У Клоксин - ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ ПРОЛОГ

• Название: ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ ПРОЛОГ
• Автор: У Клоксин
• Жанр: Программирование

Книга английских специалистов, содержащая описание основ логического программирования и особенностей языка Пролог – базового языка ЭВМ пятого поколения. Области применения этого языка связаны с разработкой экспертных систем, интеллектуальных баз данных, обработкой естественного языка, разработкой компиляторов ЭВМ. Книга полезна для первого ознакомления с языком Пролог.

---

Имена и назначение встроенных предикатов сильно отличаются от рассмотренных в данной книге. Ниже приводится краткое описание некоторых из предусмотренных средств.

Тип терма можно проверить с помощью предикатов NUM, CON, VAR, которые согласуются с базой данных, соответственно, в случае чисел, констант (атомов) и переменных. Кроме того, предикат SYS проверяет, является ли константа именем встроенного предиката, предикат 1NT обеспечивает проверку на целое число.

Для работы с базой данных используются предикаты: ADDCL (аналогичен assert), CL (аналогичен clause) и DELCL (аналогичен retract) В этих предикатах можно задавать дополнительный целочисленный аргумент N с тем, чтобы можно было обрабатывать N-e утверждение процедуры.

Поскольку единственным видом терма в микро-Прологе является список, то предикат вида ' =..' здесь не нужен. Предикат STRING позволяет программисту создавать новые атомы и осуществлять доступ к внутренней структуре имени атома аналогично тому, как это делается с помощью предиката name.

Составные цели в микро-Прологе можно конструировать с помощью встроенных предикатов OR, NOT и IF. Предикат FAIL вызывает немедленную неудачу в согласовании цели. Предусмотрено также и «отсечение», которое обозначается с помощью литеры '/'.

Арифметические действия реализуются посредством нескольких предикатов, вместо одного is. Арифметические предикаты максимально «обратимы», поэтому, например, цель

(SUM х у г)

вызывает сопоставление z с суммой х и у, если х и у конкретизированы. С другой стороны, если сначала конкретизированы у и r, а х – нет, то х будет конкретизирован разностью z-у.

Операции с файлами в микро-Прологе аналогичны тем, что имеются в базовом Прологе, с той лишь оговоркой, что здесь нет понятия текущего потока ввода или текущего потока вывода. Вместо этого вывод в файл и ввод из файла осуществляются, соответственно, через предикаты WRITE и READ с указанием каждый раз имени файла. Предусмотрены специальные предикаты, обеспечивающие удобства при вводе-выводе через терминал пользователя.

Микро-Пролог позволяет программисту разрабатывать программы по частям, которые называются модулями. Такая возможность сокращает вероятность случайных конфликтов имен в про-граммах и облегчает обмен программами между программистами.

Средства отладки

В микро-Прологе предусмотрена возможность трассировки программы, однако средства трассировки должны быть предварительно загружены с помощью предиката LOAD. При трассировке выдается информация о процессе согласования всех целей, не содержащих встроенных предикатов. В моменты возникновения событий CALL, EXIT и FAIL, которые именуются, соответственно, как ENTER, FINISH и FAIL, выдаются соответствующие сообщения. Пользователю разрешается в момент события CALL вмешиваться в ход трассировки и задавать команды CONTINUE (продолжить выполнение с трассировкой), SKIP (прервать трассировку до завершения текущей цели), FINISH (немедленное согласование текущей цели) и FAIL (немедленная неудача в согласовании текущей цели).

Литература

Clark K.L., Mc-Cabe F.G. Micro-PROLOG: Programming in Logic, Prentice-Hall, 1984. [Русский перевод: Клар К., Маккейб Ф. Введение в логическое программирование на микро-Прологе.- М,; Радио и Связь, 1987.]

ПРИЛОЖЕНИЕ F. СИСТЕМА МПРОЛОГ[19]

В этом приложении описывается система МПролог, разработанная в Институте по координации вычислительной техники (SZKI), г. Будапешт. Название системы МПролог отражает тот факт, что в этой системе предусмотрены средства для модульной разработки программ. Кроме того, в ней поддерживается более 200 встроенных предикатов, рассчитанных на различные области применения.

Синтаксис МПролога совместим с синтаксисом Пролога-10 (см. приложение D), и почти все встроенные предикаты Пролога-10 предусмотрены также и в МПрологе.

Пролог доступен на следующих вычислительных комплексах:

ЭВМ Операционные системы VAX-11 VMS, UNIX IBM VM/CMS, MVS Siemens BS2000 M68000 UNOS, UNIX-подобные системы

Одна из версий МПролога (так называемый мини-МПролог) предназначена для микро- и мини-ЭВМ. Первая реализация этой системы применяется на ЭВМ IBM PC с ОС MSDOS.

Пример сеанса работы

Ниже приводится пример сеанса работы с подсистемой разработки программ (PDSS) системы МПролог,

В системе МПролог средства диалоговой разработки программ отделены от интерпретатора и реализованы в подсистеме PDSS, которая исполняет команды первичного ввода, редактирования, выполнения, трассировки и другой обработки модулей МПролога. Подсистема PDSS также позволяет задавать значительное число глобальных параметров, определяющих режимы работы команд. Например, параметр line_length (длина_строки) задает длину выводимых строк при специально форматированном выводе утверждений.

DO $S.MPRO.PDSS

MPROLOG (V1.4) Program Development Subsystem 1.4:4 (

c) 1982 Institute for Coordination of Computer Techniques (SZKI), Budapest.

По команде help выводится общая вспомогательная информация о возможностях PDSS (# означает приглашение системы)[20];

* help Команда; h[elp] [ТЕМА…]

Выводит вспомогательную информацию по заданной теме или о возможностях самой команды help, если аргумент опущен.

Можно получить информацию по следующим темам:

all_global all_symbolic all_visible body bye coded consult declaration delete dynpart edit enter exception_handling execute export face focus global goal help hidden import insert interface list local match_order mode modify module move next nonprolog operator options previous query read rename replace reply reset rungoal savemod selectors set solutions status symbolic trace type untimed untrace visible =

Сведения по конкретной теме, например по теме module, указанной в третьей колонке, можно получить следующим образом:

*help module

Команда: m[odule] [ИМЯ]

Делает модуль ИМЯ текущим модулем. Если ИМЯ опущено, то текущим модулем становится `неименованный_модуль'. После этой команды никакое утверждение не помещается в поле зрения.

Возможности PDSS позволяют разрабатывать несколько модулей. Данный сеанс начинается с команды module, создающей модуль, в который затем будут помещаться определения предикатов.

* module first

MODULE first

* enter hates(ann,john).

PREDICATE hates/2

*?- hates(kate,X).

NO

Команда enter используется здесь для дополнения модуля first новым утверждением. На основе одного этого утверждения ответ на вопрос hates(kate, X) получается отрицательным.

В то же время, когда утверждений, относящихся к данному целевому утверждению, вообще нет, система ведет себя по-другому: такая ситуация рассматривается как особая, и она обрабатывается стандартным обработчиком особых ситуаций PDSS:

*?- likes(X,Y).

Exception -505: undefined predicate In call of likes(_425,_426) Function (h for help)?

* h

 p – enter new PDSS level

 b – backtrace

 a – abandon execution

 с – continue

 f – fail

 s – contents of the stack

 r - redo the broken call

 i – user handled interrupt

 h – help Function (h for help)'

* f

NO

Здесь enter new PDSS level означает выход на новый уровень команд PDSS (аналогично команде break в Прологе-10), backtrace означает вывод списка предшественников ошибочного вызова (аналогично команде backtrace в Прологе для PDP-11 с ОС UNIX).

После завершения указанных выше действий пользователь может запросить другие действия. Предикаты continue и fail продолжают приостановленное выполнение программы так, как если бы вместо особой ситуации имела место согласованность или несогласованность цели с базой данных. В данном случае ввод f приводит к ответу NO.

Однако систему МПролог можно заставить вести себя так, как Пролог-система, описанная в книге. Для этого достаточно в качестве обработчика особой ситуации для undefined predicate задать целевое утверждение fail:

*?- newhandler("undefined predicate",fail).

Yes

*?- likes(X,Y).

No

Будем считать, что файл test содержит ту же самую последовательность утверждений, что и в предыдущих приложениях. Тогда мы можем считать содержащиеся в нем утверждения в базу данных. При этом, если параметр auotostate не в состоянии «off» (выключено), то будет выводиться функтор (т. е. имя/число аргументов) читаемых из файла предикатов.

*?- [test]. likes/2

Yes

*?- listing(likes/2).

likes(john,alfred).