Prolog - Правила правильные, но вывод не такой, как должен?

Проблема в рекурсивных правилах предикатов affair/2 and married/2. Попытка их использования легко приводит к бесконечному циклу (т. е. до тех пор, пока память стека не будет исчерпана). Вы должны использовать разные предикаты в каждом случае, чтобы представить, что если у X роман с Y, то Y имеет роман с X. Вам также нужно изменить определение предиката suspect/2, чтобы вызвать эти новые предикаты.

Чтобы лучше понять, почему вы получаете бесконечный цикл, используйте средства трассировки вашей системы Prolog. Пытаться:

?- trace, suspect(Killer, mrBoddy).

и идти шаг за шагом.

В вашей программе есть два типа проблем. Один из них находится на процедурном уровне: вы заметили циклы Пролога; другой находится на логическом уровне. Прологисты называют его скорее декларативным уровнем. Поскольку первая раздражающая вещь — это бесконечный цикл, давайте сначала сузим его. Собственно получаем:

?- suspect(Killer,mrBoddy).
Killer = profPlum ;
ERROR: Out of local stack

Теперь у вас есть несколько вариантов решения этой проблемы. Либо выберите другой ответ и вызовите трассировщик. Хотя трассировщик может показать вам фактического виновника, он вполне может перемежать его множеством не относящихся к делу шагов. Так много, что ваш разум переполнится.

Другой вариант – изменить программу вручную, добавив в нее цели false. Я добавлю столько целей false, сколько смогу, пока не зациклусь. Большим преимуществом является то, что таким образом вы увидите в своем источнике фактического виновника (или, если быть более точным, одного из потенциально многих таких виновников).¹ Немного постаравшись, вот что я получил как failure-slice:

?- suspect(Killer,mrBoddy), false.

married(profPlum, msGreen) :- false.
married(X,Y) :- married(X,Y), false, married(Y,X).

hate(X,Y) :- married(X,Spouse), false, affair(Y,Spouse).

suspect(X,Y):- hate(X,Y), false.
suspect(X,Y):- false, greed(X,Y).

Все остальные части вашей программы были неактуальны, то есть больше не использовались. Так что по сути правило

married(X,Y) :- married(X,Y), married(Y,X).

является виновником.

Теперь о декларативной части. Что вообще означает это правило? Чтобы понять это, я буду интерпретировать :- как импликацию. Итак, если верно то, что написано в правой части, мы заключаем, что написано в левой части. В этом случае:

При условии, что X женат на Y, а Y женат на X
мы можем сделать вывод,
X женат на Y.

Этот вывод заключает в себе то, что мы и так считали истинным. Так что это не определяет ничего нового, логически. Вы можете просто удалить правило, чтобы декларативно получить те же результаты. Таким образом, married(profPlum, msGreen) выполняется, а married(msGreen, profPlum) нет. Другими словами, ваши правила неверны, как вы утверждаете.

Чтобы решить эту проблему, удалите правило, переименуйте все факты в husband_wife/2 и добавьте определение

married(M,F) :- husband_wife(M,F).
married(F,M) :- husband_wife(M,F).

Так что на самом деле более глубокая проблема здесь была логической ошибкой. В дополнение к этому механизм доказательства Пролога очень упрощен, превращая его в цикл. Но это не более чем приятное оправдание исходной логической проблемы².

_{Сноски:
1 Этот метод работает только для чистых монотонных фрагментов. Немонотонные конструкции, такие как not/1 или (\+)/1, не должны появляться во фрагменте.
2 Этот пример представляет интерес для @larsmans.}