给定特定线索，在 Prolog 中填写表格（爱因斯坦谜语）

Question

假设有五个办公室的表格。每个办公室都有一个颜色、一个部门、一台电脑、一杯饮料、一部手机和一个从 1 到 5 的特定位置：

我正在尝试为 Prolog 提供以下线索，以便它可以正确填写表格：

1. 喝牛奶的人在办公室 #3。
2. 在公共关系（'pubrel'）部门工作的人在 办公室 #1。
3. 公关部的人在蓝色办公室旁边。
4. 绿色办公室在粉色办公室的右侧。
5. 绿色办公室的男人正在喝咖啡。
6. 黄色办公室的人有一部黑莓手机，黄色 办公室就在那个拥有 Windows7 电脑的人的办公室旁边。
7. 红色办公室的工作人员来自“cs”部门。
8. 'ode' 部门的人有 mac_pro pc。
9. 财务（'fin'）部门的人正在喝茶。
10. 拥有 iphone 的人也拥有 mac_air 电脑。
11. 拿着诺基亚手机的男人在拿着上网本的男人旁边 个人电脑。
12. 拥有安卓手机的男人正在喝橙汁。
13. 供应部的人有一部爱立信手机。

我正在使用

of(X,Y) 

其中 X 是一个办公室的属性，Y 是该办公室的位置。 例如：

of(color(yellow),1) -->office with yellow color is office #1
of(dept(cs),3) -->employee from cs department is in office #3

我将这些线索定义为“规则”，它们都应该同时起作用。

rule1:-of(drink(milk),3),perm(drink(milk),3).
rule2:-of(dept(relations),1),perm(dept(relations),1).
rule3:-of(dept(relations),1),of(color(blue),2),perm(dept(relations),1),perm(color(blue),2).
rule3:-of(dept(relations),2),of(color(blue),3),perm(dept(relations),2),perm(color(blue),3).
rule3:-of(dept(relations),3),of(color(blue),4),perm(dept(relations),3),perm(color(blue),4).
rule3:-of(dept(relations),4),of(color(blue),5),perm(dept(relations),4),perm(color(blue),5).
rule4:-of(color(pink),1),of(color(green),2),perm(color(pink),1),perm(color(green),2).
rule4:-of(color(pink),2),of(color(green),3),perm(color(pink),2),perm(color(green),3).
rule4:-of(color(pink),3),of(color(green),4),perm(color(pink),3),perm(color(green),4).
rule4:-of(color(pink),4),of(color(green),5),perm(color(pink),4),perm(color(green),5).
rule5:-of(color(green),1),of(drink(coffee),1),perm(color(green),1),perm(drink(coffee),1).
rule5:-of(color(green),2),of(drink(coffee),2),perm(color(green),2),perm(drink(coffee),2).
rule5:-of(color(green),3),of(drink(coffee),3),perm(color(green),3),perm(drink(coffee),3).
rule5:-of(color(green),4),of(drink(coffee),4),perm(color(green),4),perm(drink(coffee),4).
rule5:-of(color(green),5),of(drink(coffee),5),perm(color(green),5),perm(drink(coffee),5).
rule6:-of(cell(blackberry),1),of(color(yellow),1),of(pc(win7),2),perm(cell(blackberry),1),perm(color(yellow),1),perm(pc(win7),2).
rule6:-of(cell(blackberry),2),of(color(yellow),2),of(pc(win7),3),perm(cell(blackberry),2),perm(color(yellow),2),perm(pc(win7),3).
rule6:-of(cell(blackberry),3),of(color(yellow),3),of(pc(win7),4),perm(cell(blackberry),3),perm(color(yellow),3),perm(pc(win7),4).
rule6:-of(cell(blackberry),4),of(color(yellow),4),of(pc(win7),5),perm(cell(blackberry),4),perm(color(yellow),4),perm(pc(win7),5).
rule6:-of(cell(blackberry),2),of(color(yellow),2),of(pc(win7),1),perm(cell(blackberry),2),perm(color(yellow),2),perm(pc(win7),1).
rule6:-of(cell(blackberry),3),of(color(yellow),3),of(pc(win7),2),perm(cell(blackberry),3),perm(color(yellow),3),perm(pc(win7),2).
rule6:-of(cell(blackberry),4),of(color(yellow),4),of(pc(win7),3),perm(cell(blackberry),4),perm(color(yellow),4),perm(pc(win7),3).
rule6:-of(cell(blackberry),5),of(color(yellow),5),of(pc(win7),4),perm(cell(blackberry),5),perm(color(yellow),5),perm(pc(win7),4).
rule7:-of(dept(cs),1),of(color(red),1),perm(dept(cs),1),perm(color(red),1).
rule7:-of(dept(cs),2),of(color(red),2),perm(dept(cs),2),perm(color(red),2).
rule7:-of(dept(cs),3),of(color(red),3),perm(dept(cs),3),perm(color(red),3).
rule7:-of(dept(cs),4),of(color(red),4),perm(dept(cs),4),perm(color(red),4).
rule7:-of(dept(cs),5),of(color(red),5),perm(dept(cs),5),perm(color(red),5).
rule8:-of(dept(ode),1),of(pc(mac_pro),1),perm(dept(ode),1),perm(pc(mac_pro),1).
rule8:-of(dept(ode),2),of(pc(mac_pro),2),perm(dept(ode),2),perm(pc(mac_pro),2).
rule8:-of(dept(ode),3),of(pc(mac_pro),3),perm(dept(ode),3),perm(pc(mac_pro),3).
rule8:-of(dept(ode),4),of(pc(mac_pro),4),perm(dept(ode),4),perm(pc(mac_pro),4).
rule8:-of(dept(ode),5),of(pc(mac_pro),5),perm(dept(ode),5),perm(pc(mac_pro),5).
rule9:-of(dept(fin),1),of(drink(tea),1),perm(dept(fin),1),perm(drink(tea),1).
rule9:-of(dept(fin),2),of(drink(tea),2),perm(dept(fin),2),perm(drink(tea),2).
rule9:-of(dept(fin),3),of(drink(tea),3),perm(dept(fin),3),perm(drink(tea),3).
rule9:-of(dept(fin),4),of(drink(tea),4),perm(dept(fin),4),perm(drink(tea),4).
rule9:-of(dept(fin),5),of(drink(tea),5),perm(dept(fin),5),perm(drink(tea),5).
rule10:-of(cell(iphone),1),of(pc(mac_air),1),perm(cell(iphone),1),perm(pc(mac_air),1).
rule10:-of(cell(iphone),2),of(pc(mac_air),2),perm(cell(iphone),2),perm(pc(mac_air),2).
rule10:-of(cell(iphone),3),of(pc(mac_air),3),perm(cell(iphone),3),perm(pc(mac_air),3).
rule10:-of(cell(iphone),4),of(pc(mac_air),4),perm(cell(iphone),4),perm(pc(mac_air),4).
rule10:-of(cell(iphone),5),of(pc(mac_air),5),perm(cell(iphone),5),perm(pc(mac_air),5).
rule11:-of(cell(nokia),1),of(pc(netbook),2),perm(cell(nokia),1),perm(pc(netbook),2).
rule11:-of(cell(nokia),2),of(pc(netbook),3),perm(cell(nokia),2),perm(pc(netbook),3).
rule11:-of(cell(nokia),3),of(pc(netbook),4),perm(cell(nokia),3),perm(pc(netbook),4).
rule11:-of(cell(nokia),4),of(pc(netbook),5),perm(cell(nokia),4),perm(pc(netbook),5).
rule11:-of(cell(nokia),2),of(pc(netbook),1),perm(cell(nokia),2),perm(pc(netbook),1).
rule11:-of(cell(nokia),3),of(pc(netbook),2),perm(cell(nokia),3),perm(pc(netbook),2).
rule11:-of(cell(nokia),4),of(pc(netbook),3),perm(cell(nokia),4),perm(pc(netbook),3).
rule11:-of(cell(nokia),5),of(pc(netbook),4),perm(cell(nokia),5),perm(pc(netbook),4).
rule12:-of(cell(android),1),of(drink(orangejuice),1),perm(cell(android),1),perm(drink(orangejuice),1).
rule12:-of(cell(android),2),of(drink(orangejuice),2),perm(cell(android),2),perm(drink(orangejuice),2).
rule12:-of(cell(android),3),of(drink(orangejuice),3),perm(cell(android),3),perm(drink(orangejuice),3).
rule12:-of(cell(android),4),of(drink(orangejuice),4),perm(cell(android),4),perm(drink(orangejuice),4).
rule12:-of(cell(android),5),of(drink(orangejuice),5),perm(cell(android),5),perm(drink(orangejuice),5).
rule13:-of(dept(supplies),1),of(cell(ericsson),1),perm(dept(supplies),1),perm(cell(ericsson),1).
rule13:-of(dept(supplies),2),of(cell(ericsson),2),perm(dept(supplies),2),perm(cell(ericsson),2).
rule13:-of(dept(supplies),3),of(cell(ericsson),3),perm(dept(supplies),3),perm(cell(ericsson),3).
rule13:-of(dept(supplies),4),of(cell(ericsson),4),perm(dept(supplies),4),perm(cell(ericsson),4).
rule13:-of(dept(supplies),5),of(cell(ericsson),5),perm(dept(supplies),5),perm(cell(ericsson),5).

然后将它们全部提供给谓词“office”，如果它们都可以一起应用，则该谓词应该为真，以便正确形成表格。

office:-rule1,rule2,rule3,rule4...

我将perm(X,Y) 定义为当属性X 被允许捕获特定点Y 时变为真的术语，这意味着X 没有捕获另一个，因此被允许。

perm(X,1):-not(of(X,2)),not(of(X,3)),not(of(X,4)),not(of(X,5)).
perm(X,2):-not(of(X,1)),not(of(X,3)),not(of(X,4)),not(of(X,5)).
perm(X,3):-....

最后，如果位置 Y 尚未被另一个 X 占用，则 of(X,Y) 应该变为 true。 例如，如果没有其他颜色捕获点 3，of(color(red),3) 应该为真。

of(color(red),Y):-not(of(color(green),Y)),not(of(color(pink),Y)),
        not(of(color(blue),Y)),not(of(color(yellow),Y)).
of(color(green),Y):-not(of(color(red),Y)),not(of(color(pink),Y)),
        not(of(color(blue),Y)),not(of(color(yellow),Y)).
...
of(dept(cs),Y):-not(of(dept(ode),Y)),not(of(dept(supplies),Y)),
        not(of(dept(fin),Y)),not(of(dept(relations),Y)).
of(dept(ode),Y):-not(of(dept(cs),Y)),not(of(dept(supplies),Y)),
        not(of(dept(fin),Y)),not(of(dept(relations),Y)).
...

因此，perm(X,Y) 和 of(X,Y) 在每个规则中应该同时为真。

而且它不起作用，可能是因为它确实有任何具体的东西可以开始。不知何时

not(of(color(green),1))

会是真的。但我被困住了，想不出一种方法来定义特定的开始。任何人都可以帮助它如何工作吗？

Answer 1

您的方法永远行不通，因为它内置了无限递归。它的逻辑是循环的。它永远不会停止。将我们自己限制为只有两种颜色，你的定义是

of(color(red),Y):- not(of(color(green),Y)).
of(color(green),Y):- not(of(color(red),Y)).

你只会在消极方面建立你的知识。您应该以某种方式在某个地方持有积极的知识：“办公室 1 是粉红色的”，而不是“办公室 1 既不是绿色也不是黄色等”。 ⁽¹⁾

您只有五种颜色可供使用；如果不是这四个中的任何一个，它必然是第五个。

perm 似乎完全是多余的。如果您现在从谓词中得到关于办公室颜色的正面知识，那么如果它是红色的，它就是红色的。

而“next-to”的意思是，（例如，对于，“公关部的人在蓝色办公室旁边。”），

of(dept(pubrel),X), of(color(blue),Y),
of(position(I),X), of(position(J),Y), 1 is abs (I-J).

of 应该被编码，以便它以某种方式记录知识。在链接的答案或标签zebra-puzzle 下有很多例子说明如何实现这一点。

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⁽¹⁾ (update:) 另一方面，你可以写

    of(Rec1,color(not_green_nor_yellow),Y,RecN):- 
        not_of(Rec1,color(green),Y,Rec2),
        not_of(Rec2,color(yellow),Y,RecN).

这个想法是从记录全部可能性开始，然后让它们从该记录中逐一删除（通过not_of/4谓词），直到只剩下一种可能性（如数独）。也许这就是你的想法。你仍然会保持你的积极知识（即使表达消极），这是每个办公室当前所有可能选择的列表。

因此，在一种范式下，我们添加了选择（因此将黄色和绿色同时添加到同一个办公室是矛盾的 - 办公室只能有一种颜色），而在另一种范式下，我们删除它们（同时删除黄色和绿色完全没问题除非这会清空该办公室的剩余选择列表 - 办公室必须有某种颜色，一种颜色）。