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我是 Prolog 的新手,有一些疑问。

我需要编写一个函数 form_equiv(A,B) 来告诉我们 B 是否等价于 A ,其中 A 和 B 应该是命题。

我知道两个命题是等价的,如果

重言式 (A iff B) = TRUE

但是我怎么能创建一个函数来检查公式何时是重言式。

顺便说一句,我不能只使用 AND、OR 和 NOT 的内置函数。

现在这是我到目前为止所拥有的:


and(P,Q) :- P, Q, !.
or(P,Q) :- (P; Q), !.
impl(P,Q) :- or(not(P),Q).
syss(P,Q) :- and(impl(P,Q),impl(Q,P)).

t.
f :- fail.

t(_).
f(_) :- fail.



:- op(400,xf,not).
:- op(500,xfx,and).
:- op(500,xfx,or).
:- op(600,xfx,impl).
:- op(700,xfx,syss).

我在 Haskell 中做过一个类似的程序,但我对 Prolog 真的很陌生。

谁能帮我写一个函数来检查一个公式是否是重言式?

提前致谢...

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首先是逻辑部分:如果成立,两个公式AB等价。A → B ∧ B → A如果你能证明这个公式,你就完成了。

现在到序言部分:

  • 您正在混淆谓词和术语级别:将失败并显示未充分实例化and(A, B)的错误消息。创建谓词和定义,等A要容易得多。evaleval(and(A,B))eval(or(A,B))
  • 您没有逻辑变量的表示。说我的公式只是A。我如何确定是否A可以接受真/假?我建议将变量显式包装到 aa 构造函数var(Truthvalue)中,以在模式匹配期间将其与逻辑运算符区分开来。否则,您的证明搜索将尝试将变量扩展为更复杂的公式,这显然没有帮助。
  • 您在不必要的地方使用 cut / fail:只有一个定义and(P,Q)使得 cut 不做任何事情。同样,fail 会使规则失效,就好像它不存在一样——因此您可以删除这些规则(除非您使用 cut 的超逻辑功能)。请记住,cut 的行为不像逻辑结构,应尽可能避免。
  • 您在制定否定时遇到问题:您没有明确的否定规则,并且 ⊤ 和 ⊥ 的谓词未连接到其余规则(假设您想将 ¬A 定义为 A → ⊥)。这是由于 Prolog 规则的不对称性:推导谓词意味着它是真的,但不可推导并不是定义逻辑错误陈述的好方法。在这种情况下,我们可以明确说明公式为假的含义:例如A ∧ B,如果A为假或B为假(或两者兼而有之),则为假。那么让我们eval分成两部分:eval_tt(X)如果X为真则可eval_ff(X)推导,如果X为假则可推导。

将所有这些注释放在一起,这是一个仅适用于 ∧ 和 ¬ 的最小完整微积分:

eval_tt(var(true)).
eval_tt(and(A,B)) :-
    eval_tt(A),
    eval_tt(B).
eval_tt(not(A)) :-
    eval_ff(A).


eval_ff(var(false)).
eval_ff(and(A,_B)) :-
    eval_ff(A).
eval_ff(and(_A,B)) :-
    eval_ff(B).
eval_ff(not(A)) :-
    eval_tt(A).

我们可以¬(A ∧ ¬B)使用以下查询查询模型:

?- eval_tt(not(and(var(A), not(var(B))))).
A = false ;
B = true.

如果我们使用 cut 或 negation 作为失败,我们可能不会找到两种解决方案。

正如A ∧ ¬A预期的那样,也不令人满意:

?- eval_tt(and(var(A), not(var(A)))).
false.

现在您只需要通过您想要的其他运算符(析取、蕴涵、等价等)来扩展这个最小演算。顺便提一句。如果你看过后续的微积分,你可能会认出一些想法:)

编辑:我还没有解释如何从可满足性到有效性。问题如下:从查询到的答案替换eval_tt(X)只告诉我们这X是可满足的。在逻辑上,我们通常根据 ¬X 不可满足来定义 X 为有效。这可以在 Prolog 中通过定义将否定表示为失败:

valid(X) :-
  \+ eval_ff(X).

这里有什么问题?我们检查可满足性的公式,例如

?- valid2(not(and(var(X),not(var(X))))).
true.

但我们没有得到答案替代。特别是如果查询没有充分实例化,我们会得到错误的结果:

?- valid(X).
false.

但肯定有一个有效的公式 - 我们在上面尝试了一个。我还没有找到一个可以枚举所有有效公式的好解决方案。

于 2022-01-25T12:04:31.737 回答