- •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
1.3.2 Секція predicates
У секції predicates описуються предикати і типи (домени) аргументів цих предикатів. Імена предикатів повинні починатися з рядкової латинської букви, за якої слідує послідовність букв, цифр і символів підкреслення (до 250 знаків). В іменах предикатів не можна використовувати символи пробілу, мінуса, зірочки, зворотної (і прямій) риски. Оголошення предикатів має форму:
predicates
predicateName_1 (domen_11, domen_12,..., domen_1m)
predicateName_n (domen_n1, domen_n2,..., domen_nk)
де domen_ij – або стандартні домени, або домени, оголошені в секції domains. Оголошення домену аргументу й опис типу аргументу – суть та сама. Кількість доменів (аргументів) предиката визначають арність (розмірність) предиката. Предикат може не мати аргументів і мати тільки ім'ям. Звичайно вибирається таке ім'я предиката, щоб воно відбивало визначений вид взаємозв'язку між аргументами предиката. Приклад опису предикатів:
predicates
student( string,real)
start
good_student( string)
Можна використовувати кілька описів того самого предиката. При цьому всі описи повинні слідувати одне за іншим і повинні мати те саме число аргументів. Нехай потрібно визначити відношення між трьома аргументами, перші два з яких відповідають доданкам, а третій – сумі двох перших. Цей предикат може бути описаний у наступному виді
predicates
add(integer,integer,integer)
add(real,real,real)
і дозволить його аргументам приймати значення як з області як цілих, так і дійсних чисел.
1.3.3 Секція clauses
У секції clauses розміщаються факти і правила, з якими буде працювати Турбо-Пролог, намагаючись довести мету програми.
Факт – це твердження про існування деякого відношення між аргументами, що позначається ім'ям предиката. Факти – це фрази без умов і вони містять твердження, що завжди абсолютно вірні. Форма запису фактів:
clauses
predicate_Name_1 (term_11, term_12,..., term_1k). ,
...
predicate_Name_N (term_N1, term_N2,..., term_NL).
де predicate_Name_1 – імена предикатів, описаних у секції predicates, a term_11, ..., term_1k – аргументи предикатів (терми), кількість яких повинно відповідати арності опису предиката. Наприклад, факти, що визначають відношення, задане предикатом student, можуть мати вигляд:
clauses
student("Петров" ,4.5).
student("Сидоров" ,3.75).
Правила містять твердження, істинність яких залежить від деяких умов (підцілей), що утворять тіло правила. У Пролозі правила представляються у виді
Заголовок :- Підціль_1 , Підціль_2 , ... , Підціль_N. ,
де позначення “:-“ читається як “якщо”, а Заголовок має таку ж форму, як і факт. Тіло правила – це список підцілей, розділених комами. Кома розуміється як кон'юнкція і читається як “і”. Приклад запису правила
good_student(Name) :- student( Name , В ) ,В > 4.
Для того, щоб заголовок правила виявився щирим, необхідно, щоб кожна підціль, що входить у тіло правила, була щирою. Змінні в заголовку правила, квантифіковані універсально. Це означає, що правило, заголовок якого містить змінні, буде щирим для будь-яких термів, що відповідають підцілям правила. З іншої сторони змінні, що входять тільки в тіло правила, квантифіковані екзістенціально. Якщо врахувати таку квантифікацію, то приведене вище правило можна прочитати так:
Для будь-якої особи Name, Name є гарним студентом ЯКЩО існує середній бал В такий, що Name є студентом із середнім балом В і середній бал В більше 4.
Множина правил, заголовки яких містять однакові імена предикатів і кількість аргументів, називаються процедурою. У Пролозі предикати визначаються (реалізуються) за допомогою процедур. Так наступні два правила
max(Х, Y, X) :- Х >=Y.
max(Х, Y, Y) :- Х < Y.
реалізують процедуру знаходження найбільшого з двох чисел, обумовлену предикатом виду max(number_1, number_2, max_number). Вважається, що між цими двома правилами неявно присутній сполучний союз “або”.