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【中文标题】Prolog中具有单面统一的Quine算法【英文标题】:Quine's algorithm with Single Sided Unification in Prolog 【发布时间】:2021-05-16 22:45:03 【问题描述】:SWI-Prolog 的新版本 8.3.19 引入了单面统一 在新的 Picat 样式规则中。这可能是一个受欢迎的补充 序言系统。我想知道我们是否可以重写Quine算法
Quine算法的Prolog实现https://\***.com/q/63505466/502187
Picat 样式规则以及这是否可行?如果是并且如果 Quine算法的编写变得更简单,那么SWI-Prolog可能 此次添加对社区有很大帮助。
有没有人接受这个挑战? SWI-Prolog 8.3.19 已经可以从开发中获得。
【问题讨论】:
【参考方案1】:虽然正常的统一又名双边统一与内置 (=)/2 密切相关,但模式匹配又名单边统一和内置 (==)/2 之间存在类似的关系。这些引导将起作用:
=(X,X) :- true.
==(X,X) => true.
如果我们查看 Quine 算法的代码,取自 here,我们会发现很多 (==)/2 用法。模式匹配可以直接做的工作:
simp(A, A) :- var(A), !.
simp(A+B, B) :- A == 0, !.
simp(A+B, A) :- B == 0, !.
Etc..
所以我们尝试了一下,将所有规则都转换为模式匹配。然后不再需要初始的 var/1 保护, (==)/2 也不再需要。但是我们观察到我们需要更多 (=)/2 来返回函数值:
simp(0+B, X) => X = B.
simp(A+0, X) => X = A.
Etc..
我们做了一个小基准测试并验证了来自 Principia 的 193 个命题逻辑测试用例。我们测试了正常的统一和模式匹配。我们还比较了一个尚未编译的模式匹配变体,即使用 subsumes/2 的扩展:
首先通过 subsumes/2 扩展,不编译模式匹配:
/* Jekejeke Prolog 1.5.0 */
/* normal unification */
?- time((between(1,380,_), test, fail; true)).
% Up 996 ms, GC 6 ms, Threads 984 ms (Current 02/14/21 11:30:28)
Yes
/* pattern matching */
?- time((between(1,380,_), test, fail; true)).
% Up 3,525 ms, GC 24 ms, Threads 3,500 ms (Current 02/14/21 11:42:50)
Yes
现在 SWI-Prolog 的新编译模式匹配:
/* SWI-Prolog 8.3.19 */
/* normal unification */
?- time((between(1,380,_), test, fail; true)).
% 4,940,000 inferences, 0.547 CPU in 0.534 seconds (102% CPU, 9033143 Lips)
true.
/* pattern matching */
?- time((between(1,380,_), test, fail; true)).
% 4,940,000 inferences, 0.531 CPU in 0.531 seconds (100% CPU, 9298824 Lips)
true.
我是期待编译的方式显示一个tick比较bang而不是只保存正常统一的表现?不过,这是一个好的开始。
开源:
1847 年的布尔方法,Prolog 风格https://gist.github.com/jburse/713b6ad2b7e28de89fe51b98be3d0943#file-boole-pl
1847 年的布尔方法,皮卡特风格https://gist.github.com/jburse/713b6ad2b7e28de89fe51b98be3d0943#file-boole2-pl
Picat 扩展https://gist.github.com/jburse/713b6ad2b7e28de89fe51b98be3d0943#file-picat-pl
来自 Principia 的 193 个命题逻辑测试用例https://gist.github.com/jburse/713b6ad2b7e28de89fe51b98be3d0943#file-principia-pl
【讨论】:
【参考方案2】:除了使用基于 subsumes/2 的翻译进行单面统一之外,另一种方法是使用较低级别的单面统一。 SWI-Prolog 8.3.19 已经实现了,但我的系统的另一个答案没有显示。
我们是否找到其他也提供较低级别实现的 Prolog 系统 单面统一?事实证明是的,例如 ECLiPSe Prolog:
4.6 匹配 在 ECLiPSe 中,您可以编写使用匹配(或单向统一)而不是头部统一的子句。此类条款是 用 ?- 函子而不是 :- 编写。匹配有属性 调用者中的任何变量都不会被绑定。
ECLiPSe - 教程介绍 第 47 页(逻辑第 37 页)http://eclipseclp.org/doc/tutorial.pdf
我们也在我们的系统中添加了这样的运算符。规则现在写成如下:
simp(0+B, X) ?- !, X = B.
simp(A+0, X) ?- !, X = A.
Etc..
现在我们又回到了平时的表现:
/* Jekejeke Prolog 1.5.0 */
?- time((between(1,380,_), test, fail; true)).
% Up 1,067 ms, GC 11 ms, Threads 1,032 ms (Current 02/14/21 21:43:56)
Yes
注意!
开源:
1847 年的布尔方法,ECLiPSe 风格https://gist.github.com/jburse/713b6ad2b7e28de89fe51b98be3d0943#file-boole3-pl
【讨论】:
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