- •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
1.5 Налагодження і трасування програм
Введена або завантажена з диску Пролог-програма після вибору в головному меню команди Run запускається системою на компіляцію і виконання. Але перш, ніж програма почне виконуватися, вона перевіряється на відповідність синтаксисові Турбо-Прологу, відсутність змішання значень з різних областей типів даних. Якщо при компіляції виявляється помилка, то відповідне повідомлення з'являється в нижньому рядку вікна редактори і курсор у вікні редагування вказує на місце помилки.
Якщо програма успішно відкомпільована і система очікує завдання зовнішньої мети для виконання, то наступною стадією налагодження є вибір таких цілей, щоб програма тестувалась для досить широкого набору вихідних даних.
При виникненні непередбачених ситуацій варто перейти на покрокове трасування програми. Для цього в текст програми вводиться директива trace, що може бути вставлена в програму перед секцією predicates.
При виконанні програми, що містить директиву trace, у вікні "Трасування" по черзі виводяться всі цілі і твердження програми, використовувані в процесі її виконання. Це дозволяє стежити за ходом виконання програми, переходами від однієї мети до іншої, за процесом пошуку з поверненням.
Перехід від виконання однієї мети до іншої забезпечується натисканням клавіші F10. Натискання клавіші F10 викликає виконання поточної мети. Після її натискання, мета виводиться у вікні "Трасування", і так крок за кроком. Директива trace показує повну інформацію, усуваючи при цьому різні оптимізації, виконувані компілятором.
Наприклад, trace перешкоджає автоматичному знищенню рекурсії, так, що можна спостерігати всі повернення (RETURN) предиката. Повідомлення, що генеруються системою програмування Турбо-Пролог при виконанні покрокового трасування у вікні “Трасування” наведено в табл.1.1.
Коли трасується велика програма, що містить багато предикатів, то її можна налагоджувати, керуючи трасуванням. Якщо, наприклад, уже відомо, що предикат old_predicate(...) працює успішно, то твердження для предиката
new_predicate(...) :- old_predicate(...) , new_goal(...) , ...
може бути перевизначене в такий спосіб:
new_predicate(...) :- trace(off) , old_predicate(...), tracе(on), new_goal(...), ...
і трасування піде швидше.
Іншою можливістю керувати інформацією, виведеної при трасуванні, є звертання до предикатам трасування у формі
trace predicate_1, predicate_2, predicate_3, ...
яке виводить результати звертань (CALL) і повернень (RETURN) тільки для перерахованих у директиві trace предикатів predicate_1, predicate_2, predicate_3 і т.д.
Таблиця 1.1 – Повідомлення системи при трасуванні
Повідомлення системи |
Пояснення до повідомлення системи |
CALL |
Щораз при виклику предиката у вікні "Трасування" відображаються ім'я предиката і значення його параметрів |
RETURN |
Це повідомлення виводиться у вікні спостереження, коли пропозиція виконалася і предикат повертає керування його предикатові, що викликав. Якщо існують подальші пропозиції, що задовольняють вхідним параметрам, відобразиться символ зірочка для вказівки того, що дана пропозиція знаходиться в місці пошуку з поверненням. |
FAIL |
Коли предикат не досяг успіху, відображається слово FAIL, за яким слідує ім'я даного предиката. |
REDO |
Указує на те, що має місце пошук з поверненням. Ім'я предиката, що повторно виконується, разом зі значеннями його параметрів відображається у вікні спостереження. |