L_OBZOR (ЛИСП), страница 5

Целью проектирования Лисп-машин была разработка их в виде персональных ЭВМ, которые можно было бы использовать не только для профессиональных исследований в области ИИ, но и для различных промышленных и коммерческих приложений. Разработке и их распространению помешала необходимость переноса программного обеспечения большого объема из дорогой среды больших машин.

По производительности оборудования Лисп-машины очень эффективны, кроме того, они имеют большой объем основной памяти. Их аппаратура спроектирована специально для вычислений на Лиспе. С точки зрения эффективности одной из наиболее важных особенностей является проверка типов на уровне аппаратуры, используемая в системах, происходящих из MIT.

Однако наиболее существенным преимуществом такой аппаратуры является возможность использования на Лисп-машине интегрированной программной среды. В ней наряду с самим Лиспом содержатся разнообразные программные средства. Программное обеспечение использует тысячи функций. Во многих системах помимо Лиспа доступны и другие языки (Паскаль, Ада, Си, Пролог и др.). Так, в систему можно добавить реализованные ранее на других языках части или сделать традиционное программирование более эффективным с помощью разнообразнейших средств, имеющихся на Лисп-машине.

Создание Лисп-машин дало новый толчок развитию Лиспа. Кроме высокого быстродействия (первая же Лисп-машина работала в несколько раз быстрее, чем Маклисп) и огромной виртуальной списковой памяти, достоинством Лисп-машин является и то, что для них это единственный язык программирования. На нем написаны все системные программы, начиная с ОС и кончая всевозможными препроцессорами, и программы пользователя. Такая однородность значительно упрощает как разработку самих системных компонентов, так и взаимодействие с ними. По сути дела, на Лисп-машинах стирается грань между системным и прикладным программным обеспечением. В настоящее время Лисп-машины выпускаются рядом фирм США, Японии и Западной Европы. В бывших социалистических странах также имеются положительные примеры разработки таких машин.[7]

1. Выводы.

Современные диалекты языка Лисп можно рассматривать как мощные интерактивные системы программирования. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, сам язык Лисп претерпевает серьезные изменения - развиваются средства языка, предназначенные для обработки нетрадиционных для Лиспа типов данных: массивов, векторов, матриц; появляются некоторые средства управления памятью (пакеты), отсутствующие в Лиспе. Серьезные изменения претерпевают и управляющие структуры. Появились несвойственные природе языка Лисп функции, заимствованные из Фортрана, Алгола, Паскаля, Си: Do, Loop, Goto , Case и прочие, позволяющие пользователю, незнакомому с принципами функциональных языков, легко переходить на Лисп. Качество программ снижается, зато возрастает популярность языка. Во-вторых, если на первом этапе развития Лисп-системам была присуща небольшая скорость обработки данных и серьезные ограничения на емкость используемой оперативной памяти, то современные Лисп-системы уже могут соперничать по этим параметрам с такими языками, как Си, Паскаль и др. Использование Лисп-машин вообще практически снимает ограничения памяти и быстродействия.

Для ПЭВМ ограничения по памяти и быстродействию все еще остаются существенными. Однако положение не безнадежно. Развитие Лисп-систем для ПЭВМ идет сегодня по трем различным направлениям. Первое связано с увеличением емкости памяти, которая может использоваться Лисп-системой. С этой целью ряд компаний разработал версии языка Golden Common Lisp, использующие расширения оперативной памяти и виртуальную память. Второе направление связанно с повышением быстродействия Лисп-систем. Третье направление состоит в разработке эффективных компиляторов программ с языка Лисп в традиционные языки (чаще всего в язык Си).

Положительным нововведением в современные диалекты языка можно считать псевдоассемблерные команды, которые позволяют оперировать основными регистрами машины и организовывать прерывания на уровне DOS и BIOS. Кроме того, многие Лисп-системы имеют хорошие интерфейсы с другими языками (Фортран, Паскаль, Ассемблер, Си), что позволяет повысить эффективность прикладных Лисп-программ.

Если же говорить о глобальной тенденции развития самой идеологии языка Лисп, то очевидно, что она связана с созданием объектно-ориентированных версий языка как наиболее пригодных для реализации систем ИИ.

Анализ существующих языков обработки символьной информации, использование их для реализации интеллектуальных систем, а также сравнение тенденций развития этих языков позволяют сделать несколько замечаний.

1. Можно предположить, что Лисп еще значительное время будет оставаться основным языком для реализации интеллектуальных систем.

2. Уже в ближайшее время можно ожидать появления языков, вобравших в себя лучшие черты Лиспа и др. языков программирования ИИ.

3. Наблюдается явная тенденция к созданию параллельных версий языков для программирования задач ИИ. Языки типа Лисп, Пролог, Рефал (а также всевозможные модификации и «смеси» этих и/или других языков символьной обработки) будут все больше уступать свои позиции на уровне инженеров по знаниям специальным языкам представления знаний, оставаясь инструментарием системных программистов.

На основании анализа сравнительных характеристик для изучения языка Лисп в курсе лабораторных работ по предмету «Системы искуственного интеллекта» был выбран диалект муЛисп. Выбор этого диалекта основан на следующих его особенностях:

1. Простота в изучении (благодаря небольшому набору базовых функций).

2. Близость к стандарту языка.

3. Возможность пополнения базового набора функций.

4. Дополнительные библиотеки Лисп-функций, расширяющие базовый набор функций, имеющимися в диалектах Коммон Лисп и Интерлисп, а также библиотеками, позволяющими выполнять манипулирование окнами на экране дисплея и работать с устройством «мышь».

5. Дополнительное программное обеспечение к интерпретатору: интерактивный редактор текстов и простая обучающая система.