15、逻辑程序的确定性推理分析

逻辑程序的确定性推理分析

在逻辑编程领域，检查给定程序和目标是否具有确定性是一个重要问题。确定性意味着目标最多只有一个计算答案，并且该答案仅生成一次。这对于高效的并行和顺序实现至关重要，同时在程序开发和专业化中也具有重要意义。本文将介绍一种逻辑程序的确定性推理分析方法，通过具体示例详细阐述其原理和实现步骤。

1. 引言

逻辑编程中，判断程序和目标的确定性是关键问题。确定性不仅对高效实现很重要，在程序开发中也有助于发现潜在的错误和提高效率。传统的确定性检查方法通常是针对特定目标进行验证，而本文提出的确定性推理分析则可以一次性推断出一类具有确定性的目标，具有目标独立性的优势。

该分析方法的主要贡献包括：
- 提出了一种确定性推理技术，推广了先前的确定性检查技术，并在半在线程序专业化领域具有应用前景。
- 将确定性推理分解为两个子问题：推导每个调用的互斥条件，确保只有一个匹配子句有成功推导；应用反向推理来丰富这些条件，以确保确定性。
- 展示了如何使用深度 - k 和参数大小分析等技术结合投影步骤来解决第一个子问题，以及如何使用反向分析来解决第二个子问题。
- 通过实验证明了该方法的可扩展性，并能推断出丰富的确定性条件。

2. 示例分析

为了更好地理解确定性推理分析，下面通过一个具体的程序示例进行详细说明。

2.1 计算成功模式

考虑以下程序：

(1) append(Xs, Ys, Zs) :-
    Xs = [], Ys = Zs.
(2) append(Xs, Ys