让计算机通过“模仿学习”学会解一类小学推理题的代码程序

madio

编程实验：让计算机通过“模仿学习”学会解一类小学推理题

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让我们来看一下这道推理题：

赵小亮、潘芸、叶昭君三人，一个是北京人，一个是上海人，一个是香港人。现在下面三句话中只有一句是真的：

1. 赵小亮是上海人

2. 潘芸不是上海人

3. 叶昭君不是香港人

求：赵小亮、潘芸、叶昭君分别是哪里人。

这道题目有两种解法：

1. 假设赵、潘、叶三人的籍贯分别为｛上海、北京、香港｝｛上海、香港、北京｝｛北京、上海、香港｝……穷举出所有的情况。每次都要检验三句话中有多少句是符合事实的，如果只有一句话是对的，则是正确答案。

2. 假设三句话中的某一句话是对的，然后检验另外两句话的正确性。如果另外两句话都是错误的，则这个假设是正确答案。

为了编程的方便，我采用第一种方法。

本程序的目的不是解决这一道“北上广”推理题，而是让程序能够通过学习解决这道“北上广”，从而能够解决所有同类的推理题目。

程序运行步骤及原理：

先输入题目中的所有对象名（即上题中的人名，句子中做主语），以空格分隔，如：黑 银 黄。

再输入所有的谓词（即待判定的事实），如：是中国人 是日本人 是北欧人。

接下来输入一个表示否定的词，如：不。

然后告诉程序总共有多少个命题，我输入：4。

最后按照以下格式输入所有的命题：

1 银 是北欧人

2 黄 是日本人

3 黑 不 是中国人

4 黑 是中国人

程序询问：以上命题中有多少个是真命题？

我输入：3

题设条件的输入过程到此为止，接下来的便是程序的“模仿学习”过程了。

我输入：枚举所有可能情况

这时候程序就会开始进行枚举。当然它不会把所有可能的假设情况一次性列举出来，而是每次显示一种情况，等待用户来确认（这个假设是否正确）。输出内容如下：

黑是中国人

银是日本人

黄是北欧人

这是正确结果吗？(Y/N)

我输入N

程序要求我输入一段推理过程，证明这个假设为什么是错误的（如果我前面输入的是“Y”，它就会要求我证明该假设为什么正确）。我输入：统计真命题数

程序显示：

黑是中国人

根据当前假设，以上1个命题为真命题。

我再输入：与题设条件相比较

程序输出如下4行文字：

按照你的设定条件，所有命题中，真命题数目为：3

按照当前的假设，真命题数目为1

当前假设不成立的原因是？ 设定的真命题数_____按照当前假设推出的真命题数

请在划线处填上：大于、小于、等于、不等于。要强行退出训练，请输：结束训练

我输入：不等于

按下回车以后，我没有再输入任何内容，程序便开始自动执行我刚才输入的第一步命令——枚举所有可能情况。程序开始输出第二个假设：

黑是中国人

银是北欧人

黄是日本人

这是正确结果吗？(Y/N)

由此可以看出，程序已经记忆下了我刚才输入的三步命令：枚举所有可能情况、统计真命题数、与题设条件相比较。但是程序还没有完全学会判断一个假设是正确的还是错误的，于是我输入Y，告诉程序这个假设是正确的（题目是我出的，我当然知道答案）。

程序执行它保存的第二步、第三步指令：统计真命题数、与题设条件相比较。

程序输出如下：

银是北欧人

黄是日本人

黑是中国人

根据当前假设，以上3个命题为真命题。

按照你的设定条件，所有命题中，真命题数目为：3

按照当前的假设，真命题数目为3

当前假设成立的原因是？ 设定的真命题数_____按照当前假设推出的真命题数

请在划线处填上：大于、小于、等于、不等于。要强行退出训练，请输：结束训练

我输入“等于”，告诉程序：按照假设，如果推出的真命题数与我题设条件中要求的真命题数是相等的，这个假设就是正确的。

到此处，学习过程就已经完成了。虽然程序接下来还会显示第三个假设，但是后面我只要输入N告诉它此假设错误，然后一步再打入“结束训练”，就可以了。

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