Диссертация (1150569), страница 16
Текст из файла (страница 16)
2.6 и 2.7 затрачено 10 шагов. На выполнение п. 2.8 ушло5 шагов. Согласно п. 2.9 (5 шагов) возвращаемся к п. 2.2 и 2.3. Берем формулуV a4 , a3 , x6 и отрицание V (a4 , a3 , a6 ) (7 шагов). Согласно п. 2.4 решаемсистему уравнений, отождествляющую эти две формулыx6 a6(1 шаг)Согласно п. 2.5 рассматриваемый F-набор D приобрел вид98 V a2 , a1, a4 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) V(a,a,a)L(a,a,a)L(a,a,a)6 4 53 1 54 2 6 V a4 , a2 , a3 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) 3 4 54 2 34 3 65 3 6V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) V a4 , a3 , a6 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) D : V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) V a6 , a4 , x5 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) La4 , a2 , a6 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) 3 4 54 2 34 3 65 3 6V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 )на замену всех вхождений переменных на их значения уходит 6 шагов.На выполнение пп.
2.6 и 2.7 затрачено 10 шагов. На выполнение п. 2.8 ушло5 шагов. Согласно п. 2.9 (5 шагов) возвращаемся к пп. 2.2 и 2.3. Берем формулуV a6 ,a4 , x5 и отрицание V ( a6 ,a4 ,a5 ) (8 шагов). Согласно п. 2.4 решаемсистему уравнений, отождествляющую эти две формулыx5 a 5(1 шаг)Согласно п. 2.5 рассматриваемый F-набор D приобрел вид99 V a2 , a1, a4 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) V(a,a,a)L(a,a,a)L(a,a,a)6 4 53 1 54 2 6 V a4 , a2 , a3 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) 3 4 54 2 34 3 65 3 6V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) V a4 , a3 , a6 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) D : V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) V a6 , a4 , a5 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) La4 , a2 , a6 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) 3 4 54 2 34 3 65 3 6V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 )на замену всех вхождений переменных на их значения уходит 5 шагов.Согласно п.
2.6 получился пустой F-набор (5 шагов), объект «тройка»выделен.Рис. 2.2.5. Выделенный на заданном контурном изображении объект «тройка».На выделение объекта ушло 209 шагов.100ПРИЛОЖЕНИЕ B. Пример решения задачи с помощью алгоритма IAPTAПусть имеется множество контурных изображений, составленных изотрезков прямых, задаваемых своими концами. Заданы два предиката V и L,определяемых так, как представлено на рис. 1.Рис. 1. Предикаты V и L.Задан класс объектов Ω1 – класс контурных изображений «троек».Схематическое изображение эталонного объекта имеет вид (см.
рис. 2):Рис. 2. Контурное изображение «тройка».Описание класса задается следующей формулой:A x1,..., x6 V x2 , x1, x4 & V x4 , x2 , x3 & V x4 , x3 , x6 & V x6 , x4 , x5 & L x4 , x2 , x6 .Пусть задано контурное изображение, представленное на рис. 3, в которомтребуется найти хотя бы один объект, принадлежащий классу «троек».101Рис. 3. Контурное изображение.Это изображение имеет описание:S a1,, a6 {V a1, a2 , a3 & V a2 , a1, a4 & V a3 , a1, a4 & V a3 , a4 , a5 & La3 , a1, a5 & V a4 , a2 , a3 & V a4 , a3 , a6 & La4 , a2 , a6 & V a5 , a3 , a6 & V a6 , a4 , a5 }Для того чтобы выделить объект, принадлежащий классу «троек»,необходимо доказать справедливость логического следованияS a1,, a6 x1,..., x6 Ax1,..., x6 Общезначимость этой формулы равносильна общезначимости формулы102a1,..., a6x1,..., x6 V x2 , x1, x4 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) & V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) V x4 , x2 , x3 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) & 3 4 54 2 34 3 65 3 6 V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) V x , x , x V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) 4 3 61 2 32 1 43 1 4 V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) & (1) V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) V x6 , x4 , x5 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) V ( a , a , a ) & 3 4 54 2 34 3 65 3 6 V (a6 , a4 , a5 ) L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) L x4 , x2 , x6 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) V(a,a,a)L(a,a,a)L(a,a,a)645315426 Для рассматриваемого примера количество формул в F-наборе δ=5,количество атомарных формул в S a1, , a6 с одним и тем же предикатнымсимволом s1 8 и s2 2 для предикатов V и L соответственно ( s1 8 ),наибольшее количество аргументов в атомарной формуле l 3 .
В соответствии стеоремой 3.2.1 число шагов выделения «тройки» с помощью алгоритма IAPTA взаданном изображении не может быть меньше, чем s 4 2 5 14 2 72 . По теореме 3.2.2 верхняя оценка числа шагов составляет O l max sk , то есть k имеет порядокl max sk 3 85 98 304 k103По формуле (1) строим 5-членный F-набор, состоящий из ее элементарныхдизъюнкций (то есть удаляем квантор существования вместе с переменными ивхождения знака &).Так как в алгоритме пары формул с нулевыми приоритетами (на первомшаге вторая формула пары – это постоянная формула с предикатным символом,отличным от предикатного символа в атомарной формуле с переменными) неучаствуют в переборе, в примере для простоты не будем писать их в F-наборах.Тогда после расстановки приоритетов F-набор D принимает вид V x2 , x1, x4 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) V (a6 , a4 , a5 ) V x4 , x2 , x3 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) V (a6 , a4 , a5 ) V x4 , x3 , x6 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V (a3 , a4 , a5 ) V (a4 , a2 , a3 ) V (a4 , a3 , a6 ) V (a5 , a3 , a6 ) V (a6 , a4 , a5 ) V x6 , x4 , x5 V (a1, a2 , a3 ) V (a2 , a1, a4 ) V (a3 , a1, a4 ) V (a3 , a4 , a5 ) V(a,a,a)V(a,a,a)V(a,a,a)V(a,a,a)4 2 34 3 65 3 66 4 5Lx4 , x2 , x6 L(a3 , a1, a5 ) L(a4 , a2 , a6 ) D: На выполнение п.
1 алгоритма потребовался 21 шаг9.Мы имеем пять процессоров. Первый из них начинает работу с формулыV x2 , x1 , x4 , второй – с V x4 , x2 , x3 , третий – с V x4 , x3 , x6 , четвертый – сV x6 , x4 , x5 , а пятый – с L x4 , x2 , x6 . У всех процессоров F-наборы одинаковые, ноимеют разные рабочие формулы.На выполнение п. 2 алгоритма потребовалось:1 шаг на создание популяции процессоров;4 шага на копирование F-набора на каждый процессор;5 шагов на назначение рабочей атомарной формулы с переменными для каждогопроцессора;9Здесь и далее, жирным выделено итоговое количество шагов, затраченное всеми процессорами, а курсивом –промежуточное количество шагов, затраченное каждым из процессоров.1041 шаг на назначение первого «унификатора» первому процессору (то естьотождествление списков x2 , x1 , x4 и a1 , a2 , a3 );1 шаг на сравнение имен рабочих предикатов и 2 шага на назначение первого«унификатора» второму процессору, отличного от уже назначенного первомупроцессору (то есть отождествление списков x4 , x2 , x3 и a2 , a1 , a4 );1 шаг на сравнение имен рабочих предикатов и 3 шага на назначение первого«унификатора» третьему процессору, отличного от уже назначенных первому ивторому процессорам (то есть отождествление списков x4 , x3 , x6 и a3 , a1 , a4 );1 шаг на сравнение имен рабочих предикатов и 4 шага на назначение первого«унификатора» третьему процессору, отличного от уже назначенных первому,второму и третьему процессорам (то есть отождествление списков x6 , x4 , x5 иa3 ,a4 ,a5 );1 шаг на сравнение имен рабочих предикатов и 1 шаг на назначение первого«унификатора» пятому процессору (то есть отождествление списков x4 , x2 , x6 иa3 , a1 , a5 ).Итого 15 шагов.
Согласно п. 3.3 процессоры решают системыследующих уравнений (3 шага):ПРОЦЕССОРПЕРВЫЙВТОРОЙx1 a2x2 a1x2 a1x4 a3x3 a4x4 a2ТРЕТИЙЧЕТВЕРТЫЙПЯТЫЙx2 a1x3 a1x4 a3x6 a4x4 a 4x5 a5x6 a3x4 a3x6 a5Выполнив п. 3.4 алгоритма имеем следующий результат.