- •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
9.7 Зміст звіту по лабораторній роботі
Звіт по лабораторній роботі повинен містити:
1. Програми роботи з динамічними БД, використані при виконанні даної роботи, а також опис структури цих програм (згідно індивідуального завдання).
2. Вміст файлових БД, збережених на диску (згідно індивідуального завдання).
3. Результати виконання завдань 9.1, 9.2, 9.3, і 9.4.
Лабораторна робота №10 робота з складно структурованими базами даних
Мета роботи:
1. Знайомство з організацією складно структурованих БД в Турбо-Пролозі.
2. Закріплення знань по опису складних структур даних.
3. Отримання навиків складання Пролог-програм для роботи з БД.
4. Розробка інформаційно-запитальної системи на Пролозі.
10.1 Опис логічної моделі даних
Дана лабораторна робота розвиває навики представлення структурних об'єктів даних і управління ними. Вона показує, що Пролог є природною мовою запитів до бази даних і як з його допомогою переходити до формування простих баз знань.
Як уже наголошувалося раніше, одним із способів представлення БД на Пролозі може бути представлення БД у вигляді множини фактів. Наприклад, в базі даних про сім’ю, кожна сім’я може описуватися одним фактом. При цьому у складі будь-якої сім'я можна виділити три її компоненти: чоловік, дружина і діти. Виходячи з цього, в предметній області „сім’я” можуть бути виділені три об’єкти, які описуються відношенням
Сім’я(Чоловік, Дружина, Діти)
Оскільки кількість дітей в різних сім'ях може бути різною, то об’єкт Діти доцільно представити у вигляді списку, що складається з довільного числа елементів:
Діти = [Дитина1, Дитина2, . . ., ДитинаN]
Кожного члена сім’ї в свою чергу можна описати структурою, що складається з чотирьох компонент: імені, прізвища, дати народження і виду діяльності, тобто представити у вигляді:
Член_сім’ї(Ім'я, Прізвище, Дата_народження, Діяльність)
При цьому дата народження також представляється структурою, що об'єднує в своєму складі три компоненти: число, місяць і рік народження:
Дата(Число, Місяць, Рік)
Особливий інтерес представляє інформація про вид діяльності, яка може містити відомості про те: працює, вчиться або не працює який-небудь член сім’ї. Причому, в тому випадку, якщо людина працює, слід мати дані про місце його роботи, посаду і оклад. Якщо вчиться, то слід вказати місце навчання. Якщо не працює, то треба мати про це інформацію. Таким чином, вид діяльності для кожного з членів сім'ї може бути описаний одній з можливих структур:
Працює(Де, Ким, Оклад) або Навчається(Де) або Непрацює
Графічно інформацію про кожну сім’ю можна представити у вигляді структури, приведеної на рис.3.1.
Інформація про сім'ю, зображену на рис.3.1, є екземпляром відношення Сім’я і може бути занесена в базу даних у вигляді факту (твердження):
Рисунок 10.1 – Структурована інформація про сім'ю.
сім’я(член_сім’ї(Василь, Петренко, дата(2, січень, 1960), працює(ПП, директор, 1000)).
член_сім’ї( Марія, Петренко, дата(22, травень, 1964), непрацює),
[член_сім’ї(Іван, Петренко, дата(14, грудень, 1986), навчається(університет)),
член_сім’ї(Галина, Петренко, дата(1, серпень, 1990), вчиться(школа))]).
Тоді БД складатиметься з послідовності фактів, подібних цьому, і описуватиме всі сім'ї, що представляють інтерес для нашої програми.
Пролог дуже зручний для отримання необхідної інформації з такої бази даних. У ньому добре те, що можна посилатися на об'єкти, не вказуючи в деталях всі його компоненти. Можна задавати тільки структуру об'єктів, що цікавлять нас, і залишати конкретні компоненти без точного опису або лише з частковим описом. На рис.3.2 приведено декілька прикладів.
Рисунок 10.2 – Опис об’єктів за їх структурними властивостями.
Так, в запитах до БД можна посилатися на всіх Петрових за допомогою терму
сім’я( член_сім’ї( _, Петренко, _, _ ), _, _ )
Символи підкреслення означають різні анонімні змінні, значення яких нас не турбують. Посилатися на всі сім'ї з трьома дітьми дозволяє терм:
сім’я( _, _, [_,_, _])
Щоб знайти всіх заміжніх жінок, що мають принаймні трьох дітей, можна поставити запитання:
сім'я( _, член_сім’ї(Ім’я, Прізвище,_,_),[_,_,_ |_]).
Основним моментом в цих прикладах є те, що вказувати об'єкти, що нас цікавлять, можна не тільки за їх вмістом, але за їхньою структурою.