为什么循环引用和递归会使我的程序失败？

Question

我编写了这个简单的 Prolog 程序。

man(socrates).
mortal(X) :- man(X).
immortal(X) :- immortal(X).

我问了一些常见的问题，比如苏格拉底是人还是苏格拉底是凡人。

?- man(socrates).
true.                    //we know for a fact that Socrates is a man
?- mortal(socrates).
true.                    //and it can logically be inferred that Socrates is mortal
?- immortal(socrates).
                         //but we can't seem to figure out if he's immortal

由于immortal 的递归定义，它崩溃了。循环引用也会使其崩溃或出现 Out of stack space. 错误

在我看来，至少在这种情况下，Prolog 先生从程序中的规则得出结论，不能推断苏格拉底是不朽的，这将是相当微不足道的。如何？我想它可以检查堆栈，看看它是否正在遍历一个已经被遍历过的规则。

这是否尚未实施的原因？这样做会不会有一些我忽略的问题，或者是否存在已经执行此类分析的 Prolog 实现？

Answer 1

在我看来，至少在这种情况下，Prolog 先生从程序中的规则得出结论，不能推断苏格拉底是不朽的，这将是相当微不足道的。

Prolog 使用不完全推理算法来提高效率。它是一种编程语言，其中程序除了程序性之外还具有逻辑意义，而不是成熟的定理证明器。您必须注意编写子句的顺序，防止循环定义等。

至于你的谓词immortal的逻辑含义是

immortal(X) -> immortal(X)

这是一个重言式，可以在不改变其逻辑含义的情况下从您的程序/理论中删除。这意味着如果这有助于改善程序意义（摆脱无限循环），您应该删除它。

Answer 2

通过XSB 使用表格：

:- table foo/1.

foo(X) :- foo(X).

bar(X) :- bar(X).

然后：

| ?- [tabled].
[tabled loaded]

yes
| ?- foo(1).

no
| ?- bar(1).    % does not finish

Answer 3

您的定义 - 以及您如何解释它们：

man(socrates).

苏格拉底是个男人。

mortal(X) :- man(X).

每个人都是凡人。

immortal(X) :- immortal(X).

每一个不朽的都是不朽的。

---

您的定义 - 以及 Prolog 如何解释它们：

man(socrates).

如果你问苏格拉底的男子气概，我知道这是真的。

mortal(X) :- man(X).

如果你问我某人的死亡率，我会检查他的男子气概（如果这是真的，死亡率也是如此）。

immortal(X) :- immortal(X).

如果你问我关于某人的不朽，我会检查他的不朽。 （您是否仍然想知道这如何导致无限循环？）

---

如果你想声明某人是不朽的，如果他不能被证明是凡人，那么你可以使用：

immortal(X) :- not( mortal(X) ).

Answer 4

这个小程序怎么样：

 loopy(Y) :- read(X), Z is X+Y, print(Z), nl, loopy(Y).

Prolog 先生会推断，loopy(Y) 已经被调用并且会失败。