Р.У. Себеста - Основные копцепции языков программирования (2001) (1160794), страница 160
Текст из файла (страница 160)
Например, отец(боб, джек) Большинство высказываний, но не все, можно сформулировать в виде хорновских диэь- юнктов. 1$.4. Обзор логического программирования Языки, используемые для логического программирования, называются декларативными языками, поскольку программы, написанные на них, состоят из объявлений, а не из операторов присваивания и управляющих операторов.
Зги объявления в действительности являются операторами, или высказываниями, в символьной логике. Существенной характеристикой языков логического программирования является их семантика, называемая декларативной семантикой (г)ес)ага((те зешапбсз). Основная концепция ее заключается в том, что существует простой способ определения смысла каждого оператора, и он не зависит от того, как именно этот оператор используется для решения задачи. Декларативная семантика значительно проще, чем семантика императивных языков. Например, смысл заданного высказывания в языке логического программирования можно точно определить по самому оператору.
В императивном языке семантика простого оператора присваивания требует проверки локальных объявлений, знания правил обзора данных в языке, а также, возможно, проверки программ, записанных а других файлах всего лишь лля определения типов переменных в операторе присваивания. Если выражение присваивания содержит переменные, должно быть отслежено выполнение программы до оператора присваивания для того, чтобы определить значения этих переменных. Таким образом, результат выполнения этого оператора зависит от его контекста во время выполнения программы. Сравнивая это с простой проверкой отдельного оператора, ие требующей рассмотрения контекста или последовательности выполнения программы, легко видеть, что декларативная семантика намного проще, чем семантика императивных языков. Таким образом, декларативная семантика часто указывается в качестве преимущества декларативных языков над императивными языками (Ноййег, 1984, рр. 240-241).
Программирование как на императивных, так и на функциональных языках в основном является процедурным. Это означает, что программист знает, что иченно должно быть выполнено программой, и указывает компьютеру, как иченно следует выполнять вычисления. Иными словами, компьютер рассматривается как простое устройство, подчиняющееся приказам. Все, что подлежит вычислению, должно сопровождаться подробным описанием вычислений. Некоторые люди полагают, что это составляет суть трудностей при программировании компьютеров. 622 Глава 15.
Языки логического программирования Программирование на некоторых неимперативных языках и, в частности, на языках логического программирования, является непроцедурным. Программы на таких языках не содержат указаний, как иченно вычислить результат, а только описывают форму результата. Отличие состоит в том, что мы предполагаем, будто компьютерная система может каким-то образом определить, кан иченно должен быть получен результат. Для того чтобы предоставить такую возможность в логических языках программирования, нужны четкие средства для снабжения компьютера соответствующей информацией и методом логического вывода для вычисления желательных результатов.
Основная форма общения с компьютером обеспечивается исчислением предикатов, а средством логического вывода результатов является метод, разработанный Аланом Робинсоном. Примером, широко используемым для иллюстрации различий между процедурными н непроцедурными системами, является переупорядочение списка данных в соответствии с некоторым конкретным порядком, известное также под названием "сортировка". В языке, подобном языку С++, сортировка выполняется путем указания в программе всех деталей некоторого алгоритма сортировки, необходимых компьютеру, имеющему компилятор языка С++. После трансляции программы, написанной на языке С++, в машинный код или некоторый интерпретируемый промежуточный кол компьютер, следуя инструкциям, создает отсортированный список.
В непроцедурном языке необходимо лишь описать свойства отсортированного списка. Происходит перестановка элементов заданного списка, и для каждой пары смежных элементов выполняется заданное отношение. Формализуем приведенное описание: допустим, что подлежащий сортировке список представляет собой массив с именем 11ас, индексы которого изменяются в диапазоне ) ... н. Идею сортировки элементов заданного списка с именем о1с) 11зс и помещения его в отдельный массив с именем печ 11зС можно выразить в следующей форме: сортировать(о1с( 11эт, пен 11ас) С переставить(о1с( 11ас, печ 11аг) г~ отсортированный(печ 11лс) с )ГЗ такого, что 1 < з ь и, 11ас(З) < 11аг (1+1) Здесь "переставить" — это преднкат, возвращающий булевское значение "истина", если массив, являющийся его вторым параметром, представляет собой перестановку элементов массива.
являющегося первым параметром. Следуя этому определению, непроцедурная языковая система могла бы произвести отсортированный список. При этом непроцедурное программирование выглядит как простое формулирование точных спецификаций программного обеспечения, что представляет собой значительное преимущество. К сожалению, однако, это не так просто. Логические программы, использующие только резолюцию, сталкиваются с серьезными проблемами, связанными с эффективностью выполнения программ. Более того, оптимальная форма логического языка, возможно, еще не определена, а идеальные методы создания программ на языках логического программирования еше не разработаны.
15.5. Происхождение языка Рго!ое Как указывалось в главе 2, Ален Колмерье и Филипп Руссель из Марсельского университета при некотором участии Роберта Ковальски из Эдинбургского университета 623 15.5. Происхождение языка Рго!оа разработали основы языка Рго!ой. Колмерье и Руссель интересовались обработкой текстов на естественных языках. а Ковальски изучал автоматическое доказательство теорем.
Сотрудничество между Марсельским и Эдинбургским университетами продолжалось до середины !970-х годов. С тех пор исследования по разработке и использованию этого языка развивались независимо в двух этих местах, что в результате, помимо всего прочего, привело к появлению двух синтаксически разных диалектов языка Рго!о8.
Разработка языка Рго!о8 и другие исследования в области логического программирования привлекали к себе мало внимания вне Эдинбурга и Марселя до тех пор, пока в 1981 году не появилось сообщение, что правительство Японии инициировало большой исследовательский проект под названием Р|ТгЬ Оепегапоп Сотрцбпй Буметз (РОСЬ) (Рцсй). 1981; Могочзка, 1981). Одной из основных целей этого проекта была разработка интеллектуальных машин, и язык Рго1о8 был выбран в качестве основы этой разработки.
Объявление о начале проекта РОСЬ неожиданно вызвало среди ученых США и Европы повышенный интерес к исследованиям в области создания искусственного интеллекта и логического программирования. 15.6. Основные элементы языка Рго!о9 В настоящее время существует несколько разных диалектов языка Рго!ой. Их можно отнести к следующим категориям: созданные марсельской группой, созданные эдинбургской группой и набор диалектов для микрокомпьютеров, таких как язык ппсго-Рго1о8, описанный в работе С!агк апд МсСаЬе (1984).
Синтаксические формы этих диалектов несколько отличаются друг от друга. Вместо того, чтобы пытаться описать синтаксис нескольких диалелтов языка Рго!ой нлн их комбинации, мы выбрали один конкретный широко используемый диалект — тот, что был разработан в Эдинбурге. Эта форма языка иногда называется эдинбургским синтаксисом. Его первой реализацией была система ВЕС 8узгет-10 (Фаггеп ег а1.. 1979). 1$.6.1. Термы Как и в других языках, программы на языке Рго!о8 состоят из совокупностей операторов. Язык Рго1о8 содержит несколько довольно сложных операторов.
Все операторы в языке Рго1о8 образуются из термов. Терм (гепп) в языке Рго1об — это константа, переменная или структура. Константа— это или атом (агою), или целое число. Атомы представляют собой символьные значения языка Рго1о8 и похожи на свои аналоги в языке А!БР. В частности, атом может быть либо строкой букв, цифр и символов подчеркивания. начинающейся со строчной буквы, либо строкой любых печатных АБСП-символов, разделенных апострофами. Переменная — это любая строка букв, цифр и символов подчеркивания, начинающаяся с прописной буквы.
Переменные ие связываются ни с какими типами с помощью объявлений. Связывание некоторого значения, а значит, и типа, с переменной называется конкретизацией. Конкретизация возникает только в процессе резолюции. Переменная, которой не присвоено никакого значения, называется неконкретизированной. Конкретизации продолжаются только до тех пор. пока они удовлетворяют некую завершенную цель, включающую в себя доказательство или опровержение некоторого высказывания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
