Базы данных Пролога. Простые запросы»

Эту тему уместно начать с изучения основ логики, на которой базируется Пролог. На примерах покажите, что такое высказывание (суждение) и то, что всякое высказывание может быть истинным или ложным. Следует дать понятие «утверждение» — суждение, которое требуется доказа/ь или опровергнуть. Другие вопросы математической логики в рамках темы не рассматриваются.

При работе над понятием «факт» следует обратить внимание на то, что в программах на Прологе под фактами понимаются утверждения, истинность которых подразумевается. Принятую в языке предикатную форму записи следует отработать на прямых и обратных примерах, начиная переводом с Пролога на естественный язык. Рекомендуется на примере определенного сюжета (небольшого рассказа, стихотворения) построить базу данных и задать соответствующие вопросы (запросы). В зависимости от поставленного вопроса в сюжете необходимо научиться определять имена фактов, количество и назначение его аргументов. Считается, что базы данных с разными именами предикатов у фактов являются предпочтительными на первоначальном этапе изучения материала. Например, составив базу данных по известному стихотворению «Дом, который построил Джек» [3, т. 2, с. 227], можно определить наличие в ней тех или иных фактов. Достаточно быстро информация, получаемая от системы только такого рода, перестает быть интересной и для получения более разнообразной информации потребуется ввести понятие переменной.

Базы знаний, факты которых содержат одинаковые имена предикатов, рекомендуется использовать позднее, — например, при рассмотрении вопросов, связанных с организацией поиска на запрос. Ситуацию, когда этот поиск завершился удачно, можно прокомментировать как работу логической связки ИЛИ, напомнив соответствующую таблицу истинности.

Параллельно с изучением языка происходит знакомство с системой программирования. Рассматриваются ее особенности, правила записи текстов программ, приемы их редактирования, способы записи и считывания на внешние носители организации запросов.

Тема «Составные запросы. Правила.

Базы знаний Пролога»

Изучение темы можно начать с упоминания (знакомства) и приведения соответствующей таблицы логической операции И, которая в учебнике [34] трактуется как одновременная истинность нескольких высказываний. При организации запросов к базе данных на Прологе соответственно можно проверить присутствие или отсутствие нескольких фактов одновременно. Такой запрос получил название составного запроса. При работе с конкретной базой данных от составного запроса можно перейти к такому важному понятию, как правило. Например, пусть имеется база данных:

летает(самолет).

летает(лебедь).

летает(воробей).

имеет_перья(лебедь).

имеет_перья(воробей).

Используя переменную, можно задать такой вопрос: «Кто (что) летает и имеет перья?» На Прологе это будет составной запрос:

?- летает(X),имеет_перья(X).

С другой стороны, объект, обладающий таким свойством, называется птицей. Поэтому можно сформулировать утверждение, обладающее большей общностью, чем один факт, а именно правило:

птица(X):- летает(X),имеет_перья(X).

Добавление этого правила к базе данных позволит задавать не составные, а простые вопросы, типа «Птица ли самолет?» или «Кто является птицей?».

Умение записывать правила на Прологе является одним из фундаментальных. При его отработке рекомендуется первоначально правило, записанное на Прологе, перевести на естественный язык, а затем с естественного языка на Пролог. Упражняясь в записи правил с естественного языка, необходимо научиться определять имя предиката, количество и назначение его аргументов.

Базы знаний, состоящие из фактов и правил, позволяют рассмотреть более широкий класс задач. При их решении следует обратить внимание на формулировки, где в определениях правил в качестве союза и нередко встречаются синонимы: однако, но. В некоторых случаях при составлении правил может появиться необходимость воспользоваться логической операцией НЕ (отрицание). Поэтому следует описать и показать на примерах работу соответствующего встроенного предиката.

Тема «Термы Пролога (данные): константы, переменные, составные термы (структуры). Работа Пролога: сопоставление, поиск в базе знаний, механизм возврата. Управление работой Пролога.

Встроенные предикаты»

Если в предыдущих темах рассматривались вопросы содержательного характера, то данная тема имеет формализованный характер. В ней подробно рассматриваются механизмы поиска ответа на запрос и его управления.

Соответствующий материал имеет более теоретический, чем практический, характер. Данные, с которыми работает Пролог, можно рассмотреть в соответствии со схемой, изображенной на рис. 15.13.

Рис. 15.13. Схема данных Пролога

Пролог — один из немногих интернациональных языков. В качестве литер, с помощью которых составляются термы, могут использоваться любые символы алфавита, в том числе и национального. Как это часто бывает, ограничения на использование тех или иных национальных алфавитов зависят от конкретной реализации языка (системы программирования).

Другая особенность — использование переменных. Так как это нетипизированный язык (система программирования Турбо Пролог — исключение), то при рассмотрении механизма сопоставления следует обратить внимание на использование переменных (область действия, конкретизация, связанность). Так как с переменной связывается не область памяти, а объект (терм Пролога), не следует использовать терминологию из процедурных языков программирования, а именно: присваивание, ветвление, повторение.

Среди большого числа встроенных предикатов языка в данной теме рассматриваются лишь те, которые необходимы для управления работой по организации поиска (сопоставления, отрицания, отсечения). Относительно предиката сопоставления следует отметить, что символ равенства (=) в некоторых системах программирования (Турбо Пролог) используется также в качестве сравнения и арифметического оператора, но следует видеть различия в его использовании.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: