 
        
        - •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
Средства отладки
В микро-Прологе предусмотрена возможность трассировки программы, однако средства трассировки должны быть предварительно загружены с помощью предиката LOAD. При трассировке выдается информация о процессе согласования всех целей, не содержащих встроенных предикатов. В моменты возникновения событий CALL, EXIT и FAIL, которые именуются, соответственно, как ENTER, FINISH и FAIL, выдаются соответствующие сообщения. Пользователю разрешается в момент события CALL вмешиваться в ход трассировки и задавать команды CONTINUE (продолжить выполнение с трассировкой), SKIP (прервать трассировку до завершения текущей цели), FINISH (немедленное согласование текущей цели) иFAIL (немедленная неудача в согласовании текущей цели).
Литература
Clark K.L., Mc-Cabe F.G. Micro-PROLOG: Programming in Logic, Prentice-Hall, 1984. [Русский перевод: Клар К., Маккейб Ф. Введение в логическое программирование на микро-Прологе.- М,; Радио и Связь, 1987.]
Приложение f. Система мпролог[19]
В этом приложении описывается система МПролог, разработанная в Институте по координации вычислительной техники (SZKI), г. Будапешт. Название системы МПролог отражает тот факт, что в этой системе предусмотрены средства для модульной разработки программ. Кроме того, в ней поддерживается более 200 встроенных предикатов, рассчитанных на различные области применения.
Синтаксис МПролога совместим с синтаксисом Пролога-10 (см. приложение D), и почти все встроенные предикаты Пролога-10 предусмотрены также и в МПрологе.
Пролог доступен на следующих вычислительных комплексах:
| ЭВМ | Операционные системы | 
| VAX-11 | VMS, UNIX | 
| IBM | VM/CMS, MVS | 
| Siemens | BS2000 | 
| M68000 | UNOS, UNIX-подобные системы | 
Одна из версий МПролога (так называемый мини-МПролог) предназначена для микро- и мини-ЭВМ. Первая реализация этой системы применяется на ЭВМ IBM PC с ОС MSDOS.
Пример сеанса работы
Ниже приводится пример сеанса работы с подсистемой разработки программ (PDSS) системы МПролог,
В системе МПролог средства диалоговой разработки программ отделены от интерпретатора и реализованы в подсистеме PDSS, которая исполняет команды первичного ввода, редактирования, выполнения, трассировки и другой обработки модулей МПролога. Подсистема PDSS также позволяет задавать значительное число глобальных параметров, определяющих режимы работы команд. Например, параметр line_length (длина_строки) задает длину выводимых строк при специально форматированном выводе утверждений.
DO $S.MPRO.PDSS
MPROLOG (V1.4) Program Development Subsystem 1.4:4 (
c) 1982 Institute for Coordination of Computer Techniques (SZKI), Budapest.
По команде help выводится общая вспомогательная информация о возможностях PDSS (# означает приглашение системы)[20];
* help Команда; h[elp] [ТЕМА…]
Выводит вспомогательную информацию по заданной теме или о возможностях самой команды help, если аргумент опущен.
Можно получить информацию по следующим темам:
all_global all_symbolic all_visible body bye coded consult declaration delete dynpart edit enter exception_handling execute export face focus global goal help hidden import insert interface list local match_order mode modify module move next nonprolog operator options previous query read rename replace reply reset rungoal savemod selectors set solutions status symbolic trace type untimed untrace visible =
Сведения по конкретной теме, например по теме module, указанной в третьей колонке, можно получить следующим образом:
*help module
Команда: m[odule] [ИМЯ]
Делает модуль ИМЯ текущим модулем. Если ИМЯ опущено, то текущим модулем становится `неименованный_модуль'. После этой команды никакое утверждение не помещается в поле зрения.
Возможности PDSS позволяют разрабатывать несколько модулей. Данный сеанс начинается с команды module, создающей модуль, в который затем будут помещаться определения предикатов.
* module first
MODULE first
* enter hates(ann,john).
PREDICATE hates/2
*?- hates(kate,X).
NO
Команда enter используется здесь для дополнения модуля first новым утверждением. На основе одного этого утверждения ответ на вопрос hates(kate, X) получается отрицательным.
В то же время, когда утверждений, относящихся к данному целевому утверждению, вообще нет, система ведет себя по-другому: такая ситуация рассматривается как особая, и она обрабатывается стандартным обработчиком особых ситуаций PDSS:
*?- likes(X,Y).
Exception -505: undefined predicate In call of likes(_425,_426) Function (h for help)?
* h
p – enter new PDSS level
b – backtrace
a – abandon execution
с – continue
f – fail
s – contents of the stack
r - redo the broken call
i – user handled interrupt
h – help Function (h for help)'
* f
NO
Здесь enter new PDSS level означает выход на новый уровень команд PDSS (аналогично команде break в Прологе-10), backtrace означает вывод списка предшественников ошибочного вызова (аналогично команде backtrace в Прологе для PDP-11 с ОС UNIX).
После завершения указанных выше действий пользователь может запросить другие действия. Предикаты continue и fail продолжают приостановленное выполнение программы так, как если бы вместо особой ситуации имела место согласованность или несогласованность цели с базой данных. В данном случае ввод f приводит к ответу NO.
Однако систему МПролог можно заставить вести себя так, как Пролог-система, описанная в книге. Для этого достаточно в качестве обработчика особой ситуации для undefined predicate задать целевое утверждение fail:
*?- newhandler("undefined predicate",fail).
Yes
*?- likes(X,Y).
No
Будем считать, что файл test содержит ту же самую последовательность утверждений, что и в предыдущих приложениях. Тогда мы можем считать содержащиеся в нем утверждения в базу данных. При этом, если параметр auotostate не в состоянии «off» (выключено), то будет выводиться функтор (т. е. имя/число аргументов) читаемых из файла предикатов.
*?- [test]. likes/2
Yes
*?- listing(likes/2).
likes(john,alfred).
likes(alfredjohn).
likes(bertrandjohn).
likes(david,bertrand).
likes(john,ANYBODY):- likes(ANYBODY,bertrand).
Yes
Переменные (в данном случае ANYBODY) записаны прописными буквами как в Прологе-10. Однако в МПрологе предусмотрена особая возможность сохранения символьных имен переменных в пользовательской программе.
Альтернативным способом вывода заданного предиката или некоторых из определяющих его утверждений является использование команды type:
* type likes/2
likes(john,alfred).
likes(alfred,john).
likes(bertrand,john).
likes(david,bertrand).
likes(john,ANYBODY):- likes(ANYBODY,bertrand).
Второе и четвертое утверждения данного предиката можно просмотреть с помощью команды;
* type likes / 2 CL (2,4)
likes(alfred, john).
likes(david,bertrand).
А все утверждения, включающие bertrand выбираются следующим образом:
* type likes / 2 CL (bertrand)
likes(bertrand, john).
likes(david,bertrand).
likes(john,ANYBODY):- likes(ANYBODY,bertrand).
Получение альтернативных решений для целевого утверждения осуществляется немного иначе, чем в Прологе-10:
*?- likes(john,Who).
WHO = alfred Continue (y/n)?
* y
WHO = david Continue (y/n)?
* у
NO
Новые утверждения можно добавлять как с помощью команды enter, так и путем чтения псевдо-файла user (как в Прологе-10):
*?- [user].
likes(timothy,bertrand).
likes/2+6
* bye
Yes
Команда ввода вопроса (?-) не выдает сведений о времени его выполнения. Эту информацию можно получить путем задания команды execute (в краткой форме ':'):
* :likes(john,X).
(*** CPU time: 0.27 sec, 1 calls, 0 backtracks ***)
Подсистема PDSS гибко реагирует на синтаксические ошибки. В стандартном режиме при возникновении такой ошибки пользователю предоставляется выбор: отредактировать ошибочное утверждение или выполнить целевое утверждение:
*?- likes(john,ann)). full stop expected at) Enter the editor (y/n)?
* y
10: likes(john,ann))
*** Enter editor commands
* 10: likes(john,ann)
*** Line 10 replaced ***
* end NO
Команда end закрывает цикл редактирования. Затем делается попытка согласовать отредактированную цель, и в результате получается ответ NO.
Тот же метод применим и в случае чтения файла в базу данных: ошибочные утверждения могут быть отредактированы, а затем процесс чтения файла продолжается.
Сеанс работы с PDSS завершается по команде bye. При этом система предупреждает пользователя о возможности утраты модулей, которые не были записаны в файлы.
* bye
*** The following module(s) have not been saved: ***
first Do you want to exit (y/n)?
* y
Normal exit from MPROLOG PDSS
