- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни Тернопільський національний технічний університет імені Ів. Пулюя
- •Лабораторне заняття №1 Ознайомлення з мовою програмування Пролог
- •1.1 Загальні відомості про мову Пролог
- •1.2 Елементи мови Турбо-Пролог
- •1.3 Структура програм Турбо-Пролога
- •1.3.1 Секція domains Пролог-програми
- •1.3.2 Секція predicates
- •1.3.3 Секція clauses
- •1.3.4 Секція goal
- •1.3.5 Секція database
- •1.4 Оболонка системи Турбо-Пролог
- •1.5 Налагодження і трасування програм
- •Лабораторна робота №2 Робота з найпростішими програмами в системі Турбо-Пролог
- •2.1 Вступ
- •2.2 Завантаження системи Турбо-Пролог, ввід і запуск програм
- •2.3 Робота з Пролог-програмами в режимі діалогу
- •2.4 Трасування програм у середовищі системи Турбо-Пролог
- •2.5 Робота з програмами, що містять внутрішню мету
- •2.6. Найпростіша програма вводу-виводу даних
- •2.7 Побудова найпростішого інтерфейсу для виводу результатів запитів
- •8. Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №3 Пролог-програми як найпростіші бази даних і знань
- •3.1 Вступ
- •3.2 Запити до бази даних
- •3.2.1 Прості запити
- •3.2.2 Складені запити
- •3.2.3 Запити з анонімними змінними
- •3.3. Статичні і динамічні бази даних
- •3.4. Явні і неявні бази даних. Правила логічного висновку
- •3.5 Використання структур у якості доменів відношень
- •6. Процедури як елемент представлення знань
- •3.7 Цілісність і несуперечність баз даних і знань
- •3.8. Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №4. Керування ходом виконання програм у системі Турбо-Пролог
- •4.1 Робота системи Турбо-Пролог при виконанні запитів
- •4.2 Уніфікація термів
- •4.3 Пошук з поверненням при виконанні Пролог-програм
- •4.4 Використання відкату після невдачі при використанні внутрішньої мети для організації найпростішого інтерфейсу виводу
- •4.5 Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №5 Керування ходом виконання Пролог-програм
- •5.1 Організація повторюваних процесів
- •5.2 Керування пошуком з поверненням
- •5.3 Керування ходом виконання програм з використанням відсікання
- •5.4 Застосування предикату not - заперечення як неуспіх
- •5.5 Використання методу відкату і відсікання
- •5.6 Відкат і відсікання при реалізації відносин типу „один-до-багатьох”
- •5.7 Ступінчаті функції і відсікання
- •5.8 Труднощі у використанні відсікання і заперечення
- •5.9 Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №6 Рекурсія і рекурсивні процедури в Пролозі
- •6.1 Визначення поняття рекурсії
- •6.2 Склад рекурсивної процедури
- •6.3 Особливості виконання рекурсивних процедур Прологом-системою
- •6.4 Приклад рекурсивної процедури пошуку довжини маршруту на графі
- •6.5 Обмеження і властивості, що забезпечують цілісність відношень
- •6.6 Реалізація циклічних процедур за допомогою бектрекінгу
- •6.6.1. Реалізація ітераційного процесу за допомогою бектрекінгу
- •6.6.2 Дії типу ’до’ і ’після’
- •6.6.3. Застосування бектрекінгу для реалізації циклів
- •6.7 Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №7 Списки і процедури їх обробки
- •7.1 Списки як рекурсивні структури даних
- •7.2 Використання списків в Пролог-програмах
- •7.3. Найпростіші процедури роботи зі списками
- •7.4 Процедури обробки списків
- •7.5. Компонування даних у список
- •7.6. Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №8 Способи представлення баз даних у Пролог-програмах
- •8.1 Вступ
- •8.2 Представлення відносин у виді фактів
- •8.3 Представлення атрибутів у виді фактів
- •8.4 Представлення бази даних у виді списку структур
- •8.5 Представлення бази даних у виді лінійної рекурсивної структури
- •8.6 Представлення бази даних у виді двійкового дерева
- •8.7 Порівняння різних видів представлення бази даних
- •Лабораторна робота №9 Динамічні бази даних
- •9.1 Вступ
- •9.2 Прості прийоми роботи з динамічними бд
- •9.3 Зв’язок статичних і динамічних баз даних
- •9.4 Процедура роботи з динамічною бд, що навчається у користувача
- •9.5 Розширення бази даних у файли
- •9.6. Організації файлових бд на основі файлів прямого доступу
- •9.6. Особливості представлення динамічних баз даних у Visual Prolog
- •9.7 Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №10 робота з складно структурованими базами даних
- •10.1 Опис логічної моделі даних
- •10.3 Отримання структурованої інформації з бази даних
- •10.4 Абстракція даних і побудова баз знань
- •10.5. Зміст звіту по лабораторній роботі
- •Лабораторна робота №11 дослідження методів представлення і обробки знань
- •11.1 Структура експертних систем
- •11.2 Представлення знань
- •11.3 Система інтерфейсу користувача
- •11.4 Експертна система на правилах
- •11.5 Експертні системи, що базуються на логіці
- •11.6 Структура бази знань експертної системи для вибору породи дерева
- •11.7 Зміст звіту
- •Список використаних джерел
- •Додаток а Службові предикати Турбо-Пролога
- •Додаток б Службові предикати Турбо-Пролога для роботи з файлами
- •Додаток в
- •Таблиця в.1 – Варіанти завдань
- •6. До лабораторної роботи №7
- •7. До лабораторної роботи №8
- •8. До лабораторної роботи №9
- •9. До лабораторної роботи №10
- •10. До лабораторної роботи №11
9.3 Зв’язок статичних і динамічних баз даних
Для того, щоб почати працювати з динамічною БД, потрібен або доступний для завантаження динамічної БД файл на диску, або початкове завантаження динамічної бази вручну. Викликано це тим, що Пролог формує динамічну базу в оперативній пам’яті. Виключення комп’ютера або просто вихід з програми можуть привести до втрати даних. У цих умовах найцінніші дані можна представити фактами статичної бази даних безпосередньо в тілі програми.
При застосуванні такого підходу, для можливості зміни даних в процесі роботи програми або додавання нових фактів, слід перезаписати дані із статичної до динамічної БД.
У програмі 2_2 використовуються дві бази даних однакової структури
Адреса(Організація, Вулиця, Будинок, Группа_Організацій)
Одна з них є динамічною і описана предикатом address() у секції database, друга – статичною і описана предикатом adres() у секції predicates.
/* Програма 2_2 */
domains
firm, street, group = symbol
house = integer
database
address(firm, street, house, grup)
predicates
adres(firm, street, house, group )
place(firm, street, house, group )
load_dbd
del(firm)
school(firm)
bank(firm)
clauses
adres(„ІФНТУНГ”, „вул.Карпатська”, 15, „Bуз”).
adres(„Прикарпатський університет”, „вул.Шевченко”, 57, „Вуз”).
adres(„Аваль”, „вул.Сахарова”, 32, „Банк”).
adres(„Надра”, „вул.Чорновола”, 23, „Банк”).
load_dbd:- adres(X, Av, N, G), assertz(address(X, Av, N, G)), fail.
load_dbd:- !.
del(Firm):- retract(address(Firm, _, _, _)).
place(X, St, N, G):- bound(X), address(X, St, N, G), !.
place(X, St, N, G):- free(X), address(X, St, N, G).
school(Firm):- рlасe(Firm, St, N, „Вуз”), write(St, “ ”, N), nl.
bank(Firm):- place(Firm, St, N, „Банк”), write(St, “ ”, N), nl.
Предикат place() зв’язує місцерозташування організації в місті з її адресою.
Процедура р1асе() накладає обмеження „один-до-багатьох” при доступі до динамічної БД address(), що забезпечує цілісність відношень при обробці запитів.
Предикати school() і bank() описують дві неявні БД для забезпечення користувача інтерфейсом доступу до динамічної БД.
Процедура load_dbd служить для занесення в динамічну БД address() інформації із статичної БД adres(). У цій процедурі використовується вже знайомий нам метод відкату після невдачі, який дозволяє перебрати всі твердження предиката adres() і додати відповідні їм факти в динамічну БД.
Предикат del(X) має всього один аргумент і визначається правилом, яке видаляє з динамічної БД запис про для організацію, що має такуж назву як і аргумент Х предиката.
Завантажимо програму в пам’ять і запустимо її на виконання. Якщо ввести запит:
Goal: adres(Firm, _, _, _)
то отримаємо список з чотирьох організацій за числом фактів, що входять до статичної БД. Відповідь на запит:
Goal: place(Firm, _, _, _)
буде негативною, оскільки немає даних в динамічній БД, хоча в статичній вони задані, а предикат place() визначений для динамічної БД. Якщо до формування запиту завантажити динамічну базу даних із статичної Goal: load_dbd та знову сформувати запит
Goal: place(Firm, _, _, Group)
то отримаємо список організацій.
При цьому, операцію завантаження динамічної БД слід виконувати тільки один раз під час сеансу роботи з програмою. Це обумовлено тим, що повторне звернення до предиката load_dbd викличе поповнення динамічної бази даних, вже існуючим в ній набором фактів. Тобто відбудеться дублювання даних.
Завдання 9.2. Завантажте програму і виконайте описані вище запити. Повторно викличте предикат load_dbd та переконайтеся в дублюванні даних. Приведіть динамічну БД в початковий стан, використовуючи предикат del() і сформуйте чотири запити про адресу ІФНТУНГ, використовуючи чотири різні предикати (adres(), address(), place(), school()). У чому полягає відмінність запитів? Сформуйте запити: „Які організації розташовані в будинках з номером 32?”, „Знайдіть адреси всіх Вузів?”, „Яка адреса Приватбанку?”. Скільки є способів побудови кожного з цих запитів і в чому їх відмінність? Модифікуйте розроблену в попередній роботі програму (згідно індивідуального завдання), що використовує статичну базу у вигляді набору фактів, таким чином, що можна було використати статичні факти в динамічній базі даних. Запити і їх результати привести в звіті по роботі.
Використання неявних баз даних дозволяє істотно спростити запити за рахунок організації для користувача інтерфейсу для роботи з динамічною БД. Його використання не вимагає від користувача знання всіх атрибутів динамічної БД і послідовності їх опису в предикаті, що декларує динамічну БД.
Окрім цього, неявні БД дозволяють фільтрувати початкову динамічну БД відповідно до деяких групових ознак. При цьому у адміністратора БД залишається можливість доступу безпосередньо до фактів динамічної БД.