Question

我正在实现一个Prolog解释器，我想要包含一些内置的数学函数（求和，产品等）。例如，我希望能够使用像这样的知识库进行计算：

NetForce(F) :- Mass(M), Acceleration(A), Product(M, A, F)
Mass(10) :- []
Acceration(12) :- []

那么我应该能够像?NetForce(X)那样进行查询。我的问题是：在我的翻译中构建这样的功能的正确方法是什么？

特别是，我遇到的问题是，为了评估Sum，Product等，必须首先评估它们的所有参数（即绑定到数值常量）。例如，虽然上面的代码应该正确评估，但是置换规则：

NetForce(F) :- Product(M, A, F), Mass(M), Acceleration(A)

不会，因为M和A在处理Product字词时未受约束。我目前的方法是简单地重新排序术语，以便数学表达式出现在最后。这在简单的情况下有效，但看起来很糟糕，我希望在有多个数学术语或递归的情况下出现问题。有更好的解决方案吗？

Answer 1

您描述的功能在现有系统中作为约束扩展存在。在理性上有CLP（Q），在实数上有CLP（R） - 实际上是浮点数，最后但并非最不重要的是CLP（FD），它经常扩展到CLP（Z）。例如，参见 library(clpfd)

在任何情况下，从头开始执行Prolog都将是一项非常重要的工作，您将没有时间调查您要实现的内容，因为您将被更低级别的详细信息所淹没。所以你必须使用更经济的方法，并澄清你真正想做的事情。

您可以在现有系统中学习和实施约束语言。或者你可能想要use a meta-interpreter based approach。或者您可能希望从头开始实施Prolog系统。但是不要指望你在所有这些方面取得成功。

为了节省您的额外努力：重用现有的标准语法。您使用的语法需要您构建额外的解析器。

Answer 2

您可以使用coroutining来延迟产品的评估：

product(X, A, B) :- freeze(A, freeze(B, X is A*B))

freeze/2延迟了对第二个参数的评估，直到它的第一个参数为基础。像这样嵌套使用，它只在X is A*B和A绑定到实际术语后才评估B。

（免责声明：我不是高级Prolog主题的专家，可能有更简单的方法来做到这一点 - 例如我认为SICStus Prolog有“块声明”，它以更简洁的方式做同样的事情并推广了谓词的所有声明。）

Answer 3

您的谓词不会独立于子句，这非常重要。您需要确定谓词的使用模式 - NetForce（）的使用模式是什么？如果我正在设计一个类似Force的谓词，我会做类似

的事情

force(Mass,Acceleration,Force):- Force is Mass * Acceleration.

这个使用模式为+，+， - 意味着你给我质量和加速度，我会给你力量。

否则，您依赖于您已定义的事实来统一您的变量，如果您首先将它们传递给产品，它们将继续统一和统一，您永远不会停止。