- •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
1.3.4 Секція goal
У секції goal задається внутрішня мета програми. Це дозволяє програмі запускатися незалежно від середовища розробки. Якщо внутрішня мета включена в програму, то Турбо-Пролог виконує пошук тільки одного першого рішення, і зв'язані з змінними значення не виводяться на екран, якщо не передбачити застосування операторів виводу інформації.
Якщо внутрішня мета не використовується, то в процесі роботи є можливість вводити в діалоговому вікні зовнішню мету. При використанні зовнішньої мети Турбо-Пролог шукає всі рішення і виводить на екран усі значення, що зв'язуються з змінними.
У систему Турбо-Пролог включене більш 200 вбудованих стандартних предикатів і більш дюжини стандартних доменів. У випадку використання цих предикатів і доменів немає необхідності оголошувати їх у програмі.
Розглянемо приклад програми, у якій задана внутрішня мета і використовується звертання до стандартних предикатів:
/* Програма 1.2 */
predicates
hello
goal
hello.
clauses
hello :- makewindow(1,7,7,"My first programm",4,54,10,22), nl, write("Please, type your name "), cursor(4,5), readln(Name), nl, write("Welcome ", Name).
У цій програмі формується на екрані вікно, заданого розміру і кольору, запитується Ваше ім'я, а потім воно виводиться на екран.
Перелік і призначення стандартних предикатів приведений у Додатку 1.
Однак найчастіше метою є складний запит до програми. Для доведення якої-небудь складної мети Пролог повинний довести всі його підцілі, створивши при цьому необхідну множину зв'язаних змінних. Якщо ж одна з підцілей помилкова Пролог повернеться назад і перегляне альтернативні рішення попередніх підцілей, а потім знову піде вперед, але з іншими значеннями змінних. Цей процес називається „пошук з поверненням”.
1.3.5 Секція database
Ключове слово database вказує на початок послідовності описів предикатів динамічної бази даних. Динамічна база даних є базою, у яку факти додаються під час виконання програми. Вимоги до описів предикатів такі ж, як і в секції predicates. Факти, що належать динамічній базі даних, обробляються відмінним від звичайних предикатів чином для того, щоб прискорити роботу з БД великого обсягу. Факти динамічної бази можуть модифікуватися протягом сеансу роботи, завантажуватися з дискового файлу за допомогою стандартного предиката consult або записуватися в дисковий файл за допомогою предиката save.
1.4 Оболонка системи Турбо-Пролог
Для вводу Пролог-програми і її виконання необхідно насамперед завантажити в комп'ютер систему Турбо-Пролог.
Основний екран програми складається з головного меню системи і чотирьох системних вікна: вікно редагування, вікно діалогу, вікно повідомлень і вікно трасування. Ці вікна можуть бути використані в будь-якій конфігурації, і кожне з них може займати або цілий екран, або його частина. Нижній рядок екрана містить повідомлення про стан системи, описуючи доступні команди і призначення функціональних клавіш. Призначення клавіш міняється при зміні режиму роботи.
Головне меню містить набір команд і підлеглих ієрархічних меню. Для вибору потрібної команди треба перемістити до неї засвітку і натиснути. Нижче приводиться короткий опис призначення основних команд головного меню.
Команда "Редагувати" (Edit)
По цій команді викликається убудований у систему текстовий редактор. З його допомогою можна вводити і редагувати текст програми. Якщо попередньо не було задане ім'я файлу Пролог-програми, то за замовчуванням приймається ім'я WORK.PRO.
Методи роботи з цим редактором такі ж, як і зі звичайним текстовим редактором, а набір його команд близький до стандартного набору команд для будь-яких Турбо-систем. Перелік основних команд і комбінацій клавіш для виклику цих команд можна одержати, натиснувши клавішу F1.
Особливістю убудованого редактора є наявність у його складі додаткового вікна, що дозволяє одночасно працювати з двома файлами й обмінюватися між ними блоками інформації. Зокрема, копіювати і переносити блоки програмного коду з одного файлу в іншій.
Команда „Виконати” (Run).
Команда „Виконати” використовується для виконання відкомпільованої програми, що знаходиться в пам'яті. При цьому можливі дві ситуації:
1. Якщо ціль міститься усередині програми (тобто програма містить секцію goal), то після виконання команди Run результат роботи програми виводиться у вікні „Діалог”. Натискання клавіші забезпечить повернення в головне меню системи.
2. Якщо секція goal у програмі відсутня, то після виконання команди Run активізується вікно "Діалог" і користувач сам уводить мету або набір цілей, спілкуючись із програмою в інтерактивному режимі через вікно „Діалог”. У ході виконання програми деякі з функціональних клавіш мають спеціальні значення:
F8 – виводить повторно попередню мету у вікні „Діалог”;
F9 – викликає редактор;
Shift+F9 – вибирає системне вікно, щоб змінити його розміри;
Shift+F10 – змінює розміри або рухає вікно "Діалог".
Ctrl+F10 – активне вікно на весь екран, повторне натискання стандартний розмір вікна
Ctrl+P – перенаправляє вивідний потік на принтер;
Ctrl+S – зупиняє висновок на екран, повторне натискання –продовжує;
Ctrl+C або Ctrl+Break – переривають виконання програми.
Команда "Компілювати" (Compile).
По цій команді компілюється завантажена у вікні редактора програма. Результат буде поміщений на диск в .OBJ файл або .ЕХЕ файл, в залежності від установки перемикача компіляції в меню „Режими”
Меню "Files"
Вибір команди "Files" головного меню приводить до виводу на екран дисплея нового меню по роботі з каталогами і файлами. Нижче перелічуються основні команди цього меню і їхнє призначення.
“Завантажити” – завантажує робочий файл із PRO каталогу. Після вибору цієї команди система запитує ім'я файлу. Ви можете ввести:
1. Будь-яке припустиме для ДОС ім'я файлу. Якщо розширення в імені файлу опущено, система автоматично додає .PRO.
2. Файл із каталогу. Якщо на повідомлення системи "Ім'я файлу:" буде натиснута клавіша ВВІД, то відобразиться вміст поточного (PRO) каталогу і вибір файлу здійснюється клавішами керування курсором.
“Зберегти” – зберігає поточний файл на диску.
“Каталог” – використовується для вибору каталогу (PRO – за замовчуванням, для інших треба вказати шлях до каталогу).
“Ім'я файлу” – використовується для перейменування робочого файлу. Зручна для збереження попередньої версії файлу, що редагується.
“Вивід” – направляє програму або її частину на принтер.
“Видалити” – знищує дисковий файл, ім'я файлу може бути зазначене безпосередньо, або обрано з каталогу.
“Перейменувати” – перейменовує файл.
“Видалити файл із редактора” – видаляє поточний файл із редактора і засилає робочий файл.
“Перехід до ДОС” – викликає тимчасовий вихід у ДОС. Повернення з ДОС у Турбо-Пролог по команді exit.
Меню "Установки" (Options).
Вибір Options викликає на екран дисплея меню налаштування й установок оболонки системи програмування. Нижче наведено основні команди цього меню. і їхнє призначення.
“Розмір вікон” – висвічується меню з назвами поточних вікон екрана. Можна вибрати вікно і змінювати його розміри за допомогою клавіш керування курсором:
–“стрілка вліво” і “стрілка вправо” – зменшувати і збільшувати ширину вікна;
– “стрілка вниз” і “стрілка вгору” – зменшувати і збільшувати висоту вікна.
Натискання клавіші Ctrl та кожної, із зазначених вище, робить зміни швидше.
Натискання Shift і стрілки змінює позицію вікна.
“Каталоги” – установлює поточні каталоги для різних типів файлів. У системі Турбо-Пролог використовуються каталоги:
– Каталог PRO – поточний за замовчуванням для файлів з розширеннями .PRO.
– Каталог OBJ – використовується для файлів з розширеннями .OBJ і .PRJ.
– Каталог ЕХЕ – для файлів з розширенням .ЕХЕ, що створюються Турбо-Прологом.
– Каталог TURBO використовується для самої системи Турбо-Пролог.
“Кольори” – змінює колір фону та символів, що виводяться на екран, при чому “стрілка вліво” і “стрілка вправо” приводить до зміни атрибутів основного кольору, а “стрілка вгору” і “стрілка вниз” – для атрибутів символів. Результуюче значення атрибутів виводиться в нижній частині екрана. Для вибору кольору літер і фону можна скористатися таблицею Додатка 2.
“Різні установки” – використовуються для визначення спеціальних параметрів. Автозавантаження, за замовчуванням OFF, використовується, коли необхідно завантажити в пам'ять (Файл, що містить повідомлення про помилки. Розмір стека використовується для перевизначення розмірів стека, за замовчуванням 600 параграфів (1 параграф = 16 байт).
“Завантаження структури” – завантажуються .SYS файл із TURBO каталогу і можна змінювати параметри системи, що містить цей файл;
“Запис структури” – зберігаються поточні установки в.SYS файлі.
Команда "Вихід"(Exit).
По цій команді забезпечується вихід із системи Турбо-Пролог. До виходу із системи необхідно зберегти всі змінені тексти Пролог-програм, а також файли баз даних, використані в даному сеансі роботи з Турбо-Прологом.