Планирование задач для одного ресурса с использованием Prolog

Question

Я просмотрел здесь все, что мог, и хотя я нашел несколько актуальных вопросов, я не думаю, что они касались рассматриваемого вопроса:

Предположим, что имеется один ресурс и известный список запросов для планирования задачи.Каждый запрос включает start_after, start_by, expected_duration и действие.

Цель состоит в том, чтобы запланировать задачи для выполнения как можно скорее, сохраняя при этом расписание каждой задачи между start_after и start_by.

Я закодировал простой пример Prolog, который, как я "думал", должен работать, но, к сожалению, я получал ошибки во время выполнения:">=/2:Аргументы недостаточно конкретизированы".

Будем очень признательны за любую помощь или совет

startAfter(1,0).
startAfter(2,0).
startAfter(3,0).

startBy(1,100).
startBy(2,500).
startBy(3,300).

duration(1,199).
duration(2,199).
duration(3,199).

action(1,'noop1').
action(2,'noop2').
action(3,'noop3').

can_run(R,T) :- startAfter(R,TA),startBy(R,TB),T>=TA,T=<TB.
conflicts(T,R1,T1) :- duration(R1,D1),T=<D1+T1,T>T1.
schedule(R1,T1,R2,T2,R3,T3) :- 
           can_run(R1,T1),\+conflicts(T1,R2,T2),\+conflicts(T1,R3,T3),
           can_run(R2,T2),\+conflicts(T2,R1,T1),\+conflicts(T2,R3,T3),
           can_run(R3,T3),\+conflicts(T3,R1,T1),\+conflicts(T3,R2,T2).

% when traced I *should* see T1=0, T2=400, T3=200

Редактировать:цель конфликта была не совсем правильной:требовалось дополнительное предложение T>T1.

Редактировать:Очевидно, что моя цель расписания работает, если я предоставляю действительный запрос, временные пары...но я застрял, пытаясь заставить Prolog найти допустимые значения для T1 .. 3 при задании R1..3?

Answer 1

Есть пара проблем с первоначальной реализацией.Это может нормально работать (с незначительными изменениями) в системе программирования с логикой ограничений, но не в обычном Prolog.В Prolog порядок целей имеет решающее значение.Я изменил код так, чтобы он работал:

can_run(R, T) :-
    startAfter(R,TA),
    startBy(R,TB),
    between(TA,TB,T).

conflicts(T,R1,T1) :- 
    duration(R1,D1),
    T=<D1+T1,
    T>=T1.

schedule(R1,T1,R2,T2,R3,T3) :- 
    can_run(R1,T1), 
    can_run(R2,T2), 
    R1 \= R2,
    \+ conflicts(T1,R2,T2),
    can_run(R3,T3),
    R3 \= R1, 
    R3 \= R2,
    \+ conflicts(T1,R3,T3),
    \+ conflicts(T2,R1,T1),
    \+ conflicts(T2,R3,T3),
    \+ conflicts(T3,R1,T1),
    \+ conflicts(T3,R2,T2).

between(Low, High, Between) :-
    Between is Low
    ;
    Low < High,
    Next is Low + 1,
    between(Next, High, Between).

Я добавил использование предиката between /3 (определенный встроенный компонент в некоторых реализациях Prolog).Он генерирует целые числа между двумя заданными конечными точками.

Я добавил проверки неравенства в schedule / 6, чтобы заставить R1, R2 и R3 принимать разные значения.

Наконец, я изменил порядок целей в schedule / 6, чтобы гарантировать, что предикат can_run / 2 был оценен для пары переменных Ri / Ti до того, как эти переменные были проверены conflicts /3.

Расписание запросов (R1,T1, R2,T2, R3, T3) выполняется в течение нескольких минут и, наконец, выдает:

?-schedule(R1,T1,R2,T2,R3,T3)
R1 = 1
T1 = 0
R2 = 2
T2 = 400
R3 = 3
T3 = 200

Существуют гораздо более эффективные реализации для решения этой проблемы.