Реализация часто встречающихся шаблонов детерминизма в Prolog

Вам следует поэкспериментировать с двойным отрицанием как неудачей. Да, основная цель может быть только верной или ложной, поэтому она не должна оставлять никаких очков выбора. Предположим, у нас есть ациклический граф, чтобы упростить задачу:

Если я использую этот код:

edge(a, b).         edge(a, c).
edge(a, d).         edge(b, c).
edge(c, d).         edge(c, e).
edge(d, e).

path(X,X).
path(X,Y) :- edge(X,Z), path(Z,Y).

Система Prolog теперь будет оставлять точки выбора для закрытых запросов:

?- path(a, e).
true ;
true ;
true ;
true ;
true ;
false.

На мой взгляд, рекомендуемый подход, чтобы устранить эти точки выбора и, тем не менее, иметь многомодовый предикат, заключается в использовании так называемого метапрограммирования в Prolog.

метапрограммирование также иногда дегративно называют нелогическим программированием, поскольку оно основано на нелогических предикатах, таких как земля / 1,! / 0 или (+) / 1. Но давайте назовем это метапрограммированием, если это не влияет на декларативность.

Вы можете написать оболочку smart / 1 следующим образом, сделав то же самое, что и ваш call_ground_as_semidet / 1, но с небольшим нюансом:

smart(G) :- ground(G), !, \+ \+ G.
smart(G) :- G.

Система Prolog больше не будет оставлять точку выбора для закрытых запросов:

?- smart(path(a,e)).
true.

Преимущество \ + \ + перед единожды в том, что первый не только не оставляет точек выбора, но и удаляет след. Иногда его называют мета-предикатом сборки мусора Пролога.

Не ответ, но слишком длинный для комментария. Имейте в виду, что я не уверен, что правильно понимаю, поэтому сначала хочу повторить ваш вопрос.

Возьмем пример вашего графика. Вы хотите иметь возможность задавать следующие вопросы, используя один и тот же вызов одного и того же предиката.

Учитывая график,

Вопрос 1: достижима ли вершина B из вершины A (каким-то образом)? - да или нет

Вопрос 2: какие вершины достижимы из A? - перечислить с возвратом

Вопрос 3: из каких вершин достижима точка B? - перечислить с возвратом

Вопрос 4: какие A и B существуют, для какого B достижимо из A? - перечислить с возвратом

И я могу ошибаться здесь, но кажется, что ответ на вопрос 1 и вопрос 2 может использовать другую стратегию поиска, чем ответ на вопрос 3?

В более общем плане вы хотите иметь способ сказать: если у меня есть вопрос типа «да» или «нет», добейтесь успеха или нет. В противном случае перечислите ответы.

Вот и моя проблема: что вы собираетесь делать с двумя разными типами ответов? И в каких ситуациях вы заранее не знаете, какой тип ответа вам нужен? (Если вы знаете заранее, вы можете использовать once(goal), как вы сами сказали.)

PS: Очевидно, есть setof/3, который выйдет из строя, если нет ответов, или соберет все ответы. Есть ли ситуации, когда вы хотите знать некоторые ответы, но не хотите собирать их все? Это проблема эффективности из-за размера и количества ответов?

Не ответ, а совет. Может я неправильно понял твой вопрос. Я думаю, вы пытаетесь решить проблемы с производительностью, заставляя предикат быть недетерминированным. Этот вопрос бессмысленен: если p(X) недетерминировано (несколько решений), то p(X),! является детерминированным (только первое решение).

Не следует решать проблемы производительности, изменяя логику программы или обратимость предикатов. Предлагаю другой подход:

Во-первых, воспользуйтесь индексированием пролога. Например:

cycle(+Graph:ugraph, +Vertex)

НЕ то же самое (с точки зрения производительности), как:

cycle(+Vertex, +Graph:ugraph)

Вы должны найти документацию по индексированию пролога (и влиянию на производительность) в Интернете.

Во-вторых, напишите несколько реализаций одной и той же проблемы. Каждый из них оптимизирует производительность для разных случаев. Затем напишите предикат, который выбирает лучшую реализацию для каждого случая.