МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет» им. С.М. Кирова

Кафедра информационных систем и технологий

С.П.Хабаров, кандидат технических наук, доцент

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

PROLOG - ЯЗЫК РАЗРАБОТКИ

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ И ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ

Учебное пособие

для бакалавров и магистров направлений подготовки 230400 «Информационные системы и технологии»

и 230200 «Информационные системы»

Санкт-Петербург

2013

Рассмотрено и рекомендовано к изданию Учебно-методической комиссией лесохозяйственного факультета

Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета 12 октября 2013г.

Отв. редактор

Кандидат технических наук, доцент С.П. Хабаров

Рецензенты:

Кафедра Информационных систем и вычислительной техники Национального минерально-сырьевого университета «Горный"

(доктор технических наук, профессор И.В. Иванова), доктор технических наук, профессор, А.Ю. Тропченко (НУИИТМО)

УДК 004.89(075.8)

Хабаров С.П.

Интеллектуальные информационные системы. PROLOG- язык разработки интеллектуальных и экспертных систем: учебное пособие / С.П.Хабаров.- СПб. СПбГЛТУ, 2013.- 138 с.

ISBN

Представлено кафедрой информационных систем и технологий.

В пособии дана характеристика современного этапа развития языка Prolog и его возможностей для разработки интеллектуальных систем. Приведены об­щие сведения о конструкции языка и описан процесс разработки программ на этом

языке. Рассмотрены наиболее распространенные среды программирования: PIE, Tubo-

Prolog, SWI-Prolog и Visual-Prolog. Большое число примеров и заданий позволяет изу­чить основные методы работы в каждой из этих сред, а также познакомиться с особен­ностями их использования для реализации конкретных проектов.

Учебное пособие предназначено для бакалавров и магистров направлений подго­товки 230400 «Информационные системы и технологии» и 230200 «Информационные системы». Оно будет полезно аспирантам, преподавателям вуза и специалистам, при­меняющим методы искусственного интеллекта в своей профессиональной деятельно­сти.

Табл. 7. Ил. 81. Библиогр. 12 назв.

Темплан 2013 г. Изд. №

ISBN ©СПбГЛТУ, 2013

Содержание

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 1

PROLOG - ЯЗЫК РАЗРАБОТКИ 1

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ И ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ 1

Хабаров С.П. 2

СОДЕРЖАНИЕ 3

1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЯЗЫКА PROLOG 5

1.1. Тенденции в истории развития языка Prolog 5

1.2. Области применения языка Prolog 8

1.3. Современные реализации языка Prolog 11

2. ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ PROLOG-ПРОГРАММ 18

2.1. Общие сведения о языке Prolog 18

2.2. Понятие факта, правила, запроса и процедуры 20

2.3. Механизм сопоставления и поиска с возвратом 21

2.4. Основные элементы языка Prolog 23

3. СРЕДА РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММ PIE И СИСТЕМА SWI-PROLOG 27

3.1. Основы работы в консоли Prolog 29

3.2. Основы работы с программными файлами 33

3.3. Справка и помощь в среде SWI-Prolog 41

3.4. Основы трассировки и отладки в среде PIE и SWI- Prolog 44

3.5. Графические интерфейсы на базе SWI-Prolog/XPCE 48

3.6. Загрузка и запуск программ SWI-Prolog'a 55

3.6.1. Использование ярлыков для запуска программ 58

3.6.2. Использование командных и скриптовых сценариев 62

4. СРЕДА РАЗРАБОТКИ TURBO-PROLOG 68

4.1. Структура программы на Turbo Prolog'e 69

Секция domains 71

Секция predicates 73

Секция clauses 74

Секция goal 75

Секция database 76

4.2. Оболочка системы Turbo Prolog 77

Опция меню "Редактировать" (Ред) 79

Опция меню "Выполнить" (Вып) 80

Опция меню "Компилировать" (Компил) 80

Опция меню "Файлы” 80

Опция меню "Установки" (Устан) 81

4.3. Отладка и трассировка программ 81

4.4. Работа с простейшими программами в Turbo Prolog'e 84

Загрузка системы Turbo Prolog, ввод и запуск программ 84

Работа с программой в режиме диалога 85

Трассировка программ в среде системы Turbo Prolog'a 87

Работа с программами, содержащими внутреннюю цель 89

Простейшая программа ввода-вывода данных 91

Компиляция программ. 92

4.5. Работа с графикой в Turbo Prolog'e 94

5. СРЕДА РАЗРАБОТКИ VISUAL PROLOG 97

5.1. Интегрированная среда разработки 97

5.2. Разработка консольного проекта 98

Этап создания проекта 98

Дерево проекта (Project Tree) 100

Этап разработки программного кода проекта 101

Этап компиляции и запуска проекта 104

5.3. Разработка GUI проекта на Visual Prolog'e 106

Создание нового GUI проекта 107

Добавление формы в пустой проект 109

Настройка главного меню проекта 112

Разработка экранной формы 117

Организация вычислительных процедур проекта 119

6. PROLOG — ЯЗЫК ЛОГИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ 121

6.1. Системы основанные на знаниях 121

6.2. Логические модели и логическое программирование 122

6.3. Простейшие конструкции языка предикатов 122

6.4. Предикатные формулы 123

6.5. Определение правильно построенной формулы 125

6.6. Логический вывод 126

6.6.1. Правило резолюции для простых предложений 127

6.6.2. Правило резолюции для сложных предложений 132

6.6.3. Простая резолюция сверху вниз 133

6.6.4. Общая резолюция сверху вниз 133

6.6.5. Унификаторы и примеры унификации 135

6.7. Решение задач и извлечение ответа 135

ПРИЛОЖЕНИЕ 137

Приложение 1. Запуск Turbo-Prolog в ОС Windows 7 137

Запуск DOSBox 138

Подключение русского языка 141

Дополнительные настройки DOSBox 142

Приложение 2. Служебные предикаты Турбо-Пролога 144

2. Предикаты преобразования данных 145

3. Предикаты работы с окнами. 146

4. Предикаты работы с файлами. 146

5. Предикаты управления экраном. 148

6. Предикаты обработки строк. 148

7. Предикаты работы с графикой. 149

8. Разные предикаты. 150

9. Правила вычисление атрибутов экрана. 151

Приложение 3. Пример программы построения дерева синтаксического анализа 153

Запись грамматических правил 153

Реализация грамматических правил на языке Prolog 154

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 158

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 159

PROLOG - ЯЗЫК РАЗРАБОТКИ 159

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ И ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ 159