· Правый операнд утверждения
Новый вариант шаблона объекта world приведен ниже.
Объект world представляет контекст, сформированный определенными предположениями о правдивости или лживости персонажей.
Объект имеет уникальный идентификатор в поле tag, а смысл допущения - истинность или лживость - фиксируется в поле scope.
В поле context сохраняется текущий контекст анализируемого операнда дизъюнкции.
0 означает глобальный контекст дизъюнкции,
1 означает левый операнд,
2 означает правый операнд, (deftemplate world
(field tag (type INTEGER) (default 1))
(field scope (type SYMBOL) (default truth))
(field context (type INTEGER) (default 0)) )
Следующий шаг— разработка правил, манипулирующих контекстом. Приведенное ниже правило формирует контекст для левого операнда дизъюнкции.
(defrule left-or
?W <- (world (tag ?N) (context 0))
(claim (content OR ?P ?X ?Q ?Y)(reason ?N)
(scope ?V)) =>
(modify ?W (context 1)) (assert (claim
(content ?P ?X) (reason ?N) (scope ?V)
(context 1))) )
Это правило устанавливает значение 1 в поле context объекта world и формирует соответствующий объект claim.
По этому же принципу разработаем правило для формирования контекста правого операнда дизъюнкции.
(defrule right-or
?W <- (world (tag ?N) (context 1))
(claim (content OR ?P ?X ?Q ?Y) (reason ?N)
(scope ?V)) =>
(modify ?W (context 2)) (assert (claim
(content ?Q ?Y) (reason ?N) (scope ?V) (context 2))
)
Упражнение 2
Разработайте самостоятельно правило, которое оперировало бы с объектом claim содержим утверждение в конъюнктивной форме, как показано ниже.
(claim (content AND Т A F В) (reason 1) (scope truth))
Это правило должно разделить такое утверждение на два: суть первого — утверждение, что А — правдолюбец, а второго — утверждение, что В — лжец. Новые объекты claim должны существовать в текущем контексте, определенном в объекте world.
Далее разработаем правила, чувствительные к контексту, которые будут выявлять наличие противоречий в анализируемых утверждениях.
;; Выявление противоречия между предположением о
;; правдивости и следующими из него фактами
;; в разных контекстах одного и того же объекта world,
(defrule contra-truth-scope
(declare (salience 10)) (world (tag ?N)
(scope truth) (context ?T)) (claim
(content Т ?Х) (reason ?N) (scope truth)
(context ?S&:(< ?S ?T))) ?Q <- (claim
(content P ?x) (reason ?N)
(scope truth) (context ?T)) =>
(printout t "Disjunct " ?T
" is inconsistent with earlier truth context. "
;; "Дизъюнкт " ?T
;; " противоречит ранее установленному контексту правдивости.
" crlf)
(retract ?Q)
)
;; Выявление противоречия между предположением о
;; лживости и следующими из него фактами
;; в разных контекстах одного и того же объекта world.
(defrule contra-falsity-scope (declare (salience 10))
?W <- (world (tag ?N) (scope falsity)
(context ?T» (claim
(content F ?X) (reason ?N) (scope falsity)
(context ?S&:(< ?S ?T))) ?Q <- (claim (content Т ?Х)
(reason ?N)
(scope falsity) (context ?T)) =>
(printout t "Disjunct " ?T
" is inconsistent with earlier falsity context."
;; "Дизъюнкт " ?T
;; " противоречит ранее установленному контексту лживости . "
crlf)
(retract ?Q) )
Нам потребуется модифицировать и прежний вариант правила centra-truth.
;; Выявление противоречия между предположением о
;; правдивости и следующими из него фактами
;; в одном и том же контексте одного и того же объекта world .
(defrule contra-truth
(declare (salience 10))
?W <- (world (tag ?N) (scope truth))
?P <- (claim (content Т ?Х) (reason ?N)
(context ?S)
(scope truth) ) ?Q <- (claim (content F ?X)
(reason ?N) (context ?S)
(scope truth) ) =>
(printout t
"Statement is inconsistent if "?X " is a knight"
;; "Высказывание противоречиво, если " ? X
;; " правдолюбец . "
crlf)
(retract ?Q) (retract ?P) (modify ?W (scope falsity) (context 0)
;; Выявление противоречия между предположением о
;; лживости и следующими из него фактами
;; в одном и том же контексте одного и того же объекта world.
(defrule contra-falsity (declare (salience 10))
?W <- (world (tag ?N) (scope falsity))
?P <- (claim (content F ?X) (reason ?N)
(context ?S) (scope falsity))
?Q <- (claim (content Т ?Х) (reason ?N)
(context ?S)(scope falsity)) =>
(printout t
"Statement is inconsistent whether " ?X
" is knight or knave."
;; "Высказывание противоречиво, независимо от того,"
;; "является ли " ?Х " правдолюбцем или лжецом."
crlf)
(modify ?W (scope contra) )
Поскольку теперь постановка задачи усложнилась по сравнению с вырожденным случаем, имеет смысл включить в программу распечатку предположений о характеристиках персонажей, упомянутых в высказываниях.
(defrule consist-truth
(declare (salience -10))
?W <- (world (tag ?N) (scope truth))
(statement (speaker ?Y) (tag ?N)) =>
(printout t
"Statement is consistent:"
;; "Высказывание непротиворечиво:"
crlf)
(modify ?W (scope consist)
)
(defrule consist-falsity
(declare (salience -10)) ?W <- (world (tag ?N)
(scope falsity)) (statement (speaker ?Y) (tag ?N)) =>
(printout t
"Statement is consistent:"
;; "Высказывание непротиворечиво:"
crlf) (modify ?W (scope consist)
)
(defrule true-knight
(world (tag ?N) (scope consist))
?C <- (claim (content T ?X) (reason ?N) =>
(printout t
?X "is a knight" ;; ?X "- правдолюбец"
crlf) (retract ?C)
)
(defrule false-knave
(world (tag ?M) (scope consist))
?C <- (claim (content F ?X) (reason ?N))
(printout t
?X " is a knave" ;; ?X "- лжец"
crlf)
(retract ?C) )
Ниже приведено правило разделения операции конъюнкции, которое ранее мы предлагали вам разработать самостоятельно. Обратите внимание на то, что в нем также отслеживается контекст, хотя в данном случае без этого можно было бы и обойтись.
(defrule conj
(world (tag ?N (context ?S))
(claim (content AND ?P ?X ?Q ?Y) (reason ?N)
(scope ?V)) =>
(assert (claim
(content ?P ?X) (reason ?N) (scope ?V)
(context ?S))) (assert (claim
(content ?Q ?Y) (reason ?N) (scope ?V)
(context ?S))) )
Прежде чем запустить программу на выполнение, сформируем исходные факты в соответствии с условиями задачи Р4:
(deffacts the-facts
(world)
(statement (speaker A) (claim AND F A F B) (tag 1)) )
После запуска программы в режиме трассировки интерпретатор сформирует распечатку процесса ее выполнения, приведенную в листинге А.2.
Листинг А.2. Трассировка решения задачи Р4
CLIPS> (reset)
==> f-0 (initial-fact)
==> f-1 (world (tag 1) (scope truth) (context 0))
==> f-2 (statement (speaker A)
(claim OR F A T B) (reason 0) (tag 1))
CLIPS> (run)
FIRE 1 unwrap-trues f-1,f-2
Assumption
A is a knight, so (OR F A T B) is true.
==> f-3 (claim (content OR F A T B)
(reason 1) (scope truth) (context 0))
==> f-4 (claim (content T A) (reason 1)
(scope truth) (context 0)) FIRE 2 left-or: f-1,f-3
==> f-5 (claim (content F A) (reason 1)
(scope truth) (context 1))
<== f-1 (world (tag 1) (scope truth) (context 0))
==> f-6 (world (tag 1) (scope truth) (context 1))
FIRE 3 contra-truth-scope: f-6,f-4,f-5
Disjunct 1 is inconsistent with earlier truth context.
<== f-5 (claim (content F A) (reason 1)
(scope truth) (context 1)) FIRE 4 right-or: f-6,f-3 .
==> f-7 (claim (content Т В) (reason 1)
(scope truth) (context 2))
<== f-6 (world (tag 1) (scope truth)
(context 1))
==> f-8 (world (tag 1) (scope truth)
(context 2))
FIRE 5 consist-truth: f-8, f-2
Statement is consistent:
<== f-8 (world (tag 1) (scope truth) (context 2))
==> f-9 (world (tag 1) (scope consist) (context 2))
FIRE 6 true-knight: f-9, f-7
В is a knight
<== f-7 (claim (content Т В) (reason 1)
(scope truth) (context 2))
FIRE 7 true-knight: f-9,f-4
A is a knight
<== f-4 (claim (content Т A) (reason 1)
(scope truth) (context 0))
CLIPS>
A.4.5. Обратное прослеживание и множество контекстов
Модифицируем программу таким образом, чтобы она могла справиться и с задачами этого класса в более сложной постановке. Речь идет о задачах, в которых несколько персонажей произносят реплики. Пример такого рода головоломки приведен ниже.
Упражнение 3
Р5. Встречаются два человека, А и В, которые заявляют следующее. А: "Я говорю правду, либо В лжец", В: " А говорит правду, либо я лжец".
К какой категории следует отнести каждый из персонажей? (Решите эту задачу самостоятельно вручную, используя ту же систему обозначений, которая применялась ранее в этом Приложении.)
Задача анализа высказываний нескольких персонажей потребует использования более сложной методики, которая получила наименование "обратное прослеживание на основе анализа зависимостей"(dependency-directed backtracking).
От программы потребуется выполнить обратное прослеживание (откат) в следующих ситуациях:
