :-

 расшлист( Верш, С, Дер1), !,

 расширить( Дер1, Предел, НовДер, ЕстьРеш);

 ЕстьРеш = никогда, !. % Нет преемников, тупик

% Случай 4: расширить дерево

расширить( дер( Верш, F, С, Поддеревья),

 Предел, НовДер, ЕстьРеш) :-

 Предел1 is Предел - С,

 расширспис( Поддеревья, Предел1, НовПоддер, ЕстьРеш1),

 продолжить( ЕстьРеш1, Верш, С, НовПоддер, Предел,

НовДер, ЕстьРеш).

% расширспис( Деревья, Предел, Деревья1, ЕстьРеш)

% расширяет деревья из заданного списка с учетом

% ограничения Предел и выдает новый список Деревья1

% с "решающим статусом" ЕстьРеш.

расширспис( Деревья, Предел, Деревья1, ЕстьРеш) :-

 выбор( Деревья, Дер, ОстДер, Предел, Предел1),

 расширить( Дер, Предел1, НовДер, ЕстьРеш1),

 собрать( ОстДер, НовДер, ЕстьРеш1, Деревья1, ЕстьРеш).

% "продолжить" решает, что делать после расширения

% списка деревьев

продолжить( да, Верш, С, Поддеревья, _,

 решдер( Верш, F, Поддеревья), да): -

 оценка( Поддеревья, H), F is С + H, !.

продолжить( никогда, _, _, _, _, _, никогда) :- !.

продолжить( нет, Верш, С, Поддеревья, Предел,

 НовДер, ЕстьРеш) :-

 оценка( Поддеревья, H), F is С + H, !,

 расширить( дер( Верш, F, С, Поддеревья), Предел,

НовДер, ЕстьРеш).

% "собрать" соединяет результат расширения дерева со списком деревьев

собрать( или : _, Дер, да, Дер, да):- !. % Есть решение ИЛИ-списка

собрать( или : ДД, Дер, нет, или : НовДД, нет) :-

 встав(

Дер, ДД, НовДД), !. % Нет решения ИЛИ-списка

собрать( или : [], _, никогда, _, никогда) :- !.

% Больше нет кандидатов

собрать( или:ДД, _, никогда, или:ДД, нет) :- !.

% Есть еще кандидаты

собрать( и : ДД, Дер, да, и : [Дер Э ДД], да ) :-

 всереш( ДД), !. % Есть решение И-списка

собрать( и : _, _, никогда, _, никогда) :- !.

% Нет решения И-списка

собрать( и : ДД, Дер, ДаНет, и : НовДД, нет) :-

 встав( Дер, ДД, НовДД), !. % Пока нет решения И-списка

% "расшлист" формирует дерево из вершины и ее преемников

расшлист( Верш, С, дер( Верш, F, С, Оп : Поддеревья)) :-

 Верш---> Оп : Преемники,

 оценить( Преемники, Поддеревья),

 оценка( Оп : Поддеревья, H), F is С + H.

 оценить( [], []).

оценить( [Верш/С | ВершиныСтоим], Деревья) :-

 h( Верш, H), F is С + H,

 оценить( ВершиныСтоим, Деревья1),

 встав( лист( Верш, F, С), Деревья1, Деревья).

% "всереш" проверяет, все ли деревья в списке "решены"

всереш([]).

всереш( [Дер | Деревья] ) :-

 реш( Дер),

 всереш( Деревья).

реш( решдер( _, _, _ ) ).

реш( решлист( _ , _) ).

f( Дер, F) :- % Извлечь F-оценку дерева

 arg( 2, Дер, F), !. % F - это 2-й аргумент Дер

% встав( Дер, ДД, НовДД) вставляет Дер в список

% деревьев ДД; результат - НовДД

встав( Д, [], [Д] ) :- !.

встав( Д, [Д1 | ДД], [Д, Д1 | ДД] ) :-

 реш( Д1), !.

встав( Д, [Д1 | ДД], [Д1 | ДД1] ) :-

 реш( Д),

 встав( Д, ДД, ДД1), !.

встав( Д, [Д1 | ДД], [Д, Д1 | ДД] ) :-

 f( Д, F), f( Д1, F1), F=< F1, !.

встав( Д, [Д1 | ДД], [ Д1 | ДД1] ) :-

 встав( Д, ДД, ДД1).

% "оценка" находит "возвращенную" F-оценку И/ИЛИ-списка деревьев