Question

如果我有以下内容：

a(X) :- X = 1; X = 2; X = 3; X = 4.

我可以按确定的顺序生成解决方案：

?- a(X).
X = 1 ;
X = 2 ;
X = 3 ;
X = 4.

是否有任何方法要求系统以非确定性，随机顺序生成解决方案？例如：

?- a(X).
X = 4 ;
X = 1 ;
X = 3 ;
X = 2.

我知道我可以找到所有解决方案然后随机选择一个（findall(X, a(X), Y), random_member(Z, Y).），但在我的情况下这太贵了。

可能更清楚的例子：

p(X,Y,Z) :-
  (X = a; X = b; X = c; X = d),   % (D1)
  (Y = a; Y = b; Y = c),          % (D2)
  (Z = a; Z = b; Z = c; Z = d).   % (D3)

确定性时，使用X = d, Y = c, Z = d生成解决方案?- p(X,Y,Z).将始终通过之前的47个解决方案（4 * 3 * 4 = 48）。但是，如果以非确定性顺序选择析取，系统可能会选择D1处的X = d，D2处的Y = c，D3处的Z = d，将其生成为第一个解决方案。

这用于受约束的AI生成的内容，因此在现实世界的用例中还有更多的变量。

Answer 1

根据您在评论中的说法，我的印象是，对您的用例更重要的问题是：

可以随机顺序创建解决方案吗？

（这是因为你说你不能全部创建它们，然后选择一个随机的。）

要以不同的顺序创建它们，Boris已经暗示了一个好方法：只需重新排序析取！

例如，在您显示的情况下：

p(X, Y, Z) :-
  (X = a; X = b; X = c; X = d),   % (D1)
  (Y = a; Y = b; Y = c),          % (D2)
  (Z = a; Z = b; Z = c; Z = d).   % (D3)

如果分离（例如：(X = c ; X = b ; etc.)和每个片段可能以不同的顺序产生解决方案），您可以（自动）通过交换订单来创建此片段的声明等效版本。

但是，首次将其重写为等效版本可能更容易：

p(X, Y, Z) :-
    member(X, [a,b,c,d]),
    member(Y, [a,b,c]),
    member(Z, [a,b,c,d]).

通过这种方式， shuffle 列表更容易，并使用随机列表生成解决方案。

例如，您可以将其更改为：

p(X, Y, Z) :-
    random_member(X, [a,b,c,d]),
    random_member(Y, [a,b,c]),
    random_member(Z, [a,b,c,d]).

random_member(X, Ls0) :-
    random_permutation(Ls0, Ls),
    member(X, Ls).

现在，您将得到如下答案：

?- p(X, Y, Z).
X = d,
Y = Z, Z = b ;
X = Z, Z = d,
Y = b ;
X = d,
Y = b,
Z = c ;
etc.

请注意，这种将随机性合并到代码中的方法是不纯：程序中现在存在隐式全局状态，并且在描述测试用例等时无法再轻松地再现所需的结果。对于这样的程序。保留 logical-purity 的解决方案必须使此状态显式，例如将随机种子作为参数之一，每次运行都是完全可重现的。

请注意，重新排序此类连词和/或目标仅适用于Prolog的纯和单调子集，因此请确保使用等声明性功能约束以安全地交换目标，并增加代码的通用性！

在Prolog中，可以按随机顺序选择解决方案吗？

1 个答案: