实验一 Prolog语言编程练习

实验1: Prolog语言程序设计人工智能（AI）语言是一类适应于人工智能和知识工程领域的、具有符号处理和逻辑推理能力的计算机程序设计语言。

能够用它来编写求解非数值计算、知识处理、推理、规划、决策等具有智能的各种复杂问题。

Prolog是当代最有影响的人工智能语言之一，由于该语言很适合表达人的思维和推理规则，在自然语言理解、机器定理证明、专家系统等方面得到了广泛的应用，已经成为人工智能应用领域的强有力的开发语言。

尽管Prolog语言有许多版本，但它们的核心部分都是一样的。

Prolog的基本语句仅有三种，即事实、规则和目标三种类型的语句，且都用谓词表示，因而程序逻辑性强，方法简捷，清晰易懂。

另一方面，Prolog是陈述性语言，一旦给它提交必要的事实和规则之后，Prolog就使用内部的演绎推理机制自动求解程序给定的目标，而不需要在程序中列出详细的求解步骤。

一、实验目的1、加深学生对逻辑程序运行机理的理解。

2、掌握Prolog语言的特点、熟悉其编程环境。

3、为今后人工智能程序设计做好准备。

二、实验内容1、编写一个描述亲属关系的Prolog程序，然后再给予出一些事实数据，建立一个小型演绎数据库。

提示：可以以父亲和母亲为基本关系（作为基本谓词），再由此来描述祖父、祖母、兄弟、姐妹以及其他所属关系。

2、编写一个路径查询程序，使其能输出图中所有路径。

提示：程序中的事实描述了下面的有向图，规则是图中两节点间通路的定义。

e3、一个雇主在发出招聘广告之后，收到了大量的应聘申请。

为了从中筛选出不量的候选人，该雇主采用下列判据：申请者必须会打字、开车，并且住在伦敦。

（a）用Prolog规则表述这个雇主的选择准则。

（b）用Prolog事实描述下列申请者的情况：史密斯住在剑桥，会开车但不会打字。

布朗住在伦敦，会开车也会打字。

简住在格拉斯哥，不会开车但会打字。

埃文斯住在伦敦，会开车也会打字。

格林住在卢顿，会开车也会打字。

（c）要求Prolog提供一个候选人名单。

Visual FoxPro实验题汇总★顺序结构程序设计1.用过程化编成方式编写本题。

求解一元二次方程〔JFC.PRG〕a=1b=4c=4x1=<-b+SQRT<b^2-4*a*c>>/<2*a>x2=<-b-SQRT<b^2-4*a*c>>/<2*a>?"方程的一个根是:",x1,space<10>,"另一个根是:",x22.理解大小写转换函数。

在文本框中输入文本串,按"转大写"按钮,文本中的英文字母变为大写,按"转小写"按钮,文本中的英文字母变为小写〔如图所示〕。

<FORM><load>:Public a<text1><interactiveChange>:Thisform.text1.value=a<大写><click>:Thisform.text1.value=upper<a><小写><click>:Thisform.text1.value=lower<a><复原><click>:Thisform.text1.value=a3.班上集体购买课外读物,在文本框中输入3种书的单价、购买数量,计算并输出所用的总金额。

<总计><click>:a=val<thisform.text1.value>b=val<thisform.text2.value>c=val<thisform.text3.value>d=val<thisform.text4.value>e=val<thisform.text5.value>f=val<thisform.text6.value>thisform.text7.value=a*b+c*d+e*f4. 在文本框中输入小时、分、秒,化成共有多少秒,然后输出之。

3的阶乘：predicatesfactorial(unsigned,real)clausesfactorial(1,1):-!.factorial(X,FactX):-Y=X-1,factorial(Y,FactY),FactX=X*FactY.goalX=3,factorial(X,Y).输出表domainslist=integer*predicateswrite_a_list(list)clauseswrite_a_list([]).write_a_list([H|T]):-write(H),nl,write_a_list(T).goalwrite_a_list([1,2,3]).统计表元素个数domainslist=integer*predicateslength_of(list,integer)clauseslength_of([],0).length_of([_|T],L):-length_of(T,TailLength),L=TailLength+1.goallength_of([1,2,3],L).每个元素加1domainslist=integer*predicatesadd1(list,list)clausesadd1([],[]).add1([Head|Tail],[Head1|Tail1]):-Head1=Head+1,add1(Tail,Tail1).goaladd1([1,2,3,4],NewList).删除整数表中的负数domainslist=integer*predicatesdiscard_negatives(list,list)clausesdiscard_negatives([],[]).discard_negatives([H|T],ProcessedTail):-H<0,!,discard_negatives(T,ProcessedTail). discard_negatives([H|T],[H|ProcessedTail]):-discard_negatives(T,ProcessedTail).goal discard_negatives([2,-45,3,468],X).判断表成员domainsnamelist=name*name=symbolpredicatesmember(name,namelist)clausesmember(Name,[Name|_]).member(Name,[_|Tail]):-member(Name,Tail).goalmember(susan,[ian,susan,john]).合并表domainsintegerlist=integer*predicatesappend(integerlist,integerlist,integerlist) clausesappend([],List,List).append([H|L1],List2,[H|L3]):-append(L1,List2,L3).goalappend([1,2,3],[5,6],L).输出表中元素domainsintegerlist=integer*namelist=symbol*predicateswritelist(integerlist)writelist(namelist)clauseswritelist([]).writelist([H|T]):-write(H,""),writelist(T).goal writelist([1,2,3,4]),nl.找出一个数字链表的最大数值。

逻辑型程序设计语⾔PROLOG详细教程逻辑型程序设计语⾔PROLOG教程2.3. 1逻辑型程序设计语⾔PROLOGPROLOG的语句PROLOG语⾔只有三种语句，分别称为事实、规则和问题。

1.事实(fact)格式: <谓词名>(<项表>).功能⼀般表⽰对象的性质或关系。

其中谓词名是以⼩写英⽂字母打头的字母、数字、下划线等组成的字符串，项表是以逗号隔开的项序列。

例如：student(john).like( mary ,music).表⽰“约翰是学⽣”和“玛丽喜欢⾳乐”。

2. 规则(rule)格式:<谓词名>(<项表>):-<谓词名>(<项表>){,<谓词名>(<项表>)}.功能: ⼀般表⽰对象间的因果关系、蕴含关系或对应关系。

其中“:-”号表⽰“if”（也可以直接写为if），其左部的谓词是规则的结论（亦称为头），右部的谓词是规则的前提（亦称为体），{}表⽰零次或多次重复，逗号表⽰and(逻辑与),即规则的形式是⼀个逻辑蕴含式。

例如：bird(X):-animal(X),has(X,feather).grandfather(X,Y):-father(X,Z),father(Z,Y).第⼀条规则表⽰“如果X是动物，并且X有⽻⽑，则X是鸟”；第⼆条规则就表⽰“X 是Y的祖⽗，如果存在Z，X是Z的⽗亲并且Z⼜是Y的⽗亲”。

3.问题(question)格式: ?-<谓词名>(<项表>){,<谓词名>(<项表>)}.功能表⽰⽤户的询问，它就是程序运⾏的⽬标。

例如：-student(john).-like(mary,X).2.3. 2 PROLOG程序PROLOG程序⼀般由⼀组事实、规则和问题组成。

问题是程序执⾏的起点，称为程序的⽬标。

例如下⾯就是⼀个PROLOG程序。

淮海工学院计算工程学院实验报告书课程名：《人工智能》题目：实验一： PROLOG 上机实习班级：D软件081学号：**********名：***评语：成绩：指导教师：批阅时间：年月日实验一电路原理图绘制实验实验目的和要求目的：加深学生对逻辑程序运行激励的理解，使学生掌握PROLOG语言的特点、熟悉其编写环境，同时为后面的人工智能程序设计做好准备。

要求：1、程序自选，但必须是描述某种逻辑关系的小程序。

2、跟踪程序的运行过程，理解逻辑程序的特点。

3、对原程序可作适当修改，以便熟悉程序的编辑、编译和调试过程。

实验重点在Turbo PROLOG或Visual Prolog集成环境下调试运行简单的PROLOG程序，如描述亲属关系的PROLOG程序或其他小型演绎数据库程序等。

实验难点PROLOG语言编程实验环境Windows XP Turbo Prolog实验学时3学时，必做实验实验内容及实验步骤：内容：在Turbo PROLOG或Visual Prolog集成环境下调试运行简单的PROLOG程序，如描述亲属关系的PROLOG程序或其他小型演绎数据库程序等。

题目：PROLOG语言编程练习——亲属关系问题实验步骤：（1）打开文件目录，执行prolog应用程序，启动Turbo prolog。

（2）选择Files项，打开下拉菜单，选择New file项，进入源程序输入和编辑，或选择Load 项，选择要打开的示例程序。

（3）编辑如下源程序，选择Run项，执行程序，可以在Dialog窗口进行询问。

源程序：domainsname=symbol.sex=symbol.age=integer.predicatesperson(name,sex,age)mother(name,name)father(name,name)brother(name,name)sister(name,name)grandfather(name,name)grandmother(name,name)goalbrother(Name1,Name2),write(Name1," is ",Name2,"'s brother!\n "),sister(Name3,Name4),write(Name3," is ",Name4,"'s sister!\n "), grandfather(Name5,Name6),write(Name5," is ",Name6,"'s grandfather!\n "), grandmother(Name7,Name8),write(Name7," is ",Name8,"'s grandmother!\n ").clausesperson(alan,m,21).person(john,m,22).person(marry,w,23).person(ann,w,24).mother(alice,alan).mother(alice,john).mother(alice,marry).mother(alice,ann).mother(marry,jane).father(alan,tom).father(tom,ben).brother(Name1,Name2):-person(Name1,m,Age1),person(Name2,m,Age2), mother(Z,Name1),mother(Z,Name2),Age1>Age2.sister(Name3,Name4):-person(Name3,w,Age3),person(Name4,w,Age4), mother(Z,Name3),mother(Z,Name4),Age3>Age4.grandfather(Name1,Name2):-father(Name1,Y),father(Y,Name2).grandmother(Name7,Name8):-mother(Name7,X),mother(X,Name8).实验体会这次是prolog的第一次实验，在这次实验中对于这套新的程序进行了一定的了解，通过学习也有了更深的认识，也为下次实验奠定了基础。

实验一 PROLOG 语言编程一、实验目的1．加深学生对逻辑程序运行机理的理解。

2．掌握PROLOG 语言的特点、熟悉其编程环境。

3．为今后人工智能程序设计做好准备。

二、预习要求1．复习PROLOG 语言的语法。

2．熟悉PROLOG 的语言环境。

3．阅读一些PROLOG 的程序。

三、实验内容1、编写一个描述亲属关系的PROLOG 程序，然后再给予出一些事实数据，建立一个小型演绎数据库。

提示：可以以父亲和母亲为基本关系（作为基本谓词），再由此来描述祖父、祖母、兄弟、姐妹以及其他所属关系。

2、编写一个路径查询程序，使其能输出图中所有路径。

提示：程序中的事实描述了下面的有向图，规则是图中两节点间通路的定义。

3、一个雇主在发出招聘广告之后，收到了大量的应聘申请。

为了从中筛选出不量的候选人，该雇主采用下列判据：申请者必须会打字、开车，并且住在伦敦。

（a ）用Prolog 规则表述这个雇主的选择准则。

（b ）用Prolog 事实描述下列申请者的情况：史密斯住在剑桥，会开车但不会打字。

布朗住在伦敦，会开车也会打字。

简住在格拉斯哥，不会开车但会打字。

埃文斯住在伦敦，会开车也会打字。

格林住在卢顿，会开车也会打字。

（c ）要求Prolog 提供一个候选人名单。

e四、代码1、编写一个描述亲属关系的PROLOG程序，然后再给予出一些事实数据，建立一个小型演绎数据库。

提示：可以以父亲和母亲为基本关系（作为基本谓词），再由此来描述祖父、祖母、兄弟、姐妹以及其他所属关系。

domainsname=symbol.predicatesmother(name,name).father(name,name).grandfather(name,name).grandmother(name,name).sister(name,name).aunt(name,name).goalgrandmother(a,X),write("X=",X),nl,father(b,Y),write("Y=",Y),nl,sister(d,Z),write("Z=",Z),nl,aunt(d,T),write("T=",T).clausesmother(a,c).mother(a,d).mother(c,g).mother(c,f).father(b,c).father(b,d).father(e,g).father(e,f).grandfather(X,Z):-father(X,Z),father(Y,Z).grandmother(X,Z):-mother(X,Y),mother(Y,Z).sister(X,Y):-mother(Z,X),mother(Z,Y).aunt(X,Y):-mother(Z,Y),sister(Z,X).2、编写一个路径查询程序，使其能输出图中所有路径。

Visual Prolog语言简介Prolog语言是人工智能与专家系统领域最著名的逻辑程序设计语言。

Visual Prolog 意指可视化逻辑程序设计语言，是基于Prolog语言的可视化集成开发环境，是Prolog开发中心（PDC）最新推出的基于Windows环境的智能化编程工具，其语言特性符合相应的国际标准ISO/IEC 13211-1:1995。

目前，Visual Prolog在美国、西欧、日本、加拿大、澳大利亚等发达国家和地区十分流行，是国际上研究和开发智能化应用的主流工具之一。

预计短时期内，在国际上已经十分流行的最新版本的可视化逻辑程序设计语言Visual Prolog将会在我国广泛流行开来，并将迅速成为我国研究和开发智能化应用的最重要的工具。

Visual Prolog具有模式匹配、递归、回溯、对象机制、事实数据库和谓词库等强大功能。

它包含构建大型应用程序所需要的一切特性：图形开发环境、编译器、连接器和调试器，支持模块化和面向对象程序设计，支持系统级编程、文件操作、字符串处理、位级运算、算术与逻辑运算，以及与其它编程语言的接口。

Visual Prolog包含一个大型库，捆绑了范围广阔的API函数：包括Windows GUI函数族、ODBC/OCI数据库函数族和Internet函数族（socket、ftp、http、cgi等）。

这个开发环境全部使用Visual Prolog语言写成，而且包含对话框、菜单、工具栏等若干编码专家和图形编辑器。

Visual Prolog支持Windows 3.x/95/98/Me/NT/2000/XP、OS/2和文本方式下的DOS、Linux和SCO UNIX。

Visual Prolog非常适合于专家系统、规划和其它AI相关问题的求解，是智能程序设计语言中具有代表性且应用较多的一种语言。

由于这种语言很适合表达人的思维和推理规则，在自然语言理解、机器定理证明、专家系统等方面得到了广泛的应用。

华北电力大学实验报告||实验名称PROLOG语言编程练习及图搜索问题求解课程名称人工智能及应用专业班级：学生姓名：学号：成绩：指导教师：实验日期：2014年5月（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, Been_stack),path(Start, Goal, Been_stack).test:-go(state(w,w,w,w), state(e,e,e,e)).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。

华北电力大学
实验报告
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实验名称PROLOG语言编程练习及图搜索问题求解
课程名称人工智能及应用
专业班级：学生姓名：
学号：成绩：
指导教师：实验日期：2014.5.28
（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
* 封面左侧印痕处装订
1、字谜问题
结果输出
2、八皇后问题
结果输出
zebra.txt程序中，如何定义房间的位置关系？
答：next(A,B,[A,B,C,D,E])A的房间的下一个房间是B房间。