- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни Тернопільський національний технічний університет імені Ів. Пулюя
- •Лабораторне заняття №1 Ознайомлення з мовою програмування Пролог
- •1.1 Загальні відомості про мову Пролог
- •1.2 Елементи мови Турбо-Пролог
- •1.3 Структура програм Турбо-Пролога
- •1.3.1 Секція domains Пролог-програми
- •1.3.2 Секція predicates
- •1.3.3 Секція clauses
- •1.3.4 Секція goal
- •1.3.5 Секція database
- •1.4 Оболонка системи Турбо-Пролог
- •1.5 Налагодження і трасування програм
- •Лабораторна робота №2 Робота з найпростішими програмами в системі Турбо-Пролог
- •2.1 Вступ
- •2.2 Завантаження системи Турбо-Пролог, ввід і запуск програм
- •2.3 Робота з Пролог-програмами в режимі діалогу
- •2.4 Трасування програм у середовищі системи Турбо-Пролог
- •2.5 Робота з програмами, що містять внутрішню мету
- •2.6. Найпростіша програма вводу-виводу даних
- •2.7 Побудова найпростішого інтерфейсу для виводу результатів запитів
- •8. Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №3 Пролог-програми як найпростіші бази даних і знань
- •3.1 Вступ
- •3.2 Запити до бази даних
- •3.2.1 Прості запити
- •3.2.2 Складені запити
- •3.2.3 Запити з анонімними змінними
- •3.3. Статичні і динамічні бази даних
- •3.4. Явні і неявні бази даних. Правила логічного висновку
- •3.5 Використання структур у якості доменів відношень
- •6. Процедури як елемент представлення знань
- •3.7 Цілісність і несуперечність баз даних і знань
- •3.8. Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №4. Керування ходом виконання програм у системі Турбо-Пролог
- •4.1 Робота системи Турбо-Пролог при виконанні запитів
- •4.2 Уніфікація термів
- •4.3 Пошук з поверненням при виконанні Пролог-програм
- •4.4 Використання відкату після невдачі при використанні внутрішньої мети для організації найпростішого інтерфейсу виводу
- •4.5 Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №5 Керування ходом виконання Пролог-програм
- •5.1 Організація повторюваних процесів
- •5.2 Керування пошуком з поверненням
- •5.3 Керування ходом виконання програм з використанням відсікання
- •5.4 Застосування предикату not - заперечення як неуспіх
- •5.5 Використання методу відкату і відсікання
- •5.6 Відкат і відсікання при реалізації відносин типу „один-до-багатьох”
- •5.7 Ступінчаті функції і відсікання
- •5.8 Труднощі у використанні відсікання і заперечення
- •5.9 Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №6 Рекурсія і рекурсивні процедури в Пролозі
- •6.1 Визначення поняття рекурсії
- •6.2 Склад рекурсивної процедури
- •6.3 Особливості виконання рекурсивних процедур Прологом-системою
- •6.4 Приклад рекурсивної процедури пошуку довжини маршруту на графі
- •6.5 Обмеження і властивості, що забезпечують цілісність відношень
- •6.6 Реалізація циклічних процедур за допомогою бектрекінгу
- •6.6.1. Реалізація ітераційного процесу за допомогою бектрекінгу
- •6.6.2 Дії типу ’до’ і ’після’
- •6.6.3. Застосування бектрекінгу для реалізації циклів
- •6.7 Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №7 Списки і процедури їх обробки
- •7.1 Списки як рекурсивні структури даних
- •7.2 Використання списків в Пролог-програмах
- •7.3. Найпростіші процедури роботи зі списками
- •7.4 Процедури обробки списків
- •7.5. Компонування даних у список
- •7.6. Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №8 Способи представлення баз даних у Пролог-програмах
- •8.1 Вступ
- •8.2 Представлення відносин у виді фактів
- •8.3 Представлення атрибутів у виді фактів
- •8.4 Представлення бази даних у виді списку структур
- •8.5 Представлення бази даних у виді лінійної рекурсивної структури
- •8.6 Представлення бази даних у виді двійкового дерева
- •8.7 Порівняння різних видів представлення бази даних
- •Лабораторна робота №9 Динамічні бази даних
- •9.1 Вступ
- •9.2 Прості прийоми роботи з динамічними бд
- •9.3 Зв’язок статичних і динамічних баз даних
- •9.4 Процедура роботи з динамічною бд, що навчається у користувача
- •9.5 Розширення бази даних у файли
- •9.6. Організації файлових бд на основі файлів прямого доступу
- •9.6. Особливості представлення динамічних баз даних у Visual Prolog
- •9.7 Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №10 робота з складно структурованими базами даних
- •10.1 Опис логічної моделі даних
- •10.3 Отримання структурованої інформації з бази даних
- •10.4 Абстракція даних і побудова баз знань
- •10.5. Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №11 дослідження методів представлення і обробки знань
- •11.1 Структура експертних систем
- •11.2 Представлення знань
- •11.3 Система інтерфейсу користувача
- •11.4 Експертна система на правилах
- •11.5 Експертні системи, що базуються на логіці
- •11.6 Структура бази знань експертної системи для вибору породи дерева
- •11.7 Зміст звіту
- •Список використаних джерел
- •Додаток а Службові предикати Турбо-Пролога
- •Додаток б Службові предикати Турбо-Пролога для роботи з файлами
- •Додаток в
- •Таблиця в.1 – Варіанти завдань
- •6. До лабораторної роботи №7
- •7. До лабораторної роботи №8
- •8. До лабораторної роботи №9
- •9. До лабораторної роботи №10
- •10. До лабораторної роботи №11
7.2 Використання списків в Пролог-програмах
Застосування списків у програмі відображається у трьох її розділах. Домен списку повинен бути описаний у секції domains, а працюючий зі списком предикат – у секції predicates. Нарешті, потрібно задати сам список у секції clauses або goal. Розглянемо приклад простої програми, що використовує у своєму складі список.
/* програма 7.1 */
domains
list_sеаsоn=season*
season=string
predicates
year(list_season)
clauses
year([„зима”, „весна”, „літо”, „осінь”])
Ця програма містить список пір року. Найменування сезонів є даними символьного типу і являють собою домен елементів списку. Відмінною рисою в описі списку є наявність символу зірочки (*) після імені домену елементів.
Опис предикату нічим не відрізняється від звичайного, коли в дужках після його імені вказується набір аргументів. Запити до предикатів, що містять спискові структури, можуть бути як зовнішніми, так і внутрішніми. Для вивчення правил формування запитів до спискових структур, а також з метою вивчення правил уніфікації змінних елементами списку виконаємо ряд зовнішніх запитів до програми.
Завдання 1.
Введіть програму 7.1 і введіть ряд запитів, аналізуючи одержуваний результат:
“Який весь список пір року?” – year(All)
“Який друга пора року?” – year([_,Х,_,_]) або year([_,X |_])
“Які сезони складають другу половину року?” – year([_,| X]) або year([_ | [_|X]])
Який буде результат від запиту – year([X|Y])?
Придумайте ще ряд запитів, введіть їх у програму. Результати діалогу з ЕОМ привести в звіті по роботі.
Розглянемо ще три приклади програм. Програма 7.2 показує можливість використання в предикатах спискових структур разом з іншими доменними структурами (предикат office містить цілочисльний і списковий домени).
/* програма 7.2 */
domains
number=integer
worker=string
list_worker=worker*
predicates
office(number,list_worker)
clauses
office(101,["Кардаш", "Петренко", "Маслов"]).
office(211,[ "Денега" ]).
/* програма 7.3 */
domains
number,salary=integer
name=string
member=worker(name,salary)
list_worker=member*
predicates
office(number,list_worker)
clauses
office(101,[worker("Кардаш",500), worker("Петренко",300), worker("Маслов", 200)]).
office(211,[ worker("Денега", 400)]).
/* програма 7.4 */
domains
name = string
list_worker = name*
number = integer
office = office(number , list_worker)
list_office = office*
predicates
all_office( list_offlce )
clauses
all_office([office(101,["Кардаш","Петренко","Маслов"]), office(211,["Денега"]) ]).
Програма 7.3 ілюструє той факт, що елементами списку можуть бути не тільки стандартні домени, але і будь-які, обумовлені користувачем складні структури. Так, наприклад, у даній програмі елементами списку list_worker є екземпляри структури worker(name, salary).
Програма 7.4 демонструє, що елементами спискових структур можуть бути і самі списки. Так, елементом списку list_office є структура office(number , list_worker), одним з аргументів якої є список.
Слід особливо зазначити, що всі три програми служать для опису і збереження баз даних однієї і тієї ж предметної області. При цьому логічні структури зберігання інформації істотно розрізняються. Використання спискових і складних структур істотно розширює можливості проектування і використання логічних моделей даних.
Завдання 2.
Ретельно розберіться зі структурною організацією кожної з програм, завантажте їх в ЕОМ і введіть ряд запитів.
По програмі 7.2: “Хто працює в 101 відділі?” – office(101, All) “Хто начальник (перший за списком) 101 відділу?” – office(101,[N|_]) “Які є відділи у фірмі?” – office(X,_) “Який склад усієї фірми?” – office(_,L)
По програмі 7.3: “Хто зам. начальника (2-ий за списком) 101 відділу?” - office(101,[_,worker(X,_)|_]) “Які оклади в начальників відділів?” – office(_,[worker(X,Y)|_])
По програмі 7.4: “Хто входить у раду директорів (перший підрозділ у складі фірми)?” – all_office([office(_,X)|_]) Придумайте ще кілька запитів, та введіть їх у програму. Результати діалогу з ЕОМ привести в звіті по роботі.