JPH05250162A - オブジェクト指向論理プログラムおよび演繹データベースにおけるタイプ束による照会の最適化 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ＰＲＯＬＯＧのような論理指向プログラミン
グ言語で書かれたプログラムの実行を強化する。 【構成】 オブジェクト指向論理プログラミング言語で
書かれた、述語および節のクラス／サブクラス・レベル
階層を定める分類学的分類を有するプログラムにおける
照会の実行方法において、前記クラス／サブクラス・レ
ベル階層に基いて前記プログラムの述語および節にラン
ク付けを予め割当て、前記割当てられた述語および節の
ランク付けを用いて前記プログラムを照会サーチするス
テップを含み、該プログラムの照会は、述語／節のクラ
ス・レベルのサーチが述語／クラスのサブクラス・レベ
ル・サーチに先行し、かつ述語／節のクラス／サブクラ
ス・レベル・サーチが述語／節のインスタンス・レベル
・サーチに先行するように実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子的ディジタル計算
に関し、特にＰＲＯＬＯＧの如き論理指向言語、即ち技
術においてＰＲＯＬＯＧ（ＰＲＯｇｒａｍｍｉｎｇ ｉ
ｎ ＬＯＧｉｃ）と呼ばれるプログラミング言語で書か
れたプログラムを用いてタイプ階層の存在下で照会を実
行するための処理手法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＲＯＬＯＧプログラムは、一連の節と
して書かれる。例えば、１つの節は、Ｍａｒｙが野菜を
好むことを下記のように書く。即ち、

【０００３】 Ｌｉｋｅｓ（Ｍａｒｙ，Ｘ）←Ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ（Ｘ） （１）

【０００４】節において、←（または、：−）は論理記
号であり、論理記号の両側の表現は述語と呼ばれる。
「好む」および「野菜」により例示される単語は、ここ
では述語ネームと呼ぶ。単語「Ｍａｒｙ」および文字
「Ｘ」は、引数と呼ばれる。文字の引数、例えば「Ｘ」
は可変引数であり、「Ｍａｒｙ」の如き単語引数は一定
引数である。

【０００５】各述語は、１つの関係を定義し、述語ネー
ムと一連の１つ以上の引数とを含む。論理記号の左側は
ヘッドと呼び、右側はボディと呼ぶ。節は唯１つのヘッ
ドを有する。ヘッドとボディの両方を有する節はルール
と呼ばれ、唯１つのヘッドを有する節はファクト（ある
いは、述語インスタンス）と呼ばれる。

【０００６】ヘッドの述語およびボディの述語は、ここ
ではヘッド述語およびボディ述語と呼ぶ。正規あるいは
宣言節のヘッドは、唯１つのヘッド述語からなり、節あ
るいは質問節のボディは唯１つの述語からなる。ボディ
がＮ個の述語からなる時、下記の如くコンマがボディ述
語の隣接するものの間に挿入される。即ち、

【０００７】 Predicate(H)←Predicate(1),..., Predicate(N) （２）

【０００８】節（２）において、「Ｐｒｅｄｉｃａｔｅ
（Ｈ）」はヘッド述語を表わすが、「Ｐｒｅｄｉｃａｔ
ｅ（１）」乃至「Ｐｒｅｄｉｃａｔｅ（Ｎ）」は数がＮ
であるボディ述語を表わす。ボディ述語間に使用された
コンマは、ＡＮＤを意味する論理記号である。換言すれ
ば、ヘッド述語により表わされる事象は、「Ｐｒｅｄｉ
ｃａｔｅ（１）」乃至「Ｐｒｅｄｉｃａｔｅ（Ｎ）」に
より表わされる全ての事象がある時のみ真である。節
（１）に加えて下記の如き別の節があるものと仮定しよ
う。即ち、

【０００９】 Ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ（ｃａｒｒｏｔｓ） （３）

【００１０】一連の節（１）および（３）は、Ｍａｒｙ
が人参を好むという記号演繹を表わす。

【００１１】大半のプログラミング言語におけるよう
に、従来のコンピュータにおいてＰＲＯＬＯＧプログラ
ムを実行することが可能である。更に、当技術において
は、ＰＲＯＬＯＧの如き種々のプログラミング言語を処
理することが可能である上位のマシンが公知である。ま
た、専用のＰＲＯＬＯＧ・プログラム・プロセッサ、例
えば、Ｕｍｅｍｕｒａ等の米国特許第４，５４６，４３
２号「ＰＲＯＬＯＧ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔ
ｅｍ」なる文献が公知である。

【００１２】クラス／サブクラス階層（本文では、タイ
プ階層とも呼ばれる）は、しばしば処理されるプログラ
ムにより定義される。このような階層においては、典型
的には束の内に１つ以上の共通ノードが存在する。しか
し、定義によれば、特定の１つのプログラムには、サー
チ・スペース内のオブジェクト（インスタンス）よりも
少ない数のクラス（タイプ）が必然的に存在する。ＰＲ
ＯＬＯＧにおいては、タイプの束として表わし得るプロ
グラムはタイプ述語と述語インスタンスの双方を含むと
言われる。タイプ述語は、定義された定数のクラスを表
わす定数を含むが、述語インスタンスは定数に固定され
た全ての引数（例えば、ファクト）を持つ述語である。

【００１３】従来のＰＲＯＬＯＧプログラム処理は、あ
る述語の選択法および節の選択法を使用し、これはほと
んど常に照会処理時に述語インスタンス・レベルにおけ
るサーチを結果として生じる。しかし、タイプ階層が存
在すると、全ての述語インスタンスのサーチ前のタイプ
述語のサーチは、照会処理時間の大きな節減をもたらす
結果となる。本発明は、このような概念を実現するため
の幾つかの斬新な手法に関するものである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】公知の従来技術の文献
の内、Ｋａｃｉ等の論文「Ｌｏｇｉｃ ａｎｄ Ｉｎｈ
ｅｒｉｔａｎｃｅ」（ＡＣＭ ＳＩＧＰＬＡＮ−ＳＩＧ
ＡＣＴ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｒｉｎｃｉｐ
ｌｅｓ ｏｆ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｌａｎｇｕａ
ｇｅｓ）によりｋｊされた手法のみが、論理プログラミ
ング言語におけるタイプの束処理を論述している。上記
の試みは、単一化（ここでは、マッチングと呼ぶ）法に
おけるタイプ階層の処理を包含している。しかし、イン
スタンス・レベルのサーチが起生する前にタイプ述語が
処理されることの保証には言及がない。このため、本発
明は、サーチ・スペースを縮減する観点における優れた
試みを提供するものと信じられる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】簡単に述べれば、本発明
は、論理指向のコンピュータ・プログラミング言語で書
かれたプログラムについて照会を実行するための改善さ
れた方法を含む。この照会処理方法は、述語および節の
クラス／サブクラス階層を定義する分類学的分類を有す
るプログラムのため特に定義されている。本方法は下記
のステップを含む。即ち、クラス／サブクラス・レベル
階層に基くプログラムの述語および節に対してランク割
当てを行い、述語および節の割当てられたランクを用い
てプログラムに関する照会処理を行う。プログラム照会
は、述語／節のクラス・レベルのサーチがそのサブクラ
スまたはインスタンス・レベルのサーチの前に行われる
ように実行される。本文に述べる特定の実施態様におい
ては、論理指向のコンピュータ・プログラミング言語は
ＰＲＯＬＯＧからなる。ランク付けに基く述語およびク
ラスの選択に加えて、ある簡素化ルールが伝統的なＰＲ
ＯＬＯＧサーチ法と混交されることが望ましい。

【００１６】本文に示される修正された選択ルールおよ
び簡素化ルールは、インスタンス・レベルのサーチ以前
のタイプ・レベルのサーチを生じる照会評価法をもたら
す結果となる。これは、好都合にも、照会処理時間（コ
スト）における著しい節減をもたらす結果となる。更
に、タイプ述語のランクによるタイプ階層のコード化手
法は、現在あるＰＲＯＬＯＧインタプリタに対して最小
限の修正のみで済む。開示される手法は、エキスパート
・システム、オブジェクト指向データベース、オブジェ
クト指向演繹データベース、および知識表示に対するＰ
ＲＯＬＯＧの使用を著しく（マグニチュード次元で）高
速化することができる。更に、提示される諸概念は、他
のオブジェクト・ベースの論理プログラミング言語で書
かれたプログラムの処理に用いることが可能である。

【００１７】

【実施例】一般に、本発明は、オブジェクト指向論理プ
ログラミング言語における照会処理時間を改善するため
の幾つかの手法を包含している。この手法は、（本文で
タイプ階層あるいはタイプ束と呼ばれる）クラス／サブ
クラス階層が存在するように、クラス述語およびサブク
ラス述語が定義される如き言語で書かれたプログラムに
有効である。このような場合、プログラム処理は伝統的
に、インスタンス・レベルにおける重要な処理をもたら
す結果となるサーチ法で進行する。しかし、本発明によ
れば、タイプ階層は、プロセッサがタイプ・インスタン
スに関してサーチするのに先立ち考察される。

【００１８】このような処理の優先順位を確立するた
め、本発明は、別の述語選択法と共に、述語／クラス概
念および幾つかの照会処理簡素化ステップのランク付け
を実現する。本発明の手法については、本文では、ＰＲ
ＯＬＯＧ処理システムにより実行されるプログラムのタ
イプ述語をランク付けすることにより、タイプ階層のコ
ード化に照らして記述する。この手法は、従来のＰＲＯ
ＬＯＧインタプリタに対する修正は最小限で済む。（し
かし、当業者は、本文に述べる概念が他のオブジェクト
・ベースのプログラミング言語におけるプログラム処理
用として容易に推定することができよう。頭書の特許請
求の範囲は、かかる全ての推定を網羅することを意図し
ている。）

【００１９】１０で示されるＰＲＯＬＯＧ処理システム
の１つの一般例が図１に示される。図示の如く、システ
ム１０は、中央処理装置１２およびＰＲＯＬＯＧインタ
プリタ１４とを含み、このインタプリタは実行されるべ
きＰＲＯＬＯＧ命令を含む。中央処理装置１２は、イン
タプリタ１４から命令を取得した後、この命令の解釈を
行い、ＰＲＯＬＯＧ作業スペース１６から適当なオペラ
ンドを選択する。実行されるプログラムのためメモリ内
に特定のルール／ファクトを含む作業スペース１６は、
プログラム処理の変更可能な部分を含む。ＣＰＵ１２
は、選択された命令の結果を作業スペース１６に再び記
憶する。入出力装置１８もまた、処理システム１０との
ユーザ・インターフェースのため装置１２と接続され
る。

【００２０】本発明による従来の照会処理およびＰＲＯ
ＬＯＧプログラムの照会処理については、図２の簡単な
タイプ階層例に関して記述し、またこの例に関して本文
で比較される。本例においては、「親交」および「非親
交」は、タイプ「国」の２つのサブタイプ（サブクラ
ス）である。更に、「非提携」国が「親交」ならびに
「非親交」の両方（即ち、そのサブタイプ）に定義され
る。また、「ＮＡＴＯ」国は「親交」国のサブタイプと
して定義される。タイプ階層は、下記の如きあるインス
タンスで補完される。即ち、「国Ａ」は「ＮＡＴＯ」国
であり、「国Ｂ」は「非提携」国であり、「国Ｃ」は
「非親交」国である。更に、処理されるプログラム内に
は幾つかの情報が存在する。例えば、下記の如く仮定し
よう。即ち、（１）全ての「非親交」国は訪問が危険で
あり、（２）ある国の訪問は、この国が危険ではあるが
「親しい」ならば冒険となる。

【００２１】ＰＲＯＬＯＧのプログラミングにおいて、
おおよそのタイプ階層は下記の節（即ち、ルール）によ
り表わされる。即ち、

【００２２】１．Ｃｏｕｎｔｒｙ（Ｘ） :− Ｆｒｉｅ
ｎｄｌｙ（Ｘ） ２．Ｃｏｕｎｔｒｙ（Ｘ） :− Ｕｎｆｒｉｅｎｄｌｙ
（Ｘ） ３．Ｆｒｉｅｎｄｌｙ（Ｘ） :− ＮＡＴＯ（Ｘ） ４．Ｆｒｉｅｎｄｌｙ（Ｘ） :− Ｎｏｎ−Ａｌｉｇｎ
ｅｄ（Ｘ） ５．Ｕｎｆｒｉｅｎｄｌｙ（Ｘ） :− Ｎｏｎ−Ａｌｉ
ｇｎｅｄ（Ｘ）

【００２３】訪問のためのルールは、下記の如く与えら
れる。即ち、

【００２４】６．Ｄａｎｇｅｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ
（Ｘ） :− Ｕｎｆｒｉｅｎｄｌｙ（Ｘ） ７．Ａｄｖｅｎｔｕｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ(Ｘ) ：− Ｆ
ｒｉｅｎｄｌｙ(Ｘ)，Ｄａｎｇｅｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ
（Ｘ）．

【００２５】インスタンスは、下記のＰＲＯＬＯＧプロ
グラムのファクトにより表わされる。即ち、

【００２６】８．ＮＡＴＯ（Ｃｏｕｎｔｒｙ Ａ） ９．Ｎｏｎ−Ａｌｉｇｎｅｄ（Ｃｏｕｎｔｒｙ Ｂ） １０．Ｕｎｆｒｉｅｎｄｌｙ（Ｃｏｕｎｔｒｙ Ｃ）

【００２７】上記のプログラミングにおいて、訪問が冒
険である全ての国についての照会が行われるものとしよ
う。これは下記の如く表わすことができる。即ち、

【００２８】 ？−Ａｄｖｅｎｔｕｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ（Ｘ） （＊）

【００２９】上記の照会の伝統的なＰＲＯＬＯＧプログ
ラム処理については、図３および図４のフローチャート
に関してまず以下に述べる。

【００３０】最初に、照会（照会（＊）の如き）がプロ
セッサに入力され（３０ Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔ 入
力）、その後第１の可変「選択スタック」がクリヤさ
れ、第２の可変「回答」が入力されたＱｕｅｒｙ_Ｌｉ
ｓｔ を割当てられる（３１ 選択スタック＝空；回答
＝Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔ）。Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔが終っ
たかどうかについて問合せが行われる（３２ Ｑｕｅｒ
ｙ_Ｌｉｓｔ が終了したか？）もし「ｙｅｓ」ならば、
照会入力は次々に処理される（３４ 成功）。このよう
な場合、「回答」リストは照会述語を含み、その中で成
功した照会がバインディングに対して論理的に真である
と見做されるように、変数が適当な定数に固定される。

【００３１】Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔが入力されたばかり
であるとすれば、「述語選択ルール」がＱｕｅｒｙ_Ｌ
ｉｓｔ からの述語のプロセッサ選択のためアクセスさ
れる。選択された述語は識別子ｇ(Ａバー)を割当てられ
る（３２ 述語選択ルール−Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔ から
述語を選択；選択された述語にｇ(Ａバー)を割当て）。
伝統的に、ＰＲＯＬＯＧインタプリタはＱｕｅｒｙ_Ｌ
ｉｓｔ における最も左の述語を選択するようにプロセ
ッサに指令する。この命令は、本文において「述語選択
ルール」と呼ぶものの従来の一例であり、これは本発明
により変更される第１のルールである（以下に述べ
る）。

【００３２】次に、処理は、選択された述語がＰＲＯＬ
ＯＧの作業スペースにおける述語インスタンスまたは節
のヘッド述語とマッチするかどうかを判定する（３８
ｇ(Ａバー) は節のファクトまたはヘッド述語とマッチ
するか？）。もし「ｎｏ」ならば、選択された述語は失
敗し（３９ 述語は失敗した）処理は進んで選択スタッ
クが空かどうか問合せる（４１ 選択スタック＝空か
？）。もし「ｙｅｓ」ならば、Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔは
失敗する（４３ 失敗）。失敗したＱｕｅｒｙ_Ｌｉｓ
ｔは、照会がプログラムから答えることができないこと
を意味する。選択スタックが空を含むならば、プロセッ
サは選択スタックへ戻り、この時におけるＱｕｅｒｙ_
Ｌｉｓｔのマッチング節の前のセットを得る（４５ 選
択スタックへ戻り、Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔにおけるマッ
チング節の前のセットを得る）。

【００３３】選択された述語が述語インスタンスまたは
節のヘッド述語とマッチするならば、プロセッサは１つ
以上の述語のマッチングが見出されたかどうかを問合せ
る（４０ １つ以上の述語マッチングが見出されたか
？）。もし「ｎｏ」ならば、マッチング述語インスタン
スまたは節のヘッド述語は識別子ｇ(Ｂバー)を割当てら
れ、述語または節のヘッド述語の識別されたインスタン
スのバインディングまたは代替が行われる（４２ マッ
チング述語がｇ(Ｂバー)であり、σ＝［Ａバー／Ｂバ
ー］＝Ａバインディングをセットする）。反対に、１つ
以上の述語マッチングが見出されるならば、プロセッサ
は「節の選択ルール」をアクセスして、更なる処理のた
めマッチング節の１つを選択する（４４ 節の選択ルー
ル−マッチング節の１つを選択）。

【００３４】伝統的には、ＰＲＯＬＯＧインタプリタ
は、処理中の述語とマッチする述語インスタンス／節の
ヘッド述語のリストで最上位の節を選択するようプロセ
ッサに命令する。この従来の「節の選択ルール」は、本
発明により変更される第２のルールである（以下に論述
する）。（これに対する欠くことのできないものとし
て、マッチング節の相対的ランク付けが必要である。
（４７ 節の相対的ランク付けの決定））処理のための
特定の節を選択した後、選択点（即ち、処理経路におけ
る分岐）が定義され、これに対して選択された節が失敗
したらプロセッサが戻ることになる（４９ 選択点の生
成；マッチング節の残りおよびその時のＱｕｅｒｙ_Ｌ
ｉｓｔ を選択スタックにプッシュ）。問合せ４１に関
して先に述べたように、選択スタックにおける全ての選
択が失敗すると、照会は失敗することになる。

【００３５】命令４９から、プロセッサは命令４２へ指
向される。その後、マッチング述語が節のヘッド述語で
あるかどうかについて問合せが行われ（４６ マッチン
グ述語が節のヘッド述語であるか？）、もし「ｎｏ」な
らば、述語に対する答えが識別される（４８ 答え＝答
えσ、即ち代わりのσが答えに与えられる）このため、
マッチング述語は処理されつつある問題の述語に代わる
述語インスタンスを含む。その後、問合せへ戻る（３２
Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔ が終了したか？）。もし「ｎ
ｏ」ならば、別の述語（即ち、次の最も左の述語）が選
択され、処理は先に述べたように継続する。

【００３６】述語が節のヘッド述語とマッチするなら
ば、プロセッサは節のボディ述語をリストの初めのＱｕ
ｅｒｙ_Ｌｉｓｔ に加え（５０ マッチング節のボディ
述語をリストの初めのＱｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔに加え
る）、その後、全てのＱｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔ述語にバイ
ンディング（σ）を加える（５２ σを全ての Ｑｕｅ
ｒｙ_Ｌｉｓｔ述語に加える）。 置換を行った後、処理
は問合せ（３２ Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔは終了したか
？）へ戻る。以下に説明するように、本発明によれば、
ある照会簡素化処理ルールがこの時の、即ち、問合せ３
２への処理の戻りに先立ち主プログラムの処理と混交さ
れることが望ましい（５４ 簡素化処理）。

【００３７】先に述べたように、ＰＲＯＬＯＧのインタ
プリタは、プロセッサが初期の処理（即ち、命令３６に
おける）のための照会における最も左の述語を選択する
ように伝統的に「述語選択ルール」を定義する。更に、
１つ以上の述語マッチングが見出される場合は、プロセ
ッサが節のマッチングのトップ・ダウン・リストにおけ
る最も左の節（即ち、問題の述語により解を得る第１の
節）を選択するようにインタプリタが「節の選択ルー
ル」を定義する（即ち、命令４４において）。これらの
ルールは共に不必要な照会処理をしばしばもたらす結果
となるが、これはより少ないタイプ述語の処理に集中す
るのではなく通常はタイプのインスタンスの評価に重要
な時間が費やされるためである。

【００３８】例えば、図２のタイプ階層に戻り、従来の
ＰＲＯＬＯＧのインタプリテーション即ちサーチ法が、
最初に節７で照会を解き、次いで節３および８でＦｒｉ
ｅｎｄｌｙ（Ｘ）を解き、変数（Ｘ）を国Ａに固定す
る。失敗に先立ち節６により解かれる代替の Ｄａｎｇ
ｅｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ（Ｃｏｕｎｔｒｙ Ａ）が行わ
れる。この時、プロセッサは述語照会Ｆｒｉｅｎｄｌｙ
（Ｘ）へ戻り、これは節４により解かれ、その後節９、
６、５および９により再び解かれる。この全ての処理
は、最終的には結果Ｘ＝Ｃｏｕｎｔｒｙ Ｂを生じるこ
とになる。別の親交国を加えることは単純により多くの
バックトラック処理数を招くことに注意されたい。再
び、ＰＲＯＬＯＧの伝統的な述語選択および節選択のル
ールの左の第１のトップダウン処理はそれぞれ重要なイ
ンスタンス・レベルの処理をもたらす結果となる。

【００３９】本発明の手法によれば、新規な述語および
節の選択ルールが導入される。これらの新しい述語およ
び節の選択ルールは、ＰＲＯＬＯＧプログラムの述語／
節間の順序付けの定義を必要とする。このような順序付
けは、述語のランキングにより得られる。述語のランク
付けのため種々の試みが使用できるが、１つの選好され
る試みについては、図５のフローチャートに関して以下
に記述する。

【００４０】概説すれば、図５は、プログラムにおける
各述語があるランクを割当てられるランキング方式を含
む。１つの述語Ｐに対して、ランク（Ｐ）は次のように
定義される。即ち、（ファクト以外に）節がなければ、
Ｐが節のヘッドであるように０；述語が１つの節のヘッ
ドに現れ、タイプ述語でなければ、∞；ＸがＰがヘッド
である節に現れる全ての述語のランクの最高である場合
は、１＋Ｘ。一旦述語がこのようにランク付けされる
と、本発明の手法は、ランク（即ち、ランク（Ｐ））が
他の全ての述語Ｑより大きいかこれと等しい最も左の述
語Ｐ（即ち、照会におけるランク（Ｑ）（ランク（Ｑ）
≦ランク（Ｐ））を選択することである。この新しい節
の選択ルールは、選択された照会で解くことができる他
の節Ｅに対して、ランク（節Ｅ）≦ランク（節Ｄ）とな
るように、最初の節Ｄを選択することであり、但し、１
つの節の相対的ランクは下記の如く定義される。Ｃおよ
びＤをそのヘッドに同じ述語を持つ２つの節としよう。
ＲcおよびＲdをそれぞれ節Ｃ同じＤにおける最下位のラ
ンクの述語のランクとしよう。従って、Ｒc≦Ｒdなら
ば、ランク（節Ｃ）≦ランク（節Ｄ）となる。等しい場
合は、同じ節の最上位のものが選択される。

【００４１】特に図５のフローチャートによれば、処理
されるべきＰＲＯＬＯＧプログラムにおける全ての節お
よびファクトは、述語のタイプと共に初めて識別される
（６０ ＰＲＯＬＯＧプログラムにおける全ての節およ
び述語を入力し、述語のタイプをリストする）。次に、
問題となるＰＲＯＬＯＧプログラムにおけるファクトで
ある各述語Ｐはランク０を割当てられる（６２ プログ
ラムにおけるファクトである各述語Ｐ毎に、ランク０を
割当てる；Ｐ．ＲＡＮＫ←０）。次いで、述語Ｐが節の
ヘッド述語であるかどうかについて問合せが行われる
（６４ 述語Ｐが節のヘッド述語として現れるか？）。
もし「ｎｏ」ならば、述語Ｐの最後のランクは０となる
（６６ Ｐ．ＲＡＮＫ＝０は述語Ｐに対する最後のラン
ク）。もし「ｙｅｓ」ならば、プロセッサは、述語Ｐが
タイプ述語であるかどうかを判定する（６８ 述語Ｐが
タイプ述語か、Ｐ：−Ｂか？）。もし「ｎｏ」ならば、
述語Ｐの最後のランクは∞となる（７０ Ｐ．Ｒａｎｋ
＝∞が述語Ｐの最後のランク）。問合せ６８に対する答
えが「ｙｅｓ」ならば、ボディにおける全ての述語がラ
ンク付けされるかどうかについて問合せが行われる（７
１ ボディにおける全ての述語が既にランク付けされた
か？）。もし「ｎｏ」ならば、ランク付けされない述語
が処理のため選択され（７８ ランク付けされない述語
を選択）、問合せ６４へ戻る。ボディにおける全ての述
語が既にランク付けされるならば、述語Ｐが節のヘッド
述語であるボディ述語リストＢバーにおける各ボディ述
語毎に、最高ランクＸが見出される（７２ ボディ述語
リストＢバーにおける各ボディ述語Ｂ毎に、最高ランク
Ｘを見出せ）。述語Ｐのランクは、１＋最高ランクＸに
等しいものと定義される（７４ 述語Ｐのランクを１＋
Ｘにセット、Ｐ．Ｒａｎｋ＝１＋Ｘ）。

【００４２】特定の述語Ｐをランク付けした後、全ての
述語がランク付けされたかについて問合せが行われる
（７６ 全ての述語がランク付けされたか？）。もし
「ｎｏ」ならば、次のランクされない述語が選択され
（７８ ランクされない述語を選択）、この新しい述語
のランク付けが先に述べたように行われる。一旦全ての
述語がランク付けされると、述語が終了する（８０ 終
了）。１つ以上の述語のマッチングが見出される場合、
本文に提示した節の選択ルールの使用の前に、識別され
た節間の相対的ランク付けが確立されねばならない（即
ち、図３および図４のフローチャートにおける命令４
７）。これは、節Ｃバーのリストにおける各節Ｃに節の
ボディ述語の最低ランクを割当てることにより行われ
る。更に、２つ以上の節が同じ相対的ランクを有するな
らば、リストにおける最上位のものが節の選択ルールに
従って最初に処理されることになる。

【００４３】図６のタイプ束については、先に述べたラ
ンク付け法を用いて、「ＮＡＴＯ」および「非提携」の
述語がそれぞれランク０を割当てられるが、これは両方
共ファクト述語であるためである。「親交」および「非
親交」はそれぞれランク１が割当てられる（即ち、各々
が節のヘッド述語として現れ、また各々がタイプ述語で
あるため、ランクはこれらの項が節のヘッド述語である
節におけるボディ述語の最高ランクである（１＋Ｘ）と
して定義され、即ち、ランク＝１＋０＝１）。同じ分析
を用いて、「国」はランク２として定義される（即ち、
ランク＝１＋１＝２）。「Ｄａｎｇｅｒｏｕｓ_Ｖｉｓ
ｉｔ」および「Ａｄｖｅｎｔｕｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ」
はそれぞれランク∞を割当てられるが、これは各々が節
のヘッド述語として現れるもタイプ述語ではないためで
ある。本例により定義される全ての述語対の順序付けは
下記の如くである。即ち、

【００４４】Ｒａｎｋ（Ｆｒｉｅｎｄｌｙ）≦Ｒａｎｋ
（Ｃｏｕｎｔｒｙ） Ｒａｎｋ（Ｕｎｆｒｉｅｎｄｌｙ）≦Ｒａｎｋ（Ｃｏｕ
ｎｔｒｙ） Ｒａｎｋ（ＮＡＴＯ）≦Ｒａｎｋ（Ｆｒｉｅｎｄｌｙ） Ｒａｎｋ（Ｎｏｎ−Ａｌｉｇｎｅｄ）≦Ｒａｎｋ（Ｆｒ
ｉｅｎｄｌｙ） Ｒａｎｋ（Ｎｏｎ−Ａｌｉｇｎｅｄ）≦Ｒａｎｋ（Ｕｎ
ｆｒｉｅｎｄｌｙ） Ｒａｎｋ（Ｕｎｆｒｉｅｎｄｌｙ）≦Ｒａｎｋ（Ｄａｎ
ｇｅｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ） Ｒａｎｋ（Ｆｒｉｅｎｄｌｙ）≦Ｒａｎｋ（Ａｄｖｅｎ
ｔｕｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ） Ｒａｎｋ（Ｄａｎｇｅｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ）≦Ｒａｎ
ｋ（Ａｄｖｅｎｔｕｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ）

【００４５】再び、照会は、

【００４６】 ？−Ａｄｖｅｎｔｕｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ（Ｘ）

【００４７】ここでは選択がないため、述語「Ａｄｖｅ
ｎｔｕｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ」は節７で解かれて次の目
標を得る。

【００４８】？−Ｆｒｉｅｎｄｌｙ（Ｘ），Ｄａｎｇｅ
ｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ（Ｘ）

【００４９】「Ｄａｎｇｅｒｏｕｓ_Ｖｉｓｉｔ」は
「Ｆｒｉｅｎｄｌｙ」より高いランクを持つため、述語
の選択ルールは最初の処理に対する 「Ｄａｎｇｅｒｏ
ｕｓ_Ｖｉｓｉｔ」の選択を要求する。この述語は、節
６で解かれて下記の照会を結果として生じる。即ち、

【００５０】？−Ｆｒｉｅｎｄｌｙ（Ｘ），Ｕｎｆｒｉ
ｅｎｄｌｙ（Ｘ）

【００５１】「Ｆｒｉｅｎｄｌｙ」および「Ｕｎｆｒｉ
ｅｎｄｌｙ」は同じランクを持つため、照会における最
も左のものが最初に解かれる述語を含む。また、節３お
よび節４は同じランク付けを持つため、最上位の節であ
る節３が選択され、下記をもたらす結果となる。

【００５２】 ？−ＮＡＴＯ（Ｘ），Ｕｎｆｒｉｅｎｄｌｙ（Ｘ）

【００５３】この時、２つの簡素化ルールが用いられ
る。最初に、その時の Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔにおける２
つの述語が同じならば、それらの一方を削除する。第２
に、その時の Ｑｕｅｒｙ_Ｌｉｓｔにおける同じでない
述語がランク０を持ち同じ引数を持つならば、失敗を宣
言する。これは、ゼロのランクを持つ述語がベース述語
であるためであり、これらが同じでなければ、そのタイ
プは必然な素である。これらの簡素化ルールの使用は、
伝統的なＰＲＯＬＯＧサーチ法と混交されることが望ま
しい。例えば、簡素化法は図３のプログラムの処理の流
れにおける命令５４として実現することができる。

【００５４】上記の処理例に戻り、第２の簡素化ルール
を用いて、その時の照会 ？−ＮＡＴＯ（Ｘ），Ｕｎｆ
ｒｉｅｎｄｌｙ（Ｘ）は失敗となる。別の節である節４
については、下記の照会が得られる。即ち、

【００５５】？−Ｎｏｎ−Ａｌｉｇｎｅｄ（Ｘ），Ｕｎ
ｆｒｉｅｎｄｌｙ（Ｘ）

【００５６】次の選択された述語は「Ｕｎｆｒｉｅｎｄ
ｌｙ（Ｘ）」で、これは節５で解かれる時、下記の照会
をもたらす結果となる。即ち、

【００５７】？−Ｎｏｎ−Ａｌｉｇｎｅｄ（Ｘ），Ｎｏ
ｎ−Ａｌｉｇｎｅｄ（Ｘ）

【００５８】この照会は第１の簡素化ルールにより短縮
されて下記を得る。即ち、

【００５９】？−Ｎｏｎ−Ａｌｉｇｎｅｄ（Ｘ）

【００６０】ランク０のこの照会は次にファクトで解か
れて唯１つの答えＸ＝Ｃｏｕｎｔｒｙ Ｂを生じる。

【００６１】当業者は、本文に述べた修正選択ルールお
よび本文に示した２つの簡素化ルールが、インスタンス
・レベル・サーチ前にタイプ・レベル・サーチを生じる
照会評価法をもたらす結果となることを認識しよう。イ
ンスタンス・レベルのサーチ前にタイプ束サーチを集中
することにより、照会の処理時間（コスト）における著
しい節減が得られる。更に、タイプ述語のランクによる
タイプ階層のコード化法は、現在あるＰＲＯＬＯＧイン
タプリタに僅かな修正を必要とするに過ぎない。開示さ
れた手法は、エキスパート・システム、オブジェクト指
向データベース、オブジェクト指向演繹データベースお
よび知識表示のためのＰＲＯＬＯＧの使用を著しく（マ
グニチュード次元での）高速化することができる。更
に、提示された概念は、他のオブジェクト・ベースの論
理プログラミング言語で書かれたプログラムの処理に適
用可能である。

【００６２】

【発明の効果】本発明は、サーチ・スペースの低減に照
らした優れた試みを提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＰＲＯＬＯＧプログラム処理システムを示すブ
ロック図である。

【図２】本発明により処理されるサンプルＰＲＯＬＯＧ
プログラムに対する簡単なタイプ束を示す図である。

【図３】本発明によるＰＲＯＬＯＧプログラム照会処理
の説明に役立つフローチャートである。

【図４】本発明によるＰＲＯＬＯＧプログラム照会処理
の説明に役立つフローチャートである。

【図５】本発明による述語ランク付け手法の一例を示す
フローチャートである。

【図６】本発明によりランクが割当てられた図２のタイ
プ束を示す図である。

【符号の説明】

１０ 処理システム １２ 中央処理装置 １４ ＰＲＯＬＯＧインタプリタ １６ ＰＲＯＬＯＧ作業スペース １８ 入出力装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディパヤン・ガンゴパデャイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州、ブリュ ースター、ヴィレッジ・ドライブ 1206

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オブジェクト指向論理プログラミング言語
   における、述語および節のクラス／サブクラス・レベル
   階層を定める分類学的分類を有するプログラムにおける
   照会の実行方法において、 前記クラス／サブクラス・レベル階層に基いて前記プロ
   グラムの述語および節にランク付けを予め割当て、 前記割当てられた述語および節のランク付けを用いて前
   記プログラムを照会サーチするステップを含み、該プロ
   グラムの照会は、述語／節のクラス・レベルのサーチが
   述語／クラスのサブクラス・レベル・サーチに先行し、
   かつ述語／節のクラス／サブクラス・レベル・サーチが
   述語／節のインスタンス・レベル・サーチに先行するよ
   うに実行されることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】前記論理プログラミング言語がＰＲＯＬＯ
   Ｇであることを特徴とする請求項１記載の照会実行方
   法。
3. 【請求項３】述語および節の前記クラス／サブクラス・
   レベル階層がタイプ述語と、節のヘッド述語と、述語イ
   ンスタンスとを含み、前記照会サーチが、 処理のため前記照会から１つの述語を選択し、 前記プログラムにおける述語インスタンスまたは節のヘ
   ッド述語が前記選択された照会述語とマッチするかどう
   かを識別し、 マッチングが識別される場合、マッチする述語インスタ
   ンスまたは節のヘッド述語を前記選択された照会述語と
   固定するステップを含むことを特徴とする請求項２記載
   の方法。
4. 【請求項４】照会に応答してＰＲＯＬＯＧプログラムを
   実行する方法であって、該ＰＲＯＬＯＧプログラムが述
   語および節のタイプ束を有する方法において、 前記タイプ束に基いて前記プログラムの述語および節に
   ランク付けを予め割当て、 前記割当てられた述語および節のランク付けを用いて前
   記プログラムをサーチするステップを含み、該プログラ
   ムの照会は、述語／節のタイプ・レベルのサーチが述語
   ／節のインスタンス・レベルのサーチに先行するように
   実行されることを特徴とする方法。
5. 【請求項５】述語および節の前記タイプ束が、タイプ述
   語と、節のヘッド述語と、述語インスタンスとを含み、
   前記照会サーチが、 処理のため前記照会から１つの述語を選択し、 前記プログラムにおける述語インスタンスまたは節のヘ
   ッド述語が前記選択された照会述語とマッチするかどう
   かを識別し、 マッチングが識別される場合、述語インスタンスまたは
   節のヘッド述語を前記選択された照会述語と固定するス
   テップを含むことを特徴とする請求項４記載の方法。