Из естественного языка в программы на Прологе
В первой части данной главы мы говорили о фактах и правилах, связях,
общих положениях и запросах. Все эти термины являются частью логики и ес-
тественного языка. Теперь же обсудим те же самые идеи, но с большим ис-
пользованием чистых терминов Пролога, таких как предложения, предикаты,
переменные и цели.
Предложения (факты и правила)
По сути, есть только два типа фраз, составляющих язык Пролога: фраза
может быть либо фактом, либо правилом. Эти фразы в Прологе известны под
термином "предложения". Сердце программ на Прологе состоит из предложе-
ний.
Подробнее о фактах
Факт задает единичный пример свойства объекта или связи между объек-
тами. Факт "самодоказателен": Прологу не нужно искать дополнительного
подтверждения факта, и, поэтому, он может быть использован в качестве ос-
новы для вывода.
Подробнее о правилах
В Прологе, как и в обычной жизни, часто можно доказать истинность
какого-либо положения его выводом из других фактов. Пролог считает, что
описание порядка нахождения вывода, - является правилом. Правило - это
свойство или связь, являющиеся истинной, когда известно некоторое множес-
тво других связей.
Примеры правил
Для простоты восприятия все примеры приводятся на русском языке)
1. Первый пример показывает правило, которое можно использовать для
определения пригодности для Дианы одного из пунктов меню.
Диана - вегетарианка и ест только то, что ей советует ее доктор.
Взяв меню и это правило вы можете решить, подходит ли Диане ка-
кой-либо пункт меню. Для того, чтобы сделать это, вы должны прове-
рить, соответствует ли пункт меню заданным ограничениям:
а. Пункт-меню относится к овощам?
б. Пункт-меню есть в списке доктора?
в. Заключение: если оба ответа положительны, то данный пункт меню
подходит Диане.
В Прологе связь, аналогичная данной, должна быть представлена в виде
правила, т.к. заключение опирается на факты. Ниже приведен один из спосо-
бов написания такого правила:
диана_может_есть (пункт_меню) if
овощ (пункт_меню) and
в_списке_доктора (пункт_меню).
2. Предположим, вы хотите сообщить Прологу, что Человек 1 - это ро-
дитель Человека 2. Это достаточно легко; просто задайте Прологу факт:
родитель (пауль, саманта).
Здесь показано, что Пауль является родителем Саманты. Однако предпо-
ложим, что в вашей базе данных уже есть факт, задающий связь "отец". Нап-
ример, "Пауль - отец Саманты"):
отец (пауль, саманта).
А кроме этого у вас есть факт, устанавливающий связь "мать" ("Жюли
мать Саманты"):
мать (жюли, саманта).
Если у вас есть набор фактов, устанавливающих связи мать /отец, то
ввод в базу данных каждой связи для родителей будет бесполезной тратой
времени.
Так как вы знаете, что Человек 1 является родителем Человека 2, и
если Человек 1 - отец Человека 2 или Человек 1 - мать Человека 2, то по-
чему бы не написать правило, которое будет все это учитывать? После того,
как эти условия сформулированы на естественном языке, закодировать их в
правило Пролога (для получения этой же связи) очень просто.
родитель (Человек 1, Человек 2) if
отец (Человек 1, Человек 2).
родитель (Человек 1, Человек 2) if
мать (Человек 1, Человек 2).
Данные правила Пролога утверждают, что:
- Человек 1 является родителем Человека 2,
если Человек 1 - отец Человека 2;
- Человек 1 является родителем Человека 2,
если Человек 1 - мать Человека 2.
3. Другой пример:
Человек может купить машину, если
ему нравится какая-то машина, и если
эта машина продается.
Данное предложение естественного языка может быть задано в Прологе с
помощью следующего правила:
может_купить (Имя, Модель) if
человек (Имя) and
машина (Модель) and
нравится (Имя, Модель) and
продается (Модель).
Данное правило раскрывает следующую связь:
Имя может_купить Y if
Имя - это человек and
Модель - это машина and
Имени нравится Y and
Модель - продается.
Данное правило Пролога будет истинным, если все четыре условия в его
теле - истинны. Ниже представлена программа поиска решений проблемы по-
купки автомобиля:
/*Программа CH03EX02.PRO*/
predicates
can_buy (symbol, symbol) /*может_купить*/
person (symbol) /*человек*/
car (symbol) /*машина*/
likes (symbol, symbol) /*нравится*/
for_sale (symbol) /*продается*/
clauses
can_buy (Name, Model) if
person (Name) and
car (Model) and
likes (Name, Model) and
for_sale (Model).
person (kelly).
person (judy).
car (lemon).
car (hot_rod).
likes (kelly, hot_rod).
likes (judy, pizza).
for_sale (pizza).
for_sale (lemon).
for_sale (hot_rod).
Что могут купить Judy и Kelly? Кто может купить hot_rod? На пригла-
шение Goal: вы можете задать следующие вопросы:
can_buy (Who, What).
can_buy (judy, What).
can_buy (kelly, What).
can_buy (Who, hot_rod).
Эксперимент! Добавьте факты, а может быть даже одно-два правила к
этой Пролог-программе. Проверьте новую программу теми же вопросами, что и
раньше. Пролог отвечает именно то, что вы и ждали?
- Руководство пользователя турбо пролог 2.0.
- Часть 1: Введение в Турбо Пролог 2.0 18
- Часть 2. Изучение турбо пролога 2.0 44
- Глава 3. Основы пролога 44
- Глава 4. Программы турбо пролога 65
- Глава 5. Унификация и поиск с возвратом. 84
- Глава 6. Простые и составные объекты 116
- Глава 7. Повтор и рекурсия 132
- Глава 8. Списки и рекурсия 160
- Глава 9. Внутренняя база данных турбо пролога 180
- Глава 10. Трассировка и отладка 189
- Часть 3. Описание турбо пролога 2.0 203
- Глава 11. Арифметические вычисления и сравнения 203
- Глава 12. Запись, чтение и файлы 215
- Глава 13. Обработка строк в турбо прологе 240
- Глава 14. Окна в ваших программах 249
- Глава 15. Система внешних баз данных 269
- Глава 16. Программирование на системном уровне 298
- Глава 17. Графический интерфейс borland 309
- Глава 18. Примеры программ 347
- Глава 19. Сложные приемы программирования 365
- Введение
- О Прологе
- Для чего может быть использован Турбо Пролог?
- Чем Турбо Пролог отличается от других языков?
- Минимальные требования к системе
- Поддерживаемое оборудование
- О руководствах по Турбо Пролог 2.0
- Том I: Руководство пользователя
- Рекомендуемая литература
- Используемые шрифты
- Торговые марки.
- Как связаться с фирмой Borland.
- Часть 1 введение в турбо пролог 2.0 глава 1. Установка турбо пролога 2.0
- Что хранится на ваших дисках
- Теперь сделаем резервные копии
- Установка Турбо Пролога на вашу систему
- Установка на систему с гибкими магнитными дисками
- Установка на жесткий диск
- Использование данного руководства
- Глава 2. Начало
- Загрузка Турбо Пролога
- Краткое руководство по меню и "горячим" клавишам.
- Главное меню
- Спускающиеся меню
- "Горячие" клавиши и командные клавиши
- "Горячие" клавиши главного меню
- Командные клавиши редактора
- Командные клавиши компиляции
- Стирание текста
- Манипулирование текстовыми блоками
- Ваша первая программа на Турбо Прологе
- Ввод вашей программы в редактор
- Корректирование ввода
- Просмотр в редакторе
- Запуск вашей программы
- Что происходит, когда вы делаете синтаксическую ошибку
- Сохранение вашей программы на диске
- Просмотр файлов на диске
- Трассирование вашей программы
- Пользователям с гибкими магнитными дисками: создание автономных программ.
- Контроль установки системы
- Часть 2. Изучение турбо пролога 2.0 глава 3. Основы пролога
- ПрОграммирование в лоГике
- Предложения: Факты и Правила.
- Факты: То что известно
- Правила: То что вы можете получить из заданных фактов
- Запросы
- Совместное задание фактов, правил и запросов
- Переменные: основные положения
- Упражнения
- Из естественного языка в программы на Прологе
- Упражнения
- Предикаты (связи)
- Переменные (обобщенные предложения)
- Как переменные получают свои значения
- Анонимные переменные
- Цели (запросы)
- Составные цели: Конъюнкция и Дизъюнкция
- Комментарии
- Что такое Сопоставление?
- Глава 4. Программы турбо пролога
- Основные секции программы на Турбо Прологе
- Секция предложений
- Секция предикатов
- Как объявить предикат пользователя
- Имена предикатов
- Аргументы предикатов
- Секция доменов
- Примеры.
- Секция цели
- Подробнее о декларациях и правилах
- Задание типов аргументов при декларации предикатов
- Упражнения
- Арность (размерность)
- Синтаксис правил
- Ключевое слово Пролога "if" и "if" в других языках
- Автоматическое преобразование типов
- Другие секции программы
- Секция базы данных
- Секция констант
- Глобальные секции
- Директивы компилятора
- Директива include
- Директивы trace и shorttrace
- Глава 10 подробно объясняет трассирование, однако еще до того, как
- Глава 5. Унификация и поиск с возвратом.
- Сопоставление и унификация
- Поиск с возвратом.
- Поиск всех решений
- Упражнение на поиск с возвратом.
- Детальный обзор поиска с возвратом.
- Четыре основных принципа поиска с возвратом.
- Поиск с возвратом для внутреннего целевого утверждения
- Управление поиском решений.
- Использование предиката fail.
- Упражнения.
- Прерывание поиска с возвратом: отсечение.
- Как использовать отсечение.
- Предотвращение поиска с возвратом к предыдущей подцели в правиле.
- Предотвращение поиска с возвратом к следующему предложению.
- Детерминизм и отсечение.
- Пример, использующий отсечение
- Предикат not.
- Упражнения.
- Пролог с процедурной точки зрения.
- Как представлять факты и правила в качестве процедур
- Использование правил для условного ветвления (case).
- Представление проверки в правиле.
- Отсечение как goto.
- Возврат вычисленного значения.
- Глава 6. Простые и составные объекты
- Простые объекты данных.
- Переменные как объекты данных.
- Константы как объекты данных.
- Литеры.
- Составные объекты данных и функторы
- Унификация составных объектов.
- Использование знака равенства для унификации составных объектов.
- Рассмотрение нескольких значений как единое целое.
- Примеры использования функторов.
- Пример использования составных объектов.
- Упражнение.
- Объявление доменов составных объектов.
- Запись определений доменов: Обзор.
- Многоуровневые составные объекты.
- Пример, иллюстрирующий структуру предложения.
- Упражнения.
- Определения составных смешанных доменов.
- Аргументы множественных типов.
- Сравнение составных объектов.
- Глава 7. Повтор и рекурсия
- Процесс повторения
- Снова поиск с возвратом
- Упражнение
- Предварительные и последующие операции
- Упражнение
- Использование поиска с возвратом в замкнутых системах
- Упражнения
- Рекурсивные процедуры
- Что же все-таки делает компьютер?
- Преимущества рекурсии
- Оптимизация хвостовой рекурсии
- Как задать хвостовую рекурсию
- Упражение
- Как избежать хвостовой рекурсии
- На помощь приходит команда "cut"
- Использование аргументов в качестве переменных цикла
- Упражнения
- Рекурсивные структуры данных
- Деревья - как типы данных
- Обход дерева
- Создание дерева
- Бинарные поисковые деревья
- Сортировка на основе дерева
- Упражнения
- Глава 8. Списки и рекурсия
- Что такое списки?
- Объявление списков
- Голова и хвост списка
- Работа со списками
- Использование списков
- Печать списков
- Упражнение
- Подсчет элементов списка
- Упражнение
- Хвостовая рекурсия
- Упражнение
- Другой пример - изменения в списках
- Снова о хвостовой рекурсии
- Еще об изменении списков
- Принадлежность к списку
- Упражнение
- Объединение одного списка с другим: декларативное и процедурное программирование
- Рекурсии с процедурной точки зрения
- Упражнение
- Один предикат может иметь несколько вариантов использования
- Упражнение
- Немедленный поиск всех решений
- Составные списки
- Упражнение
- Грамматический разбор списков
- Заключение
- Глава 9. Внутренняя база данных турбо пролога
- Использование внутренней базы данных
- Объявление внутренней базы данных
- Обновление внутренней базы данных
- Занесение фактов во время исполнения
- Удаление фактов во время выполнения программы
- Удаление нескольких фактов сразу
- Считывание новых фактов из файла во время выполнения программы
- Сохранение базы данных с фактами во время работы программы
- Примеры
- Глава 10. Трассировка и отладка
- Синтаксическая проверка
- Трассировка
- Директива трассировки
- Пример использования директивы trace
- Трассировка в режиме оптимизации: shorttrace
- Трассировка указанных предикатов
- Пример использования директивы shorttrace
- Сохранение результатов трассировки
- Предикат trace
- Пример использования предиката trace
- Диалоговое управление трассировкой
- Состояние ( Status )
- Окно Трассировки ( Trace Window )
- Окно Редактора ( Edit Window )
- Предикаты, с особым значением в режиме трассировки
- Упражнение по трассировке
- Директивы компилятора, используемые для отладки
- Директивы check_determ и nondeterm
- Упражнение
- Директива diagnostics
- Директива nowarnings
- Собщения об ошибках во время выполнения программы
- Опции компилятора из меню
- Integer Overflow Check (Проверка целого)
- Stack Check (Проверка стека)
- Часть 3. Описание турбо пролога 2.0 глава 11. Арифметические вычисления и сравнения
- Арифметические выражения
- Операции
- Порядок вычислений
- Функции и предикаты
- Генератор случайных чисел
- Предикат random/1
- Предикат random/2
- Целочисленная и вещественная арифметика
- Равенство и предикат равенства
- Упражнения
- Сравнение символов, строк и идентификаторов
- Символы
- Идентификаторы
- Примеры, демонстрирующие предикат write
- Упражнение
- Предикат writef/*
- Турбо Пролог распознает следующие спецификаторы формата поля f:
- Примеры форматного вывода
- Предикат readln/1
- Предикаты readint/1, readreal/1 и readchar/1
- Предикат readterm/2
- Предикат file_str/2
- Предикат inkey/1
- Предикат keypressed/0
- Предикат unreadchar/1
- Примеры
- Упражнение
- Открытие и закрытие файлов
- Предикат openread/2
- Предикат readdevice/1
- Предикат writedevice/1
- Примеры
- Работа с файлами
- Примеры
- Предикат eof/1
- Предикат flush/1
- Предикат existfile/1
- Предикат deletefile/1
- Предикат renamefile/2
- Предикат disk/1
- Расширение базы данных с помощью файлов
- Работа с фактами, как с термами
- Примеры
- Глава 13. Обработка строк в турбо прологе
- Обработка строк
- Основные предикаты управления строкой
- Frontchar/3
- Fronttoken/3
- Frontstr/4
- Concat/3
- Str_lеn/2
- Str_char/2
- Str_int/2
- Str_real/2
- Upper_lower/2
- Примеры.
- Глава 14. Окна в ваших программах
- Основные операторы управления окном.
- Задание атрибутов экрана дисплея.
- Черно-белый дисплей.
- Цветной дисплей.
- Makewindow/8
- Пример.
- Shiftwindow/1
- Clearwindow/0
- Removewindow/0
- Cursor/2
- Пример.
- Игра в угадывание слов с использованием окон.
- Усовершенствованные предикаты обработки окон.
- Textmode/2
- Makewindow/11
- Existwindow/1
- Gotowindow/1
- Removewindow/2
- Resizewindow/0
- Resizewindow/4
- Пример.
- Framewindow/1
- Framewindow/4
- Colorsetup/1
- Scr_char/3
- Scr_attr/3
- Field_str/4
- Field_attr/4
- Window_str/1
- Window_attr/1
- Простая игра.
- Использование редактора и dir из программы.
- Editmsg/8
- Edit/2 и edit/13
- Аргументы предиката edit.
- Display/1
- Пример доступа к редактору и каталогу.
- Заключение.
- Глава 15. Система внешних баз данных
- Внешние базы данных в Турбо Прологе.
- Обзор: что такое внешние базы данных?
- Соглашения об именовании.
- Селекторы внешних баз данных.
- Домены, связанные с внешними базами данных.
- Указатели базы данных.
- Домен ref.
- Обработка целых баз.
- Db_create/3
- Db_open/3
- Db_copy/3
- Db_openinvalid/3
- Db_flush/1
- Db_close/1
- Db_delete/1
- Db_garbagecollect/1
- Db_btrees/2
- Db_chains/2
- Db_statistics/5
- Обработка цепочек.
- Chain_inserta/5 и chain_insertz/5
- Chain_insertafter/5
- Term_replace/4
- Term_delete/3
- Ref_term/4
- Пример полной программы.
- B-деревья.
- Страницы, порядок и длина ключа.
- Двойные ключи.
- Множественный просмотр.
- Стандартные предикаты для b-деревьев
- Bt_create/5
- Bt_open/3
- Bt_clost/2 и bt_delete/2
- Bt_statistics/8
- Key_insert/4 и key_delete/4
- Key_first/3, key_last/3 и key_search/4
- Key_next/3 и key_prev/3
- Key_current/4
- Пример: Доступ к базе данных через b-деревья
- Программирование внешних баз данных
- Просмотр базы данных
- Вывод содержания базы данных
- Создание защищенной базы данных
- Обновление базы данных
- Использование внутреннего указателя b-дерева.
- Использование key-search с дублируемыми ключами
- Изменение структуры базы данных.
- Глава 16. Программирование на системном уровне
- Доступ к операционной системе
- System/1
- System/3
- Пример:
- Envsymbol/2
- Date/3 и time/4
- Пример.
- Comline/1
- Операции на уровне бит
- Bitnot/2
- Bitand/3
- Bitor/3
- Bitxor/3
- Bitleft/3
- Bitright/3
- Упражнение:
- Доступ к аппаратуре: поддержка низкого уровня.
- Bios/3 и bios/4
- Ptr_dword/3
- Membyte/3 и memword/3
- Port_byte/2
- Примеры:
- Глава 17. Графический интерфейс borland
- Что такое bgi?
- Несколько слов о видео режимах.
- Несколько слов о полях вывода (графических окнах).
- Файл grapdecl.Pro
- Как начинать
- Инициализация и выключение системы bgi
- Предикаты
- Initgraph/5
- Detectgraph/2
- Getgraphmode/1
- Getmaxmode/1
- Graphdefaults/0
- Closegraph/0
- Restorecrtmode/0
- Текущая позиция (тп)
- Getlinesettings/3
- Окружности
- Circle/3
- Getarccoords/6
- Прямоугольники, многоугольники и полосы.
- Rectangle/4
- Bar3d/6
- Drawpoly/1
- Fillpoly/1
- Setfillpattern/2
- Getfillpattern
- Floodfill/3
- Пример заполнения области.
- Управление цветом.
- Палитра
- Цвет фона и цвет рисования.
- Управление цветом в cga.
- Низкое разрешение cga.
- Высокое разрешение cga.
- Предикаты палитры cga.
- Управление цветом в ega.
- Управление цветом в дисплеях системы rgb.
- Предикаты
- Шрифты: загружать или компоновать
- Предикаты
- Settstyle/3
- Setusercharsize/4
- Пример использования различных видов текста
- Экраны и поля вывода.
- Предикаты.
- Setviewport/5
- Getviesettings/5
- Управление пикселами и образами
- Предикаты
- Ограничения на использование драйвера 8514.
- Использование bgi
- Графические драйверы и символьные шрифты.
- Программа, загружающая драйверы
- Построение и запуск загружаемых .Exe файлов
- Сообщения bgi об ошибках
- Новые драйверы bgi
- Задача выбора кратчайшего пути
- Приключения в опасной пещере
- Моделирование элементов аппаратуры
- Ханойские башни.
- Деление слов на слоги
- Проблема расстановки n ферзей
- Использование клавиатуры.
- Чтение и распознавание клавиш
- Простой редактор полей
- Применение предиката inkey
- Глава 19. Сложные приемы программирования
- Ошибки, исключительные ситуации и прерывания
- Обработка исключительных ситуаций, связанных с ошибками
- Exit/o и exit/1
- Errorsg/4
- Обработка ошибок при чтении термов
- Consulterror/3
- Readtermerror/2
- Управление режимом break
- Break/1
- Breakpressed/0
- Углубленный контроль ошибок в .Exe файлах
- Criticalerror/4
- Fileerror/2
- Анализ потока параметров
- Контроль потока параметров
- Ссылочные типы
- Объявление ссылочных типов
- Ссылочные типы и массив trail
- Применение ссылочного типа
- Динамическое отсечение
- Примеры
- Применение ссылочных типов при реализации бинарных деревьев
- Сортировка с помощью ссылочных типов
- Стиль программирования
- Определение1
- Определение 2
- Определение 3.
- Использование предиката fail
- Детерминизм и отсечение