- •У.Клоксин, к.Меллиш программирование на языке пролог Для программистов и пользователей эвм. Предисловие редакторов перевода
- •Предисловие ко второму изданию
- •Предисловие к первому изданию
- •Глава 1 введение
- •1.1. Факты
- •1.2. Вопросы
- •1.3. Переменные
- •1.4. Конъюнкции
- •1.5. Правила
- •1.6. Заключение и упражнения
- •Глава 2 более детальное описание
- •2.1. Синтаксические правила
- •2.1.1. Константы
- •2.1.2. Переменные
- •2.1.3. Структуры
- •2.2. Литеры
- •2.3. Операторы
- •2.4. Равенство и установление соответствия
- •2.5. Арифметика
- •2.6. Общая схема согласования целевых утверждений
- •2.6.1. Успешное доказательство конъюнкции целевых утверждений
- •2.6.2. Рассмотрение целевых утверждений при использовании механизма возврата
- •2.6.3. Установление соответствия
- •Глава 3. Использование структур данных
- •3.1. Структуры и деревья
- •3.2. Списки
- •3.3. Принадлежность элементов списку
- •3.4. Пример: преобразование предложений
- •3.5. Пример: упорядочение по алфавиту
- •3.6. Использование предиката присоединить и спецификация деталей
- •Глава 4. Возврат и отсечение
- •4.1. Порождение множественных решений
- •4.2. Отсечение
- •4.3. Общие случаи использования отсечения
- •4.3.1. Подтверждение правильности выбора правила
- •4.3.2. Комбинация «отсечение-fail»
- •4.4. Проблемы, связанные с использованием отсечения
- •Глава 5 ввод и вывод
- •5.1. Ввод и вывод термов
- •5.1.1. Вывод термов
- •5.1.2. Ввод термов
- •5.2. Ввод и вывод литер
- •5.2.1. Вывод литер
- •5.2.2. Ввод литер
- •5.3. Ввод предложений
- •5.4. Чтение файлов и запись в файлы
- •5.4.1. Запись в файлы
- •5.4.2. Чтение файлов
- •5.4.3. Ввод программ
- •5.5. Объявление операторов
- •Глава 6. Встроенные предикаты
- •6.1. Ввод новых утверждений
- •Списковая форма записи
- •6.2. Выполнение и невыполнение целевого утверждения
- •6.3. Классификация термов
- •6.4. Работа с утверждениями как с термами
- •6.5. Создание структур и работа с компонентами структур
- •6.6. Воздействие на процесс возврата
- •Отсечение
- •6.7. Формирование составных целевых утверждений
- •Конъюнкция целей
- •Дизъюнкция целей
- •6.8. Равенство
- •6.9. Ввод и вывод данных
- •6.10. Обработка файлов
- •6.11. Вычисление арифметических выражений
- •6.12. Сравнение чисел
- •6.13. Наблюдение за выполнением программы на Прологе
- •Глава 7. Еще несколько примеров программ
- •7.1. Словарь в виде упорядоченного дерева
- •7.2. Поиск в лабиринте
- •7.3. Ханойские башни
- •7.4. Справочник комплектующих деталей
- •7.5. Обработка списков
- •7.6. Представление и обработка множеств
- •7.7. Сортировка
- •7.8. Использование базы данных: random, генатом, найтивсе
- •Генератор случайных чисел (random)
- •Генератор имен (генатом)
- •Генератор списков структур (найтивсе)
- •7.9. Поиск по графу
- •7.10. Просеивай Двойки, Просеивай Тройки
- •7.11. Символьное дифференцирование
- •7.12. Отображение структур и преобразование деревьев
- •7.13. Применение предикатов clause и retract
- •Глава 8. Отладка пролог-программ
- •8.1. Расположение текстов программ
- •8.2. Типичные ошибки
- •8.3. Модель трассировки
- •8.4. Трассировка и контрольные точки
- •Выдача информации о цели
- •Выдача информации о предшественниках
- •Изменение уровня трассировки
- •Вмешательство в процесс согласования цели
- •Другие команды
- •Заключение
- •8.5. Фиксация ошибок
- •Глава 9. Использование грамматических правил в прологе
- •9.1. Проблема синтаксического анализа
- •9.2. Описание синтаксического анализа на языке Пролог
- •9.3. Запись грамматических правил в Прологе
- •9.4. Присоединение дополнительных аргументов
- •9.5. Введение дополнительных условий
- •9.6. Заключение
- •Глава 10. Пролог и математическая логика
- •10.1. Краткое введение в исчисление предикатов
- •10.2. Приведение формул к стандартной форме
- •Этап 1 - исключение импликаций и зквивалентностей
- •Этап 2 - перенос отрицания внутрь формулы
- •Этап 3 - сколемизация
- •Этап 4 - вынесение кванторов общности в начало формулы
- •Этап 5 - использование дистрибутивных законов для & и #
- •Этап 6 - выделение множества дизъюнктов
- •10.3. Форма записи дизъюнктов
- •10.4. Принцип резолюций и доказательство теорем
- •10.5. Хорновские дизъюнкты
- •10.6. Пролог
- •10.7. Пролог и логическое программирование
- •Глава 11. Программные проекты на прологе
- •11.1. Простые проекты
- •11.2. Более сложные проекты
- •Приложение а. Ответы к некоторым упражнениям
- •Приложение в. Программа приведения формул исчисления предикатов к стандартной форме
- •Этап 1 - исключение импликаций
- •Этап 2 - перенос отрицания внутрь формулы
- •Этап 3 - сколемизация
- •Этап 4 - вынесение кванторов общности в начало формулы
- •Этап 5 - использование дистрибутивных законов для. & и #
- •Этап 6 - выделение множества дизъюнктов
- •Печать утверждений
- •Приложение с. Различные версии языка пролог
- •Синтаксис
- •Различные ограничения
- •Возможности окружения
- •Компиляция
- •Специальные встроенные предикаты
- •Средства отладки
- •Приложение d. Пролог для эвм dec system-10
- •Пример сеанса работы
- •Синтаксис
- •Различные ограничения
- •Возможности окружения
- •Компиляция
- •Различия во встроенных предикатах
- •Дополнительные встроенные предикаты
- •Средства отладки
- •Литература
- •Приложение е. Микро-пролог
- •Пример сеанса работы
- •Синтаксис
- •Различные ограничения
- •Возможности окружения
- •Специальные встроенные предикаты
- •Средства отладки
- •Литература
- •Приложение f. Система мпролог[19]
- •Пример сеанса работы
- •Синтаксис
- •Модульность
- •Компоненты системы мПролог
- •Различные ограничения
- •Дополнительные встроенные предикаты
- •Средства отладки
- •Литература
- •Примечания
Синтаксис
Синтаксис Пролога-10 в основном совпадает с нашим описанием, Правда, он несколько менее строг в отношении того, что считать правильными атомами и переменными, чем те правила, которые приведены в книге. Каждый пример из этой книги удовлетворяет требованиям синтаксиса Пролога-10. Приведем одно важное замечание относительно операторов с высоким приоритетом: поскольку ',' является оператором, то настоятельно рекомендуется во избежание двусмысленности заключать в скобки все термы, записанные с использованием операторов одинакового или более высокого приоритета. Это гарантирует, например, что конструкция
foo(a,b,c)
может быть истолкована только как структура с функтором too от трех аргументов, а не, например, что-нибудь типа
foo(a,','(b,c))
или
foo(','(a,','(b,c)))
Если бы мы хотели записать именно этот последний терм, то это следовало бы сделать так
foo((a,b,c))
Правило относительно операторов высокого приоритета касается только нескольких операторов, таких как ':-' и ';'. Оно означает, что запись вида:
?- retract(parent(A,B):- father(A,B)).
является синтаксически неправильной в смысле Пролога-10. Чтобы сделать ее правильной, нужно добавить пару скобок.
В том случае, если вы работаете с терминалом или с операционной системой, в которых не предусмотрено одновременного использования прописных и строчных букв, можно использовать имеющийся в Прологе-10 альтернативный вариант синтаксиса. В этом синтаксисе отличие переменных от атомов состоит в том, что имена переменных начинаются с литеры подчеркивания «_». Для перехода на этот вариант синтаксиса предусмотрен встроенный предикат nolc (нет строчных букв). Другой встроенный предикат, lс (строчные буквы), позволяет снова переключиться на нормальный синтаксис.
И еще одно маленькое замечание. Функтор '.' (с двумя аргументами) в Прологе-10 не является заранее определенным оператором. При желании вы можете определить его сами, хотя в этом нет необходимости, если при работе со списками вы всегда пользуетесь специальным способом задания списков.
Различные ограничения
В Прологе-10 предусмотрены ограничения, с которыми пользователь вряд ли столкнется на практике. Приоритеты операторов должны быть в диапазоне от 1 до 1200. Целые числа должны находиться в диапазоне от -131 072 до 131 071, однако в ходе вычислений целых выражений промежуточные результаты могут выходить за эти границы. Вещественные числа (с плавающей точкой) не предусмотрены.
Возможности окружения
В Прологе-10 предусмотрена очень полезная возможность протоколирования сеанса работы. При обычной работе с Прологом система фиксирует в файле plolog.log на диске почти все, что появляется на терминале. После того как работа закончена, вы можете просмотреть этот файл и точно определить, что происходило во время сеанса работы. Файл prolog.log содержит полезную информацию о том, что и когда делала ваша программа, и какие изменения вы в ней делали. На тот случай, если вы не хотите протоколировать все подряд, предусмотрены встроенные предикаты, обеспечивающие включение и выключение протоколирования.
В Прологе-10 можно прервать выполнение программы путем одновременного ввода комбинации символов «CONTROL С». Система отвечает приглашением и ждет от вас указаний о том, какое действие нужно выполнить далее. Набор допустимых команд включает break, continue (продолжить выполнение программы), exit (выход из Пролога), trace и notrace. Последние две команды вызывают продолжение выполнения программы после изменения вида или объема трассировки. Команда break позволяет приостановить выполнение текущей программы и предоставляет вам возможность работы с новой «копией» Пролог-системы. После выхода из команды break приостановленная программа продолжит свое выполнение.
В Прологе-10 в качестве литеры, играющей роль признака конца файла используется комбинация «CONTROL Z» (клавиша CONTROL одновременно с Z). Ее ввод, в зависимости от ситуации, в которой вы находитесь, приводит к выходу из Пролога, к завершению режима break или к завершению выполнения предиката consult. Встроенный предикат read в случае выхода на конец файла сравнивает свой аргумент с атомом end of file.
В Прологе-10 предусмотрены разнообразные средства, помогающие экономить время при повторном считывании программы. Можно сохранить «состояние» Пролог-системы, включая текущее состояние ее базы данных, в файле на диске, причем таким образом, что восстановление этого состояния происходит значительно быстрее, нежели чтение программы и приведение ее в то же самое состояние. Кроме того, в начале каждого сеанса работы, прежде чем начать ввод с терминала, Пролог-10 автоматически читает любую информацию, которая записана в файле plolog.ini.
Если во время выполнения Пролога-10 фиксируется ошибка, то система выводит сообщение, говорящее о том, что произошло. Большинство ошибок вызывают просто неудачу в согласовании тех целей, которые их породили, так что ваша программа может продолжать выполнение. Однако некоторые ошибки более серьезны. В этих случаях система прекращает выполнение всех имеющихся в данный момент программ и просит ввести очередной вопрос.
