prolog实验报告

实验报告实验名称PROLOG语言编程练习及图搜索问题求解人工智能及应用专业班级：学生姓名：号：成绩：指导教师：实验日期：2014年5月||课程名称学（实验报告如打印，纸张用A4，左装订；页边距：上下2.5cm,左2.9cm,右2.1cm；字体：宋体小四号，1.25倍行距。）验证性、综合性实验报告应含的主要内容：一、实验目的及要求二、所用仪器、设备三、实验原理四、实验方法与步骤五、实验结果与数据处理

六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见）

七、所附实验输出的结果或数据

设计性实验报告应含的主要内容：一、设计要求二、选择的方案三、所用仪器、设备四、实验方法与步骤五、实验结果与数据处理六、结论（依据“设计要求”）七、所附实验输出的结果或数据

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一、实验目的及要求

1.

熟悉PROLOG的运行环境，进行PROLOG的基本编程练习。

了解PROLOG语言中常量、变量的表示方法。PROLOG的简单程序结构，掌握分析问题、询问解释技巧；进行事实库、规则库的编写，并在此基础上进行简单的询问。

具体实验课上相关内容，练习example1到example6的内容。2.

图搜索问题求解。

任选以下实际应用题目：爱因斯坦的超级问题、字谜问题、汉诺塔问题、八数码问题、八皇后问题、农夫过河问题、传教士野人问题等，选两个。

要求实验报告中包括：程序分析、运行结果、实验收获、难点重点分析等。

二、所用仪器、设备

PC机和trincprolog编译软件。

三、实验原理

PROLOG语言是一种以逻辑推理为基础的逻辑型程序设计语言，是一种陈述性语言而不是过程性语言。PROLOG语言能够自动实现模式匹配和回溯、具备递归技术，而且语法简明，可以简化复杂问题求解。

1、prolog本身自带推理机，其回溯、递归技术和表处理技术可简化复杂问题求解。2、trinicprolog的跟踪、设断点对于调试程序是非常有用的。

四、实验方法与步骤

1、

说明用实例如何观察并理解回溯机制

回溯机制所谓回溯,就是在程序运行期间,当某一个子目标不能满足(即谓词匹配失败)时,控制就返回到前一个已经满足的子目标(如果存在的话),并撤消其有关变量的约束值,然后再使其重新满足。成功后,再继续满足原子目标。如果失败的子目标前再无子目标,则控制就返回到该子目标的上一级目标(即该子目标谓词所在规则的头部)使它重新匹配。回溯是PROLOG的一个重要机制。

例如：农夫过河问题的move(...)，其对应有四个子目标。当某个子目标不成立时，就会回溯到前一个子目标，撤销原约束值，然后重新合一。

2、如何用断点、跟踪以及显示调试prolog程序

将鼠标移动至语句之前单击便打入了断点。编译了以后，如果点“Prove”这个按钮，则

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程序运行到断处。

点“Traceon”这个按钮便进入单步运行状态，即跟踪状态。点击“Startstep”开始单步运行程序。

知道了如何单步运行与打断点，很容易就可以对prolog程序进行调试。

注：说明实验的操作过程。

五、求解的问题与程序

注：说明所选择实验题目，问题分析过程和程序难点分析等。1．险洞探险问题：Treasure-route代码：

go(Start,Goal):-route(Start,Goal,[Start],VisitedL),reverse(VisitedL,[],RVisitedL),write(\"Onerouteis:\"),write(RVisitedL),nl,nl,fail.go(_,_).

neighbor(X,Y):-gallery(X,Y).neighbor(X,Y):-gallery(Y,X).

gallery(entry,fountain).gallery(entry,monsters).

gallery(monsters,goldtreasure).gallery(goldtreasure,food).gallery(food,fountain).

gallery(goldtreasure,robbers).gallery(goldtreasure,exit).gallery(fountain,mermaid).gallery(fountain,robbers).gallery(mermaid,exit).gallery(hell,fountain).

gallery(mermaid,goldtreasure).avoid([monsters,hell,robbers]).

route(Room,Room,VisitedL,VisitedL):-member(goldtreasure,VisitedL),!.

route(Room,WayOut,VisitedL0,VisitedL):-neighbor(Room,NextRoom),avoid(DangousL),

not(member(NextRoom,DangousL)),not(member(NextRoom,VisitedL0)),

route(NextRoom,WayOut,[NextRoom|VisitedL0],VisitedL).

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/*

route(Room,WayOut,VisitedL0,VisitedL):-gallery(NextRoom,Room),avoid(DangousL),

nomember(NextRoom,DangousL),nomember(NextRoom,VisitedL0),

write(\"CurrentRoom:\"),write(NextRoom),nl,

route(NextRoom,WayOut,[NextRoom|VisitedL0],VisitedL).nomember(X,[]).

nomember(X,[X|_]):-!,fail.nomember(X,[_|T]):-nomember(X,T).*/

member(X,[X|_]).member(X,[_|T]):-member(X,T).reverse([],Y,Y).

reverse([H|T],R0,R):-reverse(T,[H|R0],R).

2．农夫过河问题：

move(state(X,X,G,C),state(Y,Y,G,C)):-opp(X,Y),not(unsafe(state(Y,Y,G,C))),writelist(['tryfamerwolf',Y,Y,G,C]).

move(state(X,W,X,C),state(Y,W,Y,C)):-opp(X,Y),not(unsafe(state(Y,W,Y,C))),writelist(['tryfamergoat',Y,W,Y,C]).

move(state(X,W,G,X),state(Y,W,G,Y)):-opp(X,Y),not(unsafe(state(Y,W,G,Y))),writelist(['tryfamercabage',Y,W,G,Y]).

move(state(X,W,G,C),state(Y,W,G,C)):-opp(X,Y),not(unsafe(state(Y,W,G,C))),writelist(['tryfamerhimself',Y,W,G,C]).

move(state(F,W,G,C),state(F,W,G,C)):-writelist(['BACKTRACKFROM',F,W,G,C])/*,fail*/.

takestakestakestakes

path(Goal,Goal,Been_stack):-write('SolutionPathIS'),nl,reverse_print_stack(Been_stack).

path(State,Goal,Been_stack):-move(State,Next_state),not(member_stack(Next_state,Been_stack)),

stack(Next_state,Been_stack,New_been_stack),path(Next_state,Goal,New_been_stack).unsafe(state(X,Y,Y,C)):-opp(X,Y).unsafe(state(X,W,Y,Y)):-opp(X,Y).opp(e,w).opp(w,e).

writelist([]).%writelist([]):-nl.

writelist([H|T]):-write(H),nl,writelist(T).

reverse_writelist([]).

%reverse_writelist([[H|T]]):-reverse_writelist(T),write(H),nl.

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reverse_writelist([H|T]):-reverse_writelist(T),write(H),nl.empty_stack([]).

stack(Top,Stack,[Top|Stack]).

reverse_print_stack(Stack):-empty_stack(Stack).

reverse_print_stack(Stack):-stack(E,Rest,Stack),reverse_print_stack(Rest),write(E),nl.member(X,[X|T]).

member(X,[_|T]):-member(X,T).

member_stack(Element,Stack):-member(Element,Stack).

go(Start,Goal):-empty_stack(Empty_been_stack),stack(Start,Empty_been_stack,Goal,Been_stack).

test:-go(state(w,w,w,w),state(e,e,e,e)).

Been_stack),path(Start,

六、讨论与结论

Prlolg的求解过程就是一个不断通过规则进行匹配，最后匹配到事实后回溯得出解的过程。本次实验通过求解险洞探险问题与农夫过河问题，加深了一些对人工智能这门课的理解。实验很成功地完成，收获很大。

七、所附实验输出的结果或数据1.险洞探险问题：

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2．农夫过河问题：

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八、实验问题解答

查询有哪些端口？

一开始使用Call端口进入目标，如果匹配成功就到了exit端口，

如果失败就到了fail端口，如果用户输入回车，则又从redo端口进入目标

每个端口的功能如下：

call开始使用目标搜寻子句；

exit目标匹配成功，在成功的子句上作记号，并绑定变量；

redo试图重新满足目标，首先释放变量，并从上次的记号开始搜索；fail表示再找不到更多的满足目标的子句了。

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