Файл: Технология разработки нерекурсивных правил Задание.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 33
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Технология разработки нерекурсивных правил
Задание: Шахматы. Варианты взятия фигуры ладьей по горизонтали.
Исходные данные: коды всех фигур, их цвет и координаты (поле 1-8 на A-H), код ходящей ладьи, её цвет и её исходные координаты (поле 1-8 на A-H).
Результат: код ходящей ладьи, ее цвет и её новые координаты (поле 1-8 на A-H), код взятой фигуры.
Интерпретация задачи
По условиям задачи разработку программы будем проводить, используя схему шахматной доски с расстановкой фигур, представленной на рисунке. Предположим, что на n-м ходу игры возникла следующая ситуация.
Наименования фигур могут быть следующими: пешка, ферзь, король, конь, ладья, слон (согласно правилам шахмат). Идентифицировать каждую фигуру будем по ее уникальному обозначению. Количество элементов в схеме не регламентируем.
Формирование и тестирование исходных данных
Совокупность аргументов каждого элемента объединим в один терм пользовательской структуры с именем фигура. Опишем эту пользовательскую структуру в области предикатов с указанием типов всех её аргументов.
Опишем фигуры. Каждая из них характеризуется своим набором аргументов: наименованием, обозначением, цветом, координатой по горизонтали (1-8) и координатой по вертикали (1-8).
Например, факт 1 (рис.2) читается так, поле содержит фигуру с наименованием пешка, обозначением п1, цветом черный, координатой по горизонтали 6 и координатой по вертикали 6.
В базе фактов и правил запишем все 14 фактов, соответствующих введенному пользовательскому предикату и описывающих каждую из фигур. Последовательность записи аргументов в пользовательской структуре фигура строго соответствует типу аргумента, указанному в области предикатов. Последовательность записи фактов в базе фактов и правил произвольна.
PREDICATES
nondeterm фигура (symbol, symbol, symbol, integer, integer)
CLAUSES
% фигуры
фигура (пешка, п1, черный, 6, 6). %факт 1
фигура (пешка, п2, черный, 4, 5). %факт 2
фигура (пешка, п3, белый, 8, 4). %факт 3
фигура (пешка, п4, белый, 3, 3). %факт 4
фигура (конь, кн1, черный, 1, 7). %факт 5
фигура (конь, кн2, белый, 2, 6). %факт 6
фигура (слон, с1, черный, 5, 7). %факт 7
фигура (слон, с2, белый, 6, 4). %факт 8
фигура (ладья, л1, белый, 8, 5). %факт 9
фигура (ладья, л2, черный, 3, 4). %факт 10
фигура (ладья, л3, белый, 4, 1). %факт 11
фигура (ферзь, ф1, черный, 4, 8). %факт 12
фигура (король, кр1, черный, 6, 8). %факт 13
фигура (король, кр2, белый, 5, 1). %факт 14
GOAL
фигура (пешка, п1, черный, 6, 6). %запрос 1
Сформируем различные виды запросов к программе:
| № | Запросы | Формулировки запросов |
| 1 | фигура (пешка, п1, черный, 6, 6). | Содержится ли на поле фигура с наименованием пешка, обозначением п1, цветом черный, координатой по горизонтали 6 и координатой по вертикали 6? |
| 2 | фигура (конь, кн4, белый, 4, 2). | Содержится ли на поле фигура с наименованием конь, обозначением кн4, цветом белый, координатой по горизонтали 4 и координатой по вертикали 2? |
| 3 | фигура (слон, с1, черный, 5, 7), фигура (ферзь, ф2, белый, 4, 8). | Содержится ли на поле одновременно фигура с наименованием слон, обозначением с1, цветом черный, координатой по горизонтали 5 и координатой по вертикали 7 и фигура с наименованием ферзь, обозначением ф1, цветом белый, координатой по горизонтали 4 и координатой по вертикали 8? |
| 4 | фигура (пешка, п2, черный, 4, 5); фигура (конь, кн2, белый, 2, 6). | Содержится ли на поле фигура с наименованием пешка, обозначением п2, цветом черный, координатой по горизонтали 4 и координатой по вертикали 5? В случае отрицательного ответа на первую часть проверяется, есть ли в схеме элемент с наименованием конь, обозначением кн2, цветом белый, координатой по горизонтали 2 и координатой по вертикали 6? |
| 5 | фигура (слон, Обозначение, черный, 5, 7). | Какое обозначение имеет фигура с наименованием слон, цветом черный, координатой по горизонтали 5 и координатой по вертикали 7? |
| 6 | фигура (ладья, Обозначение, белый, _, _). | Какие обозначения имеют фигуры с наименованием ладья, цветом белый и любыми координатами? |
| 7 | фигура (Наименование, Обозначение, Цвет, 1, 7). | Какие наименование, обозначение и цвет имеет фигура, находящаяся в клетке с координатой по горизонтали 1 и координатой по вертикали 7? |
| 8 | фигура (_, Обозначение1, _, 3, _), фигура (_, Обозначение2, _, 3, _), Обозначение1 < Обозначение2. | Какие обозначения имеет пара фигур поля с координатами по горизонтали равными 3? Наименования, цвета и координаты по вертикали – произвольны. Обозначение 1 меньше обозначения2 (по кодировке), перестановки не допускаются. |
По количеству целей запросы делят на простые запросы, состоящие из одной цели (запросы 1, 2, 5, 6, 7) и запросы составные, которые содержат две цели или более (запросы 3, 4, 8).
По наличию в целях именованных переменных классифицируют запросы, на не содержащие именованные переменные - могут иметь решения или истина, или ложь (запросы 1-4), и запросы с именованными переменными - указываются конкретизации именованных переменных (запросы 5-8).
Результаты выполнения запросов к программе:
| № | Запросы | Формулировки запросов |
| 1 | yes | факт 1. |
| 2 | no | факты 1-14. |
| 3 | no | факты 1-14. |
| 4 | yes | факт 2. |
| 5 | Обозначение=с1 1 Solution | факт 7. |
| 6 | Обозначение=л1 Обозначение=л3 2 Solution | факты 9 и 11. |
| 7 | Наименование=конь, Обозначение= кн1, Цвет=черный 1 Solution | факт 5. |
| 8 | Обозначение1= л2, Обозначение2=п4 1 Solution | факты 10 и 4. |
Проанализируем пошаговое выполнение программы для нескольких запросов.
Запрос 1 является простым запросом, так как состоит из одной цели. Для проверки цели на истинность необходимо сопоставить ее с утверждениями базы фактов и правил. В программе содержится всего 14 утверждений.
Шаг 1-й. Сопоставим цель с фактом 1.
Цель содержит структуру с именем фигура. Первый факт также содержит структуру. Сопоставляем их по правилу сопоставления структур. Сопоставляем имена структур (функторы) по правилу сопоставления констант. Имена у структур тождественны, поэтому результат сопоставления имен – истина.
Проверяем арность структур, то есть количество аргументов у каждой из них. Число аргументов у структур – 5. Результат проверки по арности – истина.
Сопоставляем соответствующие аргументы структур. Аргументы сопоставляемых структур – константы, поэтому используем правило сопоставления констант. Атом пешка цели сопоставляем с атомом пешка утверждения. Результат сопоставления – истина. Атом
п1 цели сопоставляем с атомом п1 утверждения. Результат – также истина. Атом цели черный сопоставляем с атомом утверждения черный. Результат – истина. Сопоставляем числа 6 и 6 цели с числами 6 и 6 утверждения соответственно. Сопоставляемые константы тождественны. Результат сопоставления всех аргументов – истина.
Сопоставили цель с утверждением факта 1. Получили результат - истина. Дальнейший перебор утверждений прекращается, так как уже достигли положительного результата. Выполнение программы прекращается. Последующие шаги не выполняются. Ответ – yes.
Запрос 6 является простым запросом с именованной переменной в качестве аргумента структуры.
Шаг 1-й. Сопоставляем цель с фактом 1.
Сопоставляем структуру цели со структурой утверждения по правилу сопоставления структур. Имена структур тождественны (фигура ≡ фигура).
Арности сопоставляемых структур равны. Первый аргумент структуры цели не тождественен первому аргументу структуры утверждения (ладья ≠ пешка). Получили результат – ложь. Прекращаем дальнейшее сравнение.
Шаг 2-й. Сопоставляем цель с фактом 2. Получили результат – ложь (по аналогии с шагом 1). Тот же самый результат будет для фактов 3-8 (шаги 3-8).
Шаг 9-й. Сопоставим цель с фактом 9.
Сопоставляем структуру цели со структурой утверждения по правилу сопоставления структур. Имена структур тождественны (фигура ≡ фигура).
Арности сопоставляемых структур равны. Первый аргумент структуры цели тождественен первому аргументу структуры утверждения (ладья ≡ ладья).
Второй аргумент структуры цели с именем Обозначение (переменная в неконкретизированном состоянии) сопоставляем с соответствующим аргументом утверждения – с атомом л1 по правилу сопоставления именованных переменных в неконкретизированном состоянии. Результат сопоставления – истина, при этом происходит конкретизация переменной Обозначение, которая приобретает значение равное л1.
Третий аргумент структуры цели тождественен третьему аргументу структуры утверждения (белый ≡ белый).
Четвертый и пятый аргументы структур сопоставляем по правилу сопоставления анонимных переменных. Результат сопоставления – истина. Анонимные переменные цели на момент сопоставления конкретизируются соответственно числами
8 и 5, но теряют эти конкретизации при переходе к следующему терму.
Результат сопоставления на первом шаге – истина при этом переменная Обозначение получает конкретизацию л1. Это первое решение программы. В программе осталось необработанными еще 5 утверждений, поэтому конкретизация переменной сохраняется в стеке. Переменная Обозначение переходит в неконкретизированное состояние, продолжается перебор утверждений и сопоставления.
Шаг 10-й. Сопоставляем цель с фактом 10.
Имена структур цели и утверждения тождественны. Арности сопоставляемых структур равны. Первый аргумент структуры цели тождественен первому аргументу структуры утверждения. Второй аргумент структуры цели с именем Обозначение сопоставляем с соответствующим аргументом утверждения. Результат сопоставления – истина, при этом происходит конкретизация переменной Обозначение. Четвертый аргумент структуры цели не тождественен первому аргументу структуры утверждения (белый ≠ черный). Получили результат – ложь. Прекращаем дальнейшее сравнение. Переменная Обозначение переходит в неконкретизированное состояние, продолжается перебор утверждений и сопоставления.
Шаг 11-й. Сопоставляем цель с фактом 11. Процедура сопоставления аналогична процедуре на шаге 10, за исключением конкретизации переменной Обозначение. На 11-м шаге переменная получает значение равное л3.
Шаги с 12-го по 14-й также выполняются программой, но результат выполнения в этом случае отрицательный. Причина этого – отрицательный результат сопоставления атома ладья с соответствующими аргументами, стоящими на первом месте в структурах соответствующих фактов.
Итоговый результат выполнения запроса 6 – истина. При этом получаем два решения с соответствующими конкретизациями переменной Обозначение.
Определения очередности разработки правил
По правилам игры ладья может осуществлять взятие фигур по вертикали и по горизонтали. Задача подразумевает определение вариантов взятия фигур ладьей только по горизонтали. Требуется разработать правило, отвечающее за атаку.
Разработка логической модели правила
Сформируем логическую модель атаки ладьей л1 фигуры п2.