4.5. Засоби документування програми
Для документування процесу розробки бази знань можна застосовувати структурні діаграми. Діаграма – це засіб аналізу й наочного подання складених структур. Існує два види структурних діаграм: предикатні структурні діаграми (ПСД) і доменні структурні діаграми (ДСД). Використовуємо їх для наочного опису бази знань про регіони України (ПСД – рис. 7, ДСД – рис. 8, 9).
Рівень 0 предикат (головний функтор)
Р
івень
1
назва населення столиця площа міста регіони
країна
Р
назва населення площа
назва населення площа
Рис. 7. Предикатна структурна діаграма “країна”
місто
місто
назва населення площа
Рис. 8. Доменна структурна діаграма “місто”
Слід визначити, що ДСД – компонент ПСД. Подібні діаграми корисні для подання компонентів струкутур. Верхні рівні показують загальні риси структури, а нижні деталізують уяввлення про неї. ПСД і ДСД – зручний засіб документування процесу розробки програм на ТP. Вони також можуть надати допомогу при написанні ефективних правил.
регіон
Домен
область
Рівень 0
Рівень 1
назва населення столиця площа назва_міст
назва_регіонів
Рис. 9. Доменна структурна діаграма “регіон”
4.6. Типи й властивості відношень предметної області
Фрази ПРОЛОГ-програми застосовуються для подання відношень між термами. Терми вживаються для подання сутностей предметної області. Тому для підвищення ефективності програми спочатку доцільно проаналізувати відношення, що зустрічаються в предметній області, а потім прийняти розв’язок про те, як подати кожен тип відношень за допомогою фраз ПРОЛОГу. Знання властивостей відношень забезпечить коректне описання предметної області й оптимізацію обробку запитів.
Для простоти будемо розглядати тільки відношення між двома аргументами (тобто бінарні відношення). У принципі такий аналіз можна поширити і на відношення з більшею кількістю аргументів.
4.6.1. Обмеження, що забезпечують цілсність відношень
Для аргументів будь-якого бінарного відношення буде справедливим одне з таких обмежень, що забезпечують цілісність відношення:
один-до-одного;
один-до-багатьох;
багато-до-одного;
багато-до-багатьох.
Якщо бінарне відношення з аргументами X і Y регулюється обмеженням виду один-до-одного, що забезпечує цілісність цього відношення, то це означає, що для заданого значення X існує тільки одне значення Y, яке задовольняє це відношення, а для заданого значення Y існує тільки одне значення X, що задовольняє це відношення. Наприклад, між студентом і його шифром існує взаємо-однозначна відповідність (ПМ-98-2-05).
Якщо бінарне відношення з аргументами X і Y регулюється обмеженням виду один-до-багатьох, що забезпечує цілісність цього відношення, то це означає, що для заданого значення X може існувати багато значень Y, які задовольняють це відношення, але для заданого значення Y існує тільки одне значення X, що задовольняють це відношення. Наприклад, “батькі-діти”.
Якщо бінарне відношення з аргументами X і Y регулюється обмеженням виду багато-до-одного, що забезпечує цілісність цього відношення, то це означає, що для заданого значення X існує тільки одне значення Y, яке задовольняє це відношення, а для заданого значення Y може існувати багато значень X, що задовольняють це відношення. Наприклад, “уродженець-країна”. У якій-небудь країні може народитися багато людей, але одна людина може бути уродженцем тільки однієї країни.
Якщо бінарне відношення з аргументами X і Y регулюється обмеженням виду багато-до-багатьох, що забезпечує цілісність цього відношення, то це означає, що для заданого значення X може існувати багато значень Y, які задовольняють це відношення, а для заданого значення Y може існувати багато значень X, що задовольняють це відношення. Інакше кажучи, для даного відношення не існує ніяких обмежень. Наприклад, “брат-сестра”.
Для виконання цих обмежень необхідно їх перевіряти при первісному заповненні бази знань і підтримувати при роботі з базою даних (перевіряти при кожному акті додавання чи вилучення фактів з бази даних).
Крім цього, деякі відношення можна охарактеризувати наявністю чи відсутністю наступних властивостей:
симетрія (асиметрія);
рефлексивність(нерефлексивність);
транзитивність(нетранзитивність).