使用prolog从配料集合生成菜谱

Question

我可以用我已经知道的语言来解决这个问题，但是我希望使用prolog (或者clpfd)来解决这个问题，因为我想学习这些技术。我看到了一些关于使用SQL的类似问题的引用，但这不是我感兴趣的地方。

我收集了一些成分，每种成分都有卡路里计数、蛋白质量、脂肪量等特性，不会超过几十种成分，而且可能不会超过六种成分。在C语言中，我会将其建模为一个结构数组。

然后，我想要能够生成的食谱，使用组合的成分，但受到限制。例如，总卡路里< 1000，脂肪少于30%，超过25g蛋白质。我也可能想说“不包括白米”，例如因为我现在没有白米了。

答案可能是“125克鸡肉，25克胡萝卜，100克米饭”这样的商品清单。

我是否在正确的轨道上使用prolog/cplfd来做这件事？是否有特别的困难会使它不适合初学者(虽然我是一个有经验的程序员在其他语言)？

我该如何建模这个数据库？我看到prolog有列表和元组。我能用元组列表来表达吗？

我能表达像“总卡路里< 1000，脂肪中热量< 30%，蛋白质>25克”这样的数学约束吗？

这类问题有什么我可以搜索的名字吗？

我是否可以使用现有的prolog示例作为指南？

Answer 1

这将是一个非常整洁的程序，我希望你将实现整个事情，并写它。请让我知道你想出了什么！

我可以很容易地看到如何处理示例约束。代码将如下所示：

% these operator declarations are just guesses!
:- op(500, xfy, and).
:- op(600, xf, grams).
:- op(600, yfx, of).

test(Recipe, X < Y) :- 
  evaluate(Recipe, X, XV), 
  evaluate(Recipe, Y, YV), 
  XV < YV.

test(Recipe, X and Y) :- 
  test(Recipe, X), test(Recipe, Y).

evaluate(Recipe, total_calories, X) :- total_calories(Recipe, X).
evaluate(Recipe, Const, Const) :- number(Const).

total_calories(Recipe, Total) :- 
  maplist(calories, Recipe, Calories), 
  sum(Calories, Total).

calories(X grams of Y, Calories) :-
  caloric_content(N grams of Y, C),
  Calories is X/N * C.

caloric_content(100 grams of chicken, 195).

我认为这是一个不错的草图，我将如何继续测试食谱。产生它们将是非常有趣的。我想你会想要限制你的食谱写作。弄清楚如何约束它最好的办法可能是天真地写出它，然后逐个引入修正。我的猜测是这样的：

meat(chicken).
vegetable(carrots).

recipe([MeatAmount grams of Meat, VegAmount grams of Vegetable]) :- 
  meat(Meat), 
  vegetable(Vegetable),

然后你会想要用某种方式来猜测这个数字。另一个要探索的想法是将这两个方面结合起来，以便您添加的每个成分都处理一些约束。这样你就可以保持搜索的方向，而不是漫无目的地把东西放在一起。我希望这能给你一些想法！