Question

我想知道Prolog如何解决这个问题：

test(X, Y).
test(X, X):-!, fail.

我用谷歌搜索“否定为失败”，但我很困惑！

Answer 1

考虑以下示例：

father(nick, john).

我们使用谓词父（X，Y）来表示X的父亲是Y. 让我们查询数据库：

?- father(nick,X).
X = john.

?- father(john,Y).
false.

在这两种情况下，我们都会问谁是某人的父亲（分别是尼克，约翰）。在第一种情况下，prolog知道答案（约翰）然而在第二种情况下它没有，所以答案是错误的，这意味着约翰没有任何父亲。我们可能会期望，因为我们没有提供有关约翰父亲的信息，它会回复unknown。这将是一个开放的世界，如果不知道某些事情，我们不会认为这是错误的。相反，在prolog的封闭世界中，如果我们不知道某事，我们认为这是错误的。

请注意，基于知道任何人必须拥有父亲的基础上我们说我们不知道约翰的父亲是谁的世界并不是一个开放的世界;它可以很容易地在prolog中建模：

data_father(nick, john).
father(X,Y):-
    data_father(X,Y) -> true ; true.

另一方面，在一个开放的世界序言中，你会写出事实和反事实：

father(nick, john).
not father(adam, X).

这就是失败的否定。但是，这不是您的计划中发生的事情：

test(X, Y).
test(X, X):-!, fail.

无论参数的值如何，第一个子句总是会成功。事实上，正因为如此，命名参数没有意义，prolog会给你一个单例警告;您可以将该条款写为test(_, _)。

另一方面，第二个句子总是会失败。它可能以两种方式失败：（1）参数可能不同（2）参数是统一的，因此prolog移动到身体然后失败。

正是因为prolog正在使用一个封闭的世界模型，没有任何条款（没有副作用（但这被认为是不好的做法））总是失败。相反，这些额外调用会导致程序运行速度变慢并占用更多内存。

值得注意的是，切割（!/0）在这里没有任何作用，因为当你到达它时，没有更多的选择点。但请考虑这个例子：

test(X, Y).
test(X, X):-!, fail.
test(X, 42).

?- test(1,42).
true ;
true.

?- test(42,42).
true ;
false.

在这两种情况下，prolog都会创建3个选择点，每个子句一个。在第一种情况下，Prolog将成功匹配第一个条款的头部并成功，因为没有正文。然后，它将无法匹配第二个子句的头部，并且主体将不会被“执行”。最后，它将与第三个条款的头部匹配并成功，因为没有正文。

但是，在第二种情况下： Prolog将成功匹配第一个条款的头部并成功，因为没有正文。然后，它将成功匹配第二个子句的头部;剪切将删除所有其他选择点，然后由于fail而失败。因此，prolog不会尝试第三个条款。

自从你提到它以来，有一些关于否定为失败的话。否定是基于封闭的世界假设;因为我们假设任何不能从我们已经拥有的事实中推断出的东西是错误的，如果我们失败来证明某事，那就意味着它的反面被认为是真的。例如，考虑一下：

father(nick, john).
fatherless(X) :- \+ father(X, _).

并且

?- fatherless(nick).
false.

?- fatherless(john).
true.

相反，在一个开放的世界序言中，使用以下代码：

father(nick, john).
not father(adam, X).
fatherless(X) :- \+ father(X, _).

fatherless/1仅对adam成功，对于昵称失败，并为其他任何内容返回unknown

Answer 2

第一个句子test(X, Y).表示无论参数模式如何，test / 2都是无条件的。

第二个句子test(X, X):-!, fail.表示，当使用 unifiable 第一个和第二个参数调用test / 2时，没有更多选择，然后失败（注意总是会失败，因为参数模式排除了实例化模式，其中第一个参数是隐式的第二个参数。

在“Closed World Assumption”下的操作效果，如果与逻辑否定相同。

在Prolog中，Negation-as-Failure如何运作？

2 个答案: