
- •(Конспект лекций)
- •Список сокращений
- •Введение
- •Лекция 1. Языки штучного интеллекта и основы логического программирования Некоторые сведения о языках искусственного интеллекта
- •Введение в логическое программирование Историческая справка
- •Базовые объекты данных
- •Вопросы
- •Переменные
- •Правила
- •Зоны видимости имен
- •Логическая программа
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 2. Процедурная семантика интерпретатора Пролога
- •Метод резолюций
- •Унификация и подстановка
- •Композиция подстановок
- •Вычисление резольвенты
- •Алгоритмы Пролога
- •Стратегии доказательств
- •Процедура поиска доказательства в глубину
- •Пример выполнения логической программы с пошаговым анализом
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 3. Основы программирования в среде Турбо-Пролога
- •Разделы программы
- •Опции компилятора
- •Имена переменных
- •Раздел описаний доменов
- •Разделы описания предикатов и правил
- •Рекурсивные процедуры
- •Моделирование итеративных процедур
- •Основные сведения об арифметических предикатах
- •Внелогические предикаты
- •Работа с файлами
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 4. Списки и управление выводом в Турбо-Пролог-программах Списки
- •Описания списков
- •Шаблон для работы со списками
- •Примеры программ работы со списками
- •Управление формированием вывода Отсечение
- •«Зеленые» и «Красные» отсечения
- •Предикаты not и fail
- •«Циклы» управляемые отказом
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 5. Динамическая база данных в Турбо-Пролог-программах Составные области
- •Операции с динамической базой данных
- •Пример построения проекта с динамической базой данных
- •Ограничения Турбо-Пролога
- •«Циклы» с возвратами
- •Лисп – язык функционального программирования
- •Правильные выражения
- •Базовые предикаты и конструкторы
- •Определяющие выражения функций
- •Условные выражения
- •Выражения для представления циклов
- •Встроенные и определяемые пользователем функции
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 7. Функциональное программирование в среде Лиспа
- •Виды рекурсий Рекурсии по значению и по аргументам
- •Простая рекурсия
- •Параллельная рекурсия
- •Взаимная рекурсия
- •Рекурсии высших порядков
- •Метод накапливающих параметров
- •Функционалы
- •Применяющие функционалы
- •Отображающие функционалы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 8. Функциональные абстракции и процедурное программирование в Лиспе Представление функции в процессе вычислений Понятие замыкания
- •Создание замыканий
- •Функции с функциональным результатом вычислений и частичные вычисления
- •Функциональные абстракции
- •Формы блоков и связывания переменных
- •Присваивание значений переменным
- •Прочие процедурные формы в Лиспе
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 9. Лисп-методы программирования Программирование, управляемое данными
- •Программирование, управляемое событиями
- •Сопоставление с образцом
- •Списочные образцы
- •Переменные в образцах
- •Образцы с предикатами
- •Продукционное и логическое программирование в Лисп-системах
- •Объектное программирование
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 10. Представление знаний в программах на Лиспе Процедурный подход к представлению знаний
- •Представление знаний на основе продукций
- •Представление продукций
- •Интерпретатор продукций
- •Методы поиска решений
- •Функция для загрузки
- •Разрыв командного цикла и отладка
- •Вычисление s-выражений
- •Функции и формы
- •Типы данных
- •Макросы ввода
- •Lambda-списки
- •Функции ввода/вывода
- •Вычисление форм catch и throw
- •Объектное программирование в Xlisp Создание класса
- •Добавление методов в интерактивном режиме
- •Вопросы для самоконтроля
- •Html-документ Инструментарий создания и редактирования
- •Структура документа
- •Html тэги
- •Информация игнорируемая браузерами
- •Свойства страницы в целом
- •Информация для поисковых систем и стандарты
- •Элементы управления размещением текста и графики
- •Ссылки и протоколы
- •Задание цвета в html
- •Подготовка графики и анимация Графические форматы
- •Подготовка изображений для применения в документе
- •Анимация
- •Вопросы для самоконтроля
- •Управление шрифтами
- •Физические текстовые стили
- •Специальные символы
- •Графика
- •Управление взаимным размещением текста и графики
- •Гипертекстовые и графические ссылки Организация ссылок
- •Графические ссылки
- •Расширенная работа с гиперссылками Типы ссылок в документе
- •Якоря (метки)
- •Атрибут target
- •Изображения-карты
- •Списки и таблицы Виды списков
- •Элементы таблиц
- •Вопросы для самоконтроля
- •Элементы создаваемые тэгом input
- •Простые и графические кнопки
- •Списки выбора
- •Текстовые области
- •Приемы для выравнивания элементов
- •Методы передачи данных к серверу
- •Дизайн web-сайтов Типы сайтов
- •Топология и распределение материала
- •Формат страницы
- •Заглавия и заголовки
- •Навигация
- •Блоки текста
- •Средства позиционирования
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 15. Элементы языка css Язык управления структурой и стилями
- •Размещение css-элементов
- •Адресная модель css
- •Содержимое css-файла или style-контейнера
- •Селекторы
- •Комментарии
- •Применение css в оформлении документов Управление визуализацией
- •Схемы позиционирования
- •Текст и шрифты
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 16. Основы языка Java Script Назначение языка программирования Java Script
- •Тэги для программ на Java Script
- •Основные конструкции языка JavaScript
- •Декларации функций
- •Операторы, операции и выражения
- •Массивы
- •Объектная модель документа
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 17. Объекты и скрипты в html-документах Объекты пользователя
- •Создание объектов
- •Добавление новых свойств и методов
- •Проверка наличия свойств и методов
- •Встроенные объекты языка программирования
- •Обработка особых ситуаций в документе
- •Классификация ситуаций
- •Установление реакции на ситуацию
- •Методы объекта String
- •Программирование работы с метками и гиперссылками
- •Динамическое создание меток и гиперссылок
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Лекция 18. Различные аспекты применения скриптов Управление окнами
- •Динамическое формирование документа
- •Управление слоями
- •Объект, соответствующий форме
- •Адресация и именование
- •Свойства и методы
- •Динамическое изменение надписей и изображений на кнопках
- •Форматы документов отличающиеся от html
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы на самостоятельную проработку
- •Литература
Ограничения Турбо-Пролога
Турбо-Пролог является типизированной версией Пролога. За счет статического контроля типов существенно увеличивается скорость работы интерпретатора, однако это же приводит и к существенному недостатку – отсутствует возможность определения переменных, значениями которых были бы правила или факты. Отсюда следует невозможность введения метаправил, которые бы управляли ходом построения доказательств, основываясь на опыте решения предыдущих задач. В Турбо-Прологе отсутствует возможность введения новых операторов и назначения им приоритетов (это имеется в других реализациях Пролога) для конструирования сложных доменных структур. Кроме того, типизация Турбо-Пролога сужает область применения программы, хотя частично этот недостаток устраняется за счет возможности перекрытия предикатов и реализации т.о. полиморфизма именований.
«Циклы» с возвратами
Циклы или поиск с возвратами ориентированы на обработку данных, представленных в виде фактов в базе данных. В этом методе вместо накапливающих параметров для получения результата используются некоторые выделенные для этой цели данные, размещаемые в динамической базе данных. Можно говорить о том, что эти выделенные данные играют роль ячеек обычной памяти компъютера.
Пример
Пусть в динамической базе данных хранятся данные о сотрудниках некоторого отдела предприятия. Данные включают:
Ф.И.О.,
Должность,
Табельный номер,
Дополнительный информационный список.
В дополнительном информационном списке по порядку располагаются – число проработанных дней, заработок за один день и пр. атрибуты. Все данные представлены в символьном виде. Требуется вычислить средний заработок по отделу предприятия.
domains
fio, dg, tab = symbol
chdn, zrp, sum, cnt = real
str1 = odn(fio, dg, tab)
str2 = symbol*
database
fact(str1, str2)
sr_zar(sum, cnt)
predicates
srZar_otd2(real)
el2(chdn, zrp)
clauses
el2(O, P):- fact(_, [X,Y|_]), str_real(X, O), str_real(Y, P).
srZar_otd2(0):- consult(“a:\otd2.dat”), asserta(sr_zar(0, 0)), el2(Y, Z),
retract(sr_zar(S, C)), S1 = S + Y * Z, C1 = C + 1,
asserta(sr_zar(S1, C1)), fail.
srZar_otd2(X):- retract(sr_zar(S, C)), X = S/C.
goal
srZar_otd2(X), write(“Средняя зарплата по отделу = ”, X), nl.
В анализе работы программы следует учитывать тот факт, что встроенные системные предикаты не создают точку решения, которая могла бы использоваться, если выполняется возврат в процессе построения вывода. Вначале переменная X унифицируется нулем в процессе унификации подцели srZar_otd2(X). Когда все данные в БД вида fact(…) просмотрены, то переменная X унифицируется значением S/C. Предикат str_real (X, Y) обеспечивает преобразование символьного представления числа X в целочисленное Y.
Вопросы для самоконтроля
Как декларируются составные области?
Каким образом можно специфицировать предикаты динамической БД?
Какие системные предикаты предназначены для работы с динамической БД в Турбо-Прологе?
Что из себя представляют предикаты-селекторы?
Каковы ограничения Турбо-Пролога?
В чем суть метода, представляющего «циклы» с возвратами?
Вопросы на самостоятельную проработку
К оглавлению
Лекция 6. Основы Лиспа
Системы и языки программирования на основе Лиспа
Лисп (List Processing) был разработан Дж.МакКарти. В 1960 году он представил формальную спецификацию работы интерпретатора Лиспа. С тех пор было разработано множество версий языка Common Lisp, Franz Lisp, Interlisp, Maclisp и др. На основе Лиспа созданы системы программирования объектного типа – Flavors, Xlisp, CLOS (или Allegro), LOOPS и др. С применением Лиспа созданы языки и системы программирования для задач инженерии знаний.