AI人工智能 解决难题

逻辑编程可用于解决许多问题，如8拼图，斑马拼图，数独，N皇后等。在这里，举例说明斑马拼图的变体如下 -

有五间房子。
英国人住在红房子里。
瑞典人有一只狗。
丹麦人喝茶。
绿房子在白房子的左边。
他们在绿房子里喝咖啡。
吸Pall Mall的人有鸟。
吸Dunhill在的人黄色房子里。
在中间的房子里，他们喝牛奶。
挪威人住在第一宫。
那个抽Blend的男人住在猫屋旁边的房子里。
在他们有一匹马的房子旁边的房子里，他们吸Dunhill烟。
抽Blue Master的人喝啤酒。
德国人吸Prince烟。
挪威人住在蓝房子旁边。
他们在房子旁边的房子里喝水，在那里吸 Blend 烟。

在 Python 的帮助下解决谁有斑马的问题。 导入必要的软件包 -

from kanren import *
from kanren.core import lall
import time

现在，我们需要定义两个函数 - left()和 next()来查找哪个房屋左边或接近谁的房子 -

def left(q, p, list):
   return membero((q,p), zip(list, list[1:]))
def next(q, p, list):
   return conde([left(q, p, list)], [left(p, q, list)])

现在，声明一个变量:houses，如下 -

houses = var()

需要在 lall 包的帮助下定义规则如下。

有5间房子 -

rules_zebraproblem = lall(
   (eq, (var(), var(), var(), var(), var()), houses),


   (membero,('Englishman', var(), var(), var(), 'red'), houses),
   (membero,('Swede', var(), var(), 'dog', var()), houses),
   (membero,('Dane', var(), 'tea', var(), var()), houses),
   (left,(var(), var(), var(), var(), 'green'),
   (var(), var(), var(), var(), 'white'), houses),
   (membero,(var(), var(), 'coffee', var(), 'green'), houses),
   (membero,(var(), 'Pall Mall', var(), 'birds', var()), houses),
   (membero,(var(), 'Dunhill', var(), var(), 'yellow'), houses),
   (eq,(var(), var(), (var(), var(), 'milk', var(), var()), var(), var()), houses),
   (eq,(('Norwegian', var(), var(), var(), var()), var(), var(), var(), var()), houses),
   (next,(var(), 'Blend', var(), var(), var()),
   (var(), var(), var(), 'cats', var()), houses),
   (next,(var(), 'Dunhill', var(), var(), var()),
   (var(), var(), var(), 'horse', var()), houses),
   (membero,(var(), 'Blue Master', 'beer', var(), var()), houses),
   (membero,('German', 'Prince', var(), var(), var()), houses),
   (next,('Norwegian', var(), var(), var(), var()),
   (var(), var(), var(), var(), 'blue'), houses),
   (next,(var(), 'Blend', var(), var(), var()),
   (var(), var(), 'water', var(), var()), houses),
   (membero,(var(), var(), var(), 'zebra', var()), houses)
)

现在，用前面的约束运行解算器 -

solutions = run(0, houses, rules_zebraproblem)

借助以下代码，可以提取解算器的输出 -

output_zebra = [house for house in solutions[0] if 'zebra' in house][0][0]

以下代码将打印解决方案 -

print ('\n'+ output_zebra + 'owns zebra.')

上述代码的输出如下 -

German owns zebra.