- •Введение
- •Принципы логического программирования
- •1.2. Математическая основа языка Пролог
- •1.2. Организация вычислительного процесса
- •1.2.2. Использование переменных
- •1.2.1. Синтаксис фактов и правил
- •1.3. Бэктрекинг
- •2.2. Типы данных
- •2.3. Константы и переменные
- •2.4. Программные секции Пролога
- •2. Основные элементы языка
- •2.1. Имена
- •2.4.1. Секция Domains
- •2.4.2. Секция Predicates
- •2.4.3. Секция Database
- •2.4.4. Секция Clauses
- •2.4.5. Секция Goal
- •3. Язык Пролог в задачах и примерах
- •3.1. Программирование с помощью фактов и правил
- •3.1.2. Первая формулировка задачи поиска в пространстве состояний 51 ад
- •3.1.3. Реализация на Прологе простой вопросно-ответной системы
- •It_is(“отказать в приеме на работу”):- not(this(“есть диплом”)).
- •It_is(“должность научного сотрудника”):- this(“есть диплом”),
- •3.2. Рекурсии
- •Упражнения
- •3.3. Программирование циклических процессов
- •3.4. Работа со списками
- •3.4.1. Описание списков в программе
- •3.4.2. Добавление элемента в список
- •3.4.3. Удаление элемента
- •3.4.4. Принадлежность элемента списку
- •3.4.5. Сцепление (конкатенация) списков
- •3.4.6. Удаление из списка повторяющихся элементов
- •3.4.7. Вычисление суммы элементов списка
- •3.4.8. Обращение списка
- •3.4.9. Нахождение максимального элемента списка
- •3.4.10. Перестановки
- •3.4.11. Примеры использования списков
- •Упражнения
- •3.5. Виды рекурсии
- •3.6. Поиск в пространстве состояний
- •Vshir ( [ [ V | Way ] | _ ], [ V | Way ] ) :- % Голова списка – полученное решение
- •Vshir ( Ways, Resh ). % Продолжение поиска в случае тупикового пути
- •Упражнения
- •3.6. Использование структур
- •3.6.1. Объявление структур
- •База данных с использованием структур.
- •Vife(X) :– family( _ , X , _ ). % X – жена
- •3.6.4. Планирование воздушного путешествия (143 Бр)
- •3.6.5. Реализация Планировщика в терминах структур
- •3.6.6. Задача «Зебра»
- •Упражнения
- •3.7. Динамическая база данных
- •3.7.1. Использование стандартных предикатов динамической базы данных
- •Упражнения
- •3.8. Средства управления
- •3.9. Представление множеств двоичными деревьями
- •3.9. Программы классификации
- •3.9.1. Программа классификации с обратной цепочкой рассуждений
- •Xpositive( X, y ), !. % в базе данных
- •Xnegative( X, y ), !, fail. % Отрицательный ответ обнаружен в базе данных
- •Xpositive("имеет","перья").
- •3.9.2. Программы классификации с прямой цепочкой рассуждений.
- •It_is( X ) :- write( X, “?”), % Механизм диалога
- •3.9. Обработка текстов
- •Verb( string ) % Глагол
- •Упражнения
- •4. Стандартные предикаты
- •4.1. Ввод/вывод
- •4.2. Управление экраном и оконная система
- •4.3. Обработка строк
- •4.4. Преобразование типов
- •4.5. Работа с базой данных
- •4.6. Управляющие предикаты
- •4.7. Прочие стандартные предикаты
- •4.8. Арифметические и логические предикаты
- •Приложение Приложение 1. Примерные варианты лабораторных заданий
- •1. Родословное дерево
- •2. Вопросно-ответная система
- •3. Работа со списками
- •4. Поиск пути на графе.
- •5. Разработайте прототип классификационной экспертной системы
- •6. Построение синтаксического анализатора
- •Рекомендуемая литература
Упражнения
1. Разработайте систему грамматического разбора для построения интерфейса на ограниченном естественном языке для вопросно-ответной системы. Фразы языка примерно следующие:
Where is the white block?
On the table.
Pick up yellow block!
Is there a block at the table?
Which block supports the cube?
Small black block.
Is there anything on that block?
The box.
2. Разработайте систему грамматического разбора для перевода правил некоторой базы знаний во внутреннюю форму представления. Правило базы знаний имеет структуру:
<type> <name>
DISPLAY <display string>
<function name> <function parameters>,
где
<type> – одно из hypothesis, intermediate или data;
<name> – идентификатор правила, любое допустимое имя Пролога;
DISPLAY – ключевое слово;
<display string> – строка, заключенная в кавычки;
<function name> – имя функции, может быть одно из AND, OR, NOT, YESNO;
<function parameters> – имена других правил, которые обрабатываются функцией.
Форма внутреннего представления должна быть следующая:
rule(type_string, name_string, display_sting, function_info).
Например, для правил
hypothesis car
DISPLAY “use a car”
AND
intermediate car_speed
DISPLAY “speed car”
OR car_factor car_map
data drive_yourself
DISPLAY “Do you want to drive yourself?”
YESNO
форма внутреннего представления должны быть следующая:
rule(“hypothesis”, “car”, “use a car”, and_rule([“car_speed”, “car_dist”, “car_cost”]).
rule(“intermediate”, “car_speed”, “speed car”, or_rule([“car_factor”, “car_ map”]).
rule(“data”, “drive_yourself”, “Do you want to drive yourself?”, yesno_rule).
Указание 1. Исходные правила хранятся в файле. Для перевода файла в строку используйте стандартный предикат file_str.
Указание 2. Для выделения первой подстроки из строки используйте стандартный предикат fronttoken.
4. Стандартные предикаты
Одной из основных причин, которые помогли Прологу стать "реальным" языком программирования, было введение в язык элементов, лежащих за пределами чистой логики. В Турбо-Прологе такие элементы реализованы как стандартные (встроенные) предикаты.
Большинство стандартных предикатов выполняет несколько функций в зависимости от состояния параметров, входящих в предикат. В одном случае заранее определен какой-либо один параметр, в другом случае известны другие параметры, иногда к моменту обращения могут быть известны все параметры. Известные параметры предиката называются входными, неизвестные – выходными. Совокупность входных и выходных параметров определяет работу предиката. Эта совокупность называется поточным шаблоном. Если предикат будет вызываться с двумя аргументами, имеется четыре варианта поточного шаблона:
(i,i) (i,o) (o,i) (o,o),
где i – входной параметр, о – выходной параметр. Однако не для каждого предиката все возможные варианты поточного шаблона имеют смысл.
Hиже приводятся некоторые наиболее часто употребляемые стандартные предикаты, сгруппированные в отдельные классы по их функциональному назначению. Более полный список стандартных предикатов можно найти в [3].
