Читаем Prolog полностью

В действительности Пролог очень удобен для извлечения необходимой информации из такой базы данных. Здесь хорошо то, что можно ссылаться на объекты, не указывая в деталях всех их компонент. Можно задавать только структуру интересующих нас объектов и оставлять конкретные компоненты без точного описания или лишь с частичным описанием. На рис. 4.2 приведено несколько примеров. Так, а запросах к базе данных можно ссылаться на всех Армстронгов с помощью терма

        семья( членсемьи( _, армстронг, _, _ ), _, _ )

Символы подчеркивания обозначают различные анонимные переменные, значения которых нас не заботят. Далее можно сослаться на все семьи с тремя детьми при помощи терма:

        семья( _, _, [ _, _, _ ])

Чтобы найти всех замужних женщин, имеющих по крайней мере троих детей, можно задать вопрос:

        ?-  семья( _, членсемьи( Имя, Фамилия, _, _ ), [ _, _, _ | _ ]).

Главным моментом в этих примерах является то, что указывать интересующие нас объекты можно не только по их содержимому, но и по их структуре. Мы задаем одну структуру и оставляем ее аргументы в виде слотов (пропусков).

Рис. 4. 2.    Описания объектов по их структурным свойствам:  (а)   любая семья Армстронгов;  (b)  любая семья, имеющая ровно трех детей;  (с)  любая семья, имеющая по крайней мере три ребенка. Структура  (с)  дает возможность получить имя и фамилию жены конкретизацией переменных Имя  и  Фамилия.

Можно создать набор процедур, который служил бы утилитой, делающей взаимодействие с нашей базой данных более удобным. Такие процедуры являлись бы частью пользовательского интерфейса. Вот некоторые полезные процедуры для нашей базы данных:

        муж( X) :-                           % X - муж

               семья( X, _, _ ).

        жена( X) :-                         % X - жена

               семья( _, X, _ ).

        ребенок( X) :-                     % X - ребенок

               семья( _, _, Дети),

               принадлежит( X, Дети).

        принадлежит( X, [X | L ]).

        принадлежит( X, [Y | L ]) :-

               принадлежит( X, L).

        существует( Членсемьи) :-

                                   % Любой член семьи в базе данных

            муж( Членсемьи);

            жена( Членсемьи);

            ребенок( Членсемьи).

        дата рождения( Членсемьи( _, _, Дата, _ ), Дата).

        доход( Членсемьи( _, _, _, работает( _, S) ), S).

                                                                % Доход работающего

        доход( Членсемьи( _, _, _, неработает), 0).

                                                                % Доход неработающего

Этими процедурами можно воспользоваться, например, в следующих запросах к базе данных:

Найти имена всех людей из базы данных:

        ?-  существует( членсемьи( Имя,Фамилия, _, _ )).

Найти всех детей, родившихся в 1981 году:

        ?-  ребенок( X), датарождения( X, дата( _, _, 1981) ).

Найти всех работающих жен:

        ?-  жена( членсемьи( Имя, Фамилия, _, работает( _, _ ))).

Найти имена и фамилии людей, которые не работают и родились до 1963 года:

?-  существует членсемьи( Имя, Фамилия, дата( _, _, Год), неработает) ),

     Год < 1963.

Найти людей, родившихся до 1950 года, чей доход меньше, чем 8000:

        ?-  существует( Членсемьи),

             датарождения( Членсемьи, дата( _, _, Год) ),

             Год < 1950,

             доход( Членсемьи, Доход),

             Доход < 8000.

Найти фамилии людей, имеющих по крайней мере трех детей:

        ?-  семья( членсемьи( _, Фамилия, _, _ ), _, [ _, _, _ | _ ]).

Для подсчета общего дохода семья полезно определить сумму доходов людей из некоторого списка в виде двухаргументного отношения:

        общий( Список_Людей, Сумма_их_доходов)

Это отношение можно запрограммировать так:

        общий( [ ], 0).                     % Пустой список людей

        общий( [ Человек | Список], Сумма) :-

               доход( Человек, S),

                                % S - доход первого человека

               общий( Список, Остальные),

                                % Остальные - сумма доходов остальных

               Сумма is S + Остальные.

Теперь общие доходы всех семей могут быть найдены с помощью вопроса:

        ?-  семья( Муж, Жена, Дети),

             общий( [Муж, Жена | Дети], Доход).

Пусть отношение длина подсчитывает количество элементов списка, как это было определено в разд. 3.4. Тогда мы можем найти все семьи, которые имеют доход на члена семьи, меньший, чем 2000, при помощи вопроса: