1 / 12

Ladění, pred. vyšších řádů (7)

Ladění, pred. vyšších řádů (7). Jan Hric, KTI MFF UK,1997-2010a http://kti.ms.mff.cuni.cz/~hric. Ladění. Krabičkový model 4 brány: Call: první zavolání cíle Exit: úspěšné ukončení cíle Redo: návrat do cíle, hledání alternativ Fail: celkový neúspěch vstupní brány: Call, Redo

chanel
Download Presentation

Ladění, pred. vyšších řádů (7)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Ladění, pred. vyšších řádů (7) Jan Hric, KTI MFF UK,1997-2010a http://kti.ms.mff.cuni.cz/~hric

  2. Ladění • Krabičkový model • 4 brány: • Call: první zavolání cíle • Exit: úspěšné ukončení cíle • Redo: návrat do cíle, hledání alternativ • Fail: celkový neúspěch • vstupní brány: Call, Redo • výstupní: Exit, Fail

  3. Ladění II - predikáty • trasování (taky v menu): • trace/0 zapne • notrace/0 vypne • spypointy: • spy(P/N) nastaví spypoint • nospy(P/N) zruší -”- • ladění pomocí spypointů (i v menu) • debug/0 zapne ladění • nodebug/0 vypne ladění • debugging/0 vypíše nastavení

  4. Práce s množinami řešení • převod reprezentací: backtracking na seznam řešení • setof(Term, Cil, Seznam) • Pro každou nalezenou substituci S, která splňuje Cil, se d.s. S(Term) přidá do Seznamu • najde všechny hodnoty Termu (s aplikovanou subs. S), které splňují Cil • vráti jejich Seznam, uspořádaný, bez duplicit • Seznam je vždy neprázdný, při prázdném výsl. seznamu setof/3 neuspěje • backtrackuje přes volné proměnné v Cíli • Cíl tvaru V1^V2^...^C (pouze zde: setof, bagof) • V1,V2,... jsou existenčne kvantifikované, • na jejich hodnotách nezáleží, nebacktrackuje sa přes ně • Cíl může být složený (v závorkách) • bagof/3 • analogicky, vrací neuspořádanou multimnožinu řešení (bag) • findall/3 • Všechny proměnné jsou existenčně kvantifikované, uspěje jednou

  5. setof – příklady chování ?- setof(R, D^rodic(R,D), L). % existenční proměnná D L=[adam,anna,bohus,bozena] ; no ?- setof(R, rodic(R,D), L). % backtracking pro různé hodn. D L=[adam,anna] ; %{D=bohus} L=[adam,anna] ; %{D=bara} L=[bohus,bozena] ; %{D=cyril} no ?- setof(M+O, D^(rodic(M,D),rodic(O,D),M\=O),L). % struktura L=[adam+anna,anna+adam,bohus+bozena,bozena+bohus] ; no ?- bagof(R, D^rodic(R,D), L). % bag L=[adam,anna,adam,anna,bohus,bozena] ; no rodic(anna,bohus). % jeden fakt procedury rodic/2 rodic(adam,bohus). % význam: Adam je rodicem Bohuse rodic(anna,bara). rodic(adam,bara). rodic(bohus,cyril). rodic(bozena,cyril).

  6. Příklad - setof • reprezentace grafů: graf([V-OV],[h(V1,V2,OH)] • interface: vrchol/3, hrana/4 vrchol(graf(Vs,_Hs),V,OV) :-member(V-OV,Vs). hrana(graf(_Vs,Hs),V1,V2,OH):-member(h(V1,V2,OH),Hs). • druhá reprezentace: [V1-OV-[V2-OH]] prevod(G1,G2):- setof(V1-OV-Vs, (vrchol(G1,V1,OV),setof(V2-OH,hrana(G1,V1,V2,OH),Vs)), G2). • DC: dopracujte, aby G2 obsahoval i izolované vrcholy • Použití existenčne kvantifikovaných proměnných: sousede(G1,V,S):-setof(V2,OV^hrana(G1,V,V2,OV),S). • Pro setof(V2,hrana(G1,V,V2,_),S) backtrackuje přes různé hodnoty ohodnocení a teda vrací nevhodné výsledky

  7. Metoda “generuj a testuj” • použití: prohledávací úlohy, využijeme prologovské prohledávání (do hloubky) • př.: obarvení grafu n barvami, tvorba krížovky, kombinatorické problémy ... • posbírat rozumná řešení pomocí setof • musí být “málo řešení” •  NP-úplné problémy lehko popíšete, ale … batoh(Bs,S,Os):- % najít podmnožinu Bs, že její součet je S subset(Os,Bs), suma(Os,S). • problém: obvykle neefektivní postup • generovat po částech a hned testovat, co se dá

  8. Převod termu na cíl: call/1 • call/1 převede term v argumentu na cíl a zavolá ho • akceptuje i složené cíle • jméno volaného predikátu musí být známé • proměnné na místě predikátů: převod: X --> call(X) • cíl lze zkonstrovat za běhu (ze známých pred.) => „late binding“, „hooks“ • př.: not, \+, setof, … • not(X):-call(X),!,fail;true. • př.: sekvence(P,Q):- call(P),call(Q). • př.: sekvence2(P,Q):- call((P,Q)). • argumenty se přidají pomocí =.. • problémy s přejmenováním proměnných • => používat jen na termy bez proměnných (zatím) • Mimo standard: call/n, přidá další argumenty a zavolá • Př.: call(append([X]),I,O) , jako append([X],I,O) • Nepřejmenuje proměnné ve volaném cíli -> ručně: copy_term(Term,T0)

  9. Programování vyšších řádů • predikáty (jména p.) jako vstupní parametry, (tj. pointry na p.) • znovupoužitelnost kódu, vyšší abstrakce • parametrické spracování seznamu: map(Pred, In, Out) • Pred/2 se zavolá na každý prvek In a vrátí prvek Out • př.: první, poslední sloupec matice map(_P,[],[]). map( P,[I|Is],[O|Os]):- mycall(P,[I,O]),map(P,Is,Os). % nebo: call(P,I,O) posledni_sloupec(M,S):-map(last,M,S). last(L,Last):-append(_,[Last],L). • argumenty se přidají pomocí =.. ,anebo použít call/n, n>1 (SWI) mycall(P,Args):- C=..[P|Args], call(C). • P je 1 jméno predikátu (ne složený cíl), • Volané cíle jsou pojmenované predikáty v db. • idea map je použitelná na libovolnou d.s., na víc args. • Procedurální parametry: už jsme použili: foreach • DC: akumuluj/3, prvky seznamu jsou data, ale i „příkazy“

  10. (Částečná spec. argumentů) • predikát má několik prvních arg. daných, zbylé jsou parametry map_matice(P,I,O):- map(map(P),I,O). % matice jako seznam seznamu map2_matice(P,I1,I2,O):-map2(map2(P),I1,I2,O). plus_matice(M1,M2,M):-map2_matice(plus,M1,M2,M). plus(X1,X2,X3):- X3 is X1 + X2. map2(_P,[],[],[]). map2( P,[I|Is],[J|Js],[O|Os]):- mycall2(P,[I,J,O]),map2(P,Is,Js,Os). % nebo: call(P,I,.J,O) nasobmat(C,M1,M0):-map(map(mult( C)),M1,M0). %násobení matice konstantou mult(C,X1,X0):- X0 is C * X1. • musíme změnit/zobecnit mycall mycall2(P,Args):- % P je jméno jednoho již definovaného predikátu, srv. FP: anonymní fce P=.. [Pred|Args0], % args bez volných proměnných append(Args0,Args,Args1), C=..[Pred|Args1], call(C). • předávané predikátové argumenty by měli být bez volných proměnných • volné proměnné jsou sdílené mezi všemi voláními, neproběhne přejmenování proměnných => často nežádoucí chování, náchylné k chybám

  11. (Parametrické zpracování seznamu) • funkční symbol je relace mezi složkami a celou strukturou • f.s. nahradíme jinou relací - předanou parametrem zpracuj(Snil,_Scons,[],Snil). zpracuj(Snil, Scons,[I|Is],O):- zpracuj(Snil,Scons,Is,O1), mycall(Scons,[I,O1,O]). suma(I,O):-zpracuj(0,plus,I,O). length(I,O):-zpracuj(0,plus1,I,O). mappend(I,O):-zpracuj([],append,I,O). plus(X,Y,Z):-Z is X+Y. plus1(_X,Y,Z):-Z is Y+1.

  12. (Parametrické zpracování seznamu II) • idea zpracuj: (anglicky fold) • zpracuj(E, , [X1,.., Xn], Out) • Out := X1  (X2 ( ...(Xn E)..)) • relace: (Xn,E,A1), (Xn-1,A1,A2),.. (X1,An-1,An),An=Out • jiná relace: R(X1,E,A1), R(X2,A1,A2),.. R(Xn,An-1,An),An=Out • další varianty filter(_P,[],[]). filter( P,[I|Is],O):- (mycall(P,[I]) -> O=[I|O1] ; O=O1), filter(P,Is,O1).

More Related