理解具体化——“x 和 y 之间有什么关系？”

Question

我正在阅读 Pereira 和 Shieber 的《Prolog and Natural-Language Analysis》(pdf) 一书，我被问题 2.7 中的一句话困住了：

在语义网络表示中，我们经常想问 [...] “福特与 公司？”

修改您对语义网络的表示，以允许这种新的 类型的问题和前一个问题中的类型。提示：治疗 语义网络关系作为 Prolog 个体。这是一个重要的 Prolog 编程技术，有时在 哲学界。

我不熟悉这种reification 技术。

好的，让我们假设这个事实和规则数据库：

isa('Ole Black', 'Mustangs').
isa('Lizzy', 'Automobiles').
isa('Ford','Companies').
isa('GM','Companies').
isa('1968','Dates').

ako('Model T', 'Automobiles').
ako('Mustangs', 'Automobiles').
ako('Companies', 'Legal Persons').
ako('Humans', 'Legal Persons').
ako('Humans', 'Physical Objects').
ako('Automobiles', 'Physical Objects').
ako('Legal Persons', 'Universal').
ako('Dates', 'Universal').
ako('Physical Objects', 'Universal').

have_mass('Physical Objects').
self_propelled('Automobiles').

company(X) :- isa(X,'Companies').
legal_persons(X) :- ako(X,'Legal Persons').

如何编写查询，在上面的代码中发现'Ford' 和'Companies' 之间的关系是isa？ 当然，我总是可以写类似的东西

fact(isa, 'Ford','Companies').

并查询?- fact(X, 'Ford','Companies').，但不知何故，我认为这不是正确的做法。

谁能解释我如何正确地做到这一点？

Answer 1

结合 Paul 和 Carlo 答案的各个方面，另一种可能的解决方案是引入 元关系 谓词。例如：

relation(isa/2).
relation(ako/2).
relation(have_mass/1).
...

这避免了由于关系的具体化而失去使用原始数据库的某些查询的第一个参数索引的好处。在 Carlo 的解决方案中，它还避免了对 current_predicate/2 的调用，例如不应考虑的辅助谓词。

有了上面relation/2谓词的定义，我们可以这样写：

relation(Relation, Entity1, Entity2) :-
    relation(Relation/2),
    call(Relation, Entity1, Entity2).

relation(Relation, Entity) :-
    relation(Relation/1),
    call(Relation, Entity).

然后查询：

?- relation(Relation, 'Ford', 'Companies').
Relation = isa.

Answer 2

不确定这个答案是否是本书的意图......我多年前读过它，意大利语翻译，但不记得问题了。

在 SWI-Prolog 中，模块扮演着重要的角色，所以我会选择：

:- module(so_relationships, [which_rel/3]).

isa('Ole Black', 'Mustangs').
isa('Lizzy', 'Automobiles').
isa('Ford','Companies').
isa('GM','Companies').
isa('1968','Dates').

ako('Model T', 'Automobiles').
ako('Mustangs', 'Automobiles').
ako('Companies', 'Legal Persons').
ako('Humans', 'Legal Persons').
ako('Humans', 'Physical Objects').
ako('Automobiles', 'Physical Objects').
ako('Legal Persons', 'Universal').
ako('Dates', 'Universal').
ako('Physical Objects', 'Universal').

have_mass('Physical Objects').
self_propelled('Automobiles').

company(X) :- isa(X,'Companies').
legal_persons(X) :- ako(X,'Legal Persons').

which_rel(A,B,R) :-
    current_predicate(so_relationships:R/2),
    C=..[R,A,B],
    %catch(call(C),E,(writeln(E),fail)).
    call(C).

注意（注释掉的）catch/3。在使用模块名称限定谓词指示符之前需要。

?- which_rel('Ford','Companies',R).
R = isa ;
false.

Answer 3

我想为之前的答案添加一点背景知识（非常有帮助）。

据我所知，Prolog 中没有普遍接受的reification 定义。可以说原始代码中的关系已经部分具体化了。例子：

isa('Ford', 'Companies').
% ...is a reification of...
company('Ford').

ako('Companies', 'Legal Persons').
% ...is a reification of...
legal_person(X) :- company(X).

have_mass('Physical Objects').
% ...is a reification of...
has_mass(X) :- physical_object(X).

self_propelled('Automobiles').
% ...is a reification of...
self_propelled(X) :- automobile(X).

详情请参阅Notes on Semantic Nets and FramesMatthew Huntbach 中的具体化部分。

Answer 4

出发地：

isa('Ford','Companies').

到：

fact(isa, 'Ford','Companies').

是具体化技术。在 Prolog 中，仿函数必须是原子，因为您可能已经发现了如下查询：

?- HowRelated('Ford', 'Companies').
HowRelated = isa.

将是无效的语法，Prolog 中的谓词是抽象的，你不能直接推理它。将其变成可以推理的具体事物就是具体化。典型的顺序是（主语、谓语、宾语）：

fact('Ford', isa, 'Companies').

这样查询：

?- fact('Ford', HowRelated, 'Companies').
HowRelated = isa.

超越第一个参数索引的 Prolog 实现（例如 cmets SWI-Prolog 中提到的）在查找此类查询方面非常快，您现在可以将事实的任何部分作为查询中的变量.请放心，这是正确的做法，这也是在 RDF 和 OWL 中的做法，其中谓词具有自反性或传递性等属性。

我没有给你特定的参考书目，但有一篇博文"Reification by Example" on PrologHub。