Пролог - это язык программирования, предназначенный для представления и использования знаний о некоторой предметной области. Под предметной областью будем понимать множество рассматриваемых объектов и совокупность знаний о них. Любую взаимосвязь между объектами и (или) их свойствами назовем отношением. Так, например, для предметной области "Студенческая группа" характерными объектами будут студент, его фамилия, имя, отчество, номер группы, наименование факультета, номер специальности, курс обучения, изучаемые дисциплины, оценки, полученные на экзаменах, размер стипендии и т.д. Связи между конкретным студентом и номером группы, между его оценками и размером стипендии, между номером группы и факультетом, специальностью, курсом обучения будут являться отношениями. Таким образом, «Предметная область – это объекты и отношения».
Объекты могут быть объединены в классы, обладающие определенными свойствами. Элементы этих классов являются конкретными объектами предметной области. Для представления конкретного объекта в программе на Прологе используется константа. Константа – это число или символическое имя объекта.
Имена конкретных объектов, отношений, свойств образуются по определенным правилам, зависящим от версии (реализации) языка Пролог, и называются символическими именами. Ниже рассмотрим правила, характерные для большинства версий Пролога.
Символическое имя (атом) - это:
• либо цепочка цифр и латинских букв, включая символ подчеркивания, начинающаяся со строчной латинской буквы;
• либо любая последовательность символов (в том числе русских и прописных букв), заключенная в одиночные кавычки.
Например: table1, stock_5, r5z, 'студент', 'машина', 'меню', 'Закон', 'список аргументов'.
Для описания в программе некоторого объекта, принадлежащего
определенному классу, используется переменная. Переменная в программе представляется своим именем. Имя переменной в Прологе - это цепочка латинских букв или цифр, начинающихся с прописной латинской буквы или символа подчеркивания. Примеры имен переменных: D, Leda, X, Y, Lokon, V2 и т. д.
Чтобы описать отношение, необходимо указать его имя и перечислить либо классы объектов, либо конкретные объекты, связываемые этим отношением.
<имя отношения>(<имя объекта1>,<имя объекта2>,…,<имя объекта n>)
Отношение характеризуется именем и числом аргументов. Число аргументов равно числу классов объектов, связанных этим отношением. Для описания отношений в программе на Прологе используются предикаты. Предикат – это логическая функция от n аргументов, имеющая только два значения «истина» и «ложь». Синтаксис предиката
<имя предиката>(<аргумент1>,< аргумент 2>,…,< аргумент n>)
При описании отношения имя предиката совпадает с именем отношения, а аргументы предиката – это связываемые отношением объекты. Если описываемое предикатом отношение имеет место в предметной области, то предикат принимает значение «истина», если оно несправедливо для данной предметной области, то значение предиката «ложь».
Знания о предметной области выражаются на языке Пролог в виде предложений, называемых утверждениями. Каждое утверждение заканчивается точкой и описывает какое-либо отношение, свойство, объект или закономерность. Структура утверждения проста и имеет одну из форм:
<заголовок>.
или
<заголовок>:- <тело>.
где заголовок является предикатом и полностью характеризует описываемое отношение.
Тело утверждения состоит либо из одного предиката, либо из списка предикатов, перечисленных через запятую. Каждый предикат описывает какое-либо отношение. Знак «:-» соответствует слову «если». Утверждение читается так: «отношение, стоящее в заголовке будет истинным, если истинны все предикаты (отношения), находящиеся в теле утверждения».
Совокупность утверждений образует программу на языке Пролог, пример одной из них, а именно: программы "Студенты", приведен ниже.
/* программа "Студенты" */
/* определение отношения "студент" с помощью фактов*/
'студент'('Орлова Л.И.',843). /* 1 */
'студент'('Семенова М.П.',134). /* 2 */
'студент'('Цуканова В.В.',943). /* 3 */
/* определение отношения "факультет" с помощью правила*/
'факультет'(NG,F):- /* 4 */
‘вторая_цифра’(NG,G2), /* 5 */
‘наим_фак’(G2,F). /* 6 */
/* определение отношения "вторая цифра" с помощью правила */
'вторая_цифра'(NG,G2):- /* 7 */
G1 is NG mod 100, /* 8 */
G2 is G1/10. /* 9 */
/* определение отношения "наименование факультета" с помощью фактов */
'наим_фак'(1,'РТФ'). /* 10 */
'наим_фак'(2,'ФЭ'). /* 11 */
'наим_фак'(3,'ФТА'). /* 12 */
'наим_фак'(4,'ФВТ'). /* 13 */
'наим_фак'(5,'ФКР'). /* 14 */
/* определение отношения "специальность" с помощью правила */
'специальность'(NG,NS):- /* 15 */
'третья_цифра'(NG,G3), /* 16 */
'факультет'(NG,F), /* 17 */
'номер_спец'(F,G3,NS). /* 18 */
/* определение отношения "номер специальности" с помощью факта и правил*/
'номер_спец'('ФВТ',3,'22.04'). /* 19 */
'номер_спец'('ФВТ',X,'22.03'):- X>=6,X=<7. /* 20 */
'номер_спец'('ФВТ',X,'22.01'):- X>=0,X=<2. /* 21 */
'номер_спец'('ФВТ',X,'22.05'):- X>=4,X=<5. /* 22 */
В программе могут присутствовать несколько утверждений, описывающих одно и то же отношение. Все они являются определениями и представляют собой возможные различные варианты описания этого отношения. Таким образом, совокупность утверждений с одинаковыми заголовками, т.е. с одинаковым именем и тем же числом аргументов называется определением отношения. Все утверждения о предметной области (программа), находящиеся в области действия интерпретатора Пролога, называются базой знаний. Структура программы на языке Пролог приведена на рис. 2
Рис.2. Структура программы на языке Пролог
|
Главная
Каталог файлов
