Основная особенность логических языков программирования заключается в том что программа
Обновлено: 07.07.2024
Методология функционального программирования – способ составления программ, в которых единственным действием является вызов функции, единственным способом расчленения программы на части – введение имени для функции и задание для этого имени выражения, вычисляющего значения функции, а единственным правилом композиции – оператор суперпозиции функции.
Методы и концепции:
1.Метод аппликативности - заключается в том, что программа есть выражение, составленное из применения функций к аргументам. Программа состоит из совокупности определений функций, представляющих собой вызовы других функций и предложений, управляющих последовательностью вызовов.
2.Метод рекурсивного поведения – заключается в самоповторяющемся поведении, возвращающемся к самому себе.
3. Метод настраиваемости - заключается в том, что можно легко порождать новые программные объекты по образцу, как значения соответствующих выражений (применение порождающих функций к параметрам образца). Этому способствует то, что не только программа, но и любой программный объект (в идеале) является выражением.
Вычислительная модель. Программы являются выражениями, а исполнение программ заключается в вычислении этих выражений. Для программ отсутствует понятие времени.
Основная специфика функциональных языков программирования заключается в том, что функции обмениваются между собой данными непосредственно, т.е. без использования промежуточных переменных и присваиваний.
Популярные языки функционального программирования:
4. FP (1977), ML (1978)
6. Standart ML (1985)
7. Haskell (1990, 1998)
Класс задач. Функциональное программирование обычно применяется для решения тех задач, которые трудно сформулировать в терминах последовательных операций. В эту категорию попадают практически все задачи, связанные с искусственным интеллектом. Это такие задачи, как обработка естественного языка, экспертные консультирующие системы, проблемы зрительного восприятия, и многие другие.
В соответствии с этим подходом проблема описывается в виде программы, которая состоит из фактов и логических формул, и решается с помощью механизмов логического вывода.
Методы и концепции:
1. Применение единого механизма логического доказательства ко всей программе.
2. Унификация структур данных при декомпозиции.
Синтаксис и семантика задаются при помощи фактов (аксиом) и правил вывода. Правила вывода имеют вид так называемых «дизъюнктов Хорна» – утверждений вида:
Аксиомы в программах обычно представляются, как правила с пустой «посылкой»:
А
Известные языки логического программирования:
Класс задач, решаемых с помощью методологии логического программирования, совпадает с классом задач функционального программирования.
Как часто вы сталкивались с непонятным термин «логическое программирование» и не могли понять, что это? Сегодня мы, наконец, решить, с какой из языков программирования логического типа, и рассмотрим примеры таких языков.
Прежде чем начать обзор языков, вы должны сначала знать что это такое и зачем оно нужно. Что такое логическое программирование?
Это подход к программированию, основанный на доказательстве теорем и выводе информации на основе фактов. Результат-это побочный эффект программы. Логическое программирование основано на теории, математической логики, включает в себя раздел дискретной математики и некоторые другие. Каковы различия?
Многие объединяют логических языков программирования функциональные, но имеют некоторые различия, о которых мы ниже и поговорим.
В отличие от функциональных, логических очень подходит для создания искусственного интеллекта. Кроме того, иногда это очень полезно, когда в языке переменные не делятся на входящие и исходящие. И в этих языках, и бывает, что иногда упрощает работу с кодом. Даже в этом случае программы выполняются быстрее и выполняют свои задачи, иногда более эффективно. Основная особенность логических языков программирования заключается в том, что программа-это определенные отношения между элементами.
Тем не менее, есть и недостатки. Не все можно описать с помощью логики, поэтому, в таких программах всегда работают так, как нужно, или не работают вообще. Кому полезно изучать языки программирования логического типа?
Стоит сразу ответить на вопрос: выучить этот язык полезно всем – от студента до человека в возрасте. Потому, что логика языки программирования способны в буквальном смысле заставить наш мозг думать логически. Даже языки, будут очень полезны в создании искусственного интеллекта, или когда вы работаете с данными. Логические языки программирования
Таких языков не так много, и они отличаются между собой. Это говорит лишь о двух, и для начала, с которого началась эра логических языков, и его имя Prolog.
Этот язык был разработан в 1972 году Аллен Преодолеть и это важно, и свежее, и до сегодняшнего дня. Даже если это не самый простой язык в плане синтаксиса, но это очень полезно в понимании логики компьютера. Посмотрите, как выглядит код, который описывает книгу:
книга( 'Имя', '2009', 'Monza', автор (Первый автор', 'По мнению автора' ) ).
Такое описание является достаточно простой, чтобы понять и проанализировать, что. Вот почему обучение такой язык не будет огромных трудностей и не требует танцев с бубном.
Идем далее проанализировать свои плюсы и минусы.
1. Код легко понять и запомнить.
Как уже упоминалось ранее, код на языке Prolog писал не так уж и сложно. Это довольно простой, в понимании обычного пользователя.
2. Выражения и факты.
Этот язык можно использовать без каких-либо расчетов, полагаясь только на выражение мнений и фактов.
3. Пути, не интересует.
Любой путь к реализации вашей идеи, что вы выбираете, это практически никогда не влияет на результат выполнения программы.
1. Слабые инвестиции.
В связи с тем, что этот язык мало поддерживают в материальном плане – растет очень медленно, маленькими шагами.
2. Невозможность создания сложных программ.
Этот язык не будет, можно использовать без связки с другим, если вы хотите создать более сложные программы с большей функциональностью.
3. Вычислительные операции.
Для расчета, даже в этом случае вам придется использовать другие языки.
Ушел от языка Prolog, Mercury создана, чтобы решить две проблемы, связанные с популярным языком программирования.
Логические языки программирования гораздо меньше, чем с точки зрения производительности важно, типа.
В языках этого типа уходит много времени для отладки программы, так как происходит меньше проверок на ошибки в программе, что иногда возникают проблемы.
Пример кода Mercury:
:- module привет. :- interface. :- import_module я. :- pred main(я. я::ну-нс) is det. :- implementation. main(!Я) :- я.write_string("Hello, World! "что !Я).
Синтаксис и понимание этого языка, как вы можете заметить, сильно отличается от «Пролога», который является немного сложнее образование, тем не менее, некоторые свои плюсы, позволяют решить проблему «Пролог», это очень полезно. Заключение
Язык программирования-это язык, который управляет выражения и факты, и побочный эффект дает правильный результат работы программы. Эти языки являются очень полезными в создании искусственного интеллекта и работы с данными, однако, редко применяются без сторонних языков программирования. Автор: Владислав Астрахань 14 Августа, 2018
Как часто вы сталкивались с непонятным термином «логическое программирование» и не могли понять, что это? Сегодня мы окончательно определимся с тем, что такое языки программирования логического типа, и рассмотрим примеры таких языков.
Прежде чем начинать обзор языков, необходимо сначала узнать, что это такое и зачем оно нужно.
Что такое логическое программирование?
Это подход к программированию, основанный на доказательстве теорем и выводе информации на основе фактов. Вывод результата является побочным продуктом работы программы. Логическое программирование основано на теории математической логики, включает в себя раздел дискретной математики и некоторые другие.
В чем различия?
Многие объединяют логические языки программирования с функциональными, однако они обладают некоторыми различиями, о которых мы далее поговорим.
В отличие от функциональных, логические очень хорошо подходят для создания искусственного интеллекта. Также иногда очень удобно, когда в языке переменные не делятся на входные и выходные. Именно в таких языках это и происходит, что иногда упрощает работу с кодом. Опять же программы являются более быстрыми и выполняют свои задачи иногда эффективнее. Основная особенность логических языков программирования заключается в том, что программа представляет определенные отношения между элементами.
Однако существуют и минусы. Не все можно описать с помощью логики, поэтому в таких программах функции будут работать не всегда так, как нужно, или вообще не будут работать.
Кому полезно учить языки программирования логического типа?
Стоит сразу ответить на вопрос: учить данные языки полезно всем – от школьника до человека в возрасте. Ведь логические языки программирования способны буквально заставить наш мозг думать логически. Также такие языки будут очень полезны в создании искусственного интеллекта или при работе с данными.
Логические языки программирования
Таких языков не так много, и они отличаются между собой. Мы поговорим только о двух, а начнем с того, с которого началась эра логических языков, и имя ему Prolog.
Данный язык был разработан в 1972 году Аленом Колмероэ и является актуальным и свежим и на сегодняшний день. Хоть это и не самый простой язык в плане синтаксиса, но зато весьма полезен в понимании логики компьютера. Посмотрите, как выглядит код, описывающий книгу:
Такое описание довольно просто понять и разобрать что к чему. Именно поэтому обучение подобному языку дальше не составит огромных трудностей и не потребует танцев с бубном.
Давайте дальше разберем его плюсы и минусы.
1. Код легко понять и запомнить.
Как уже упоминалось выше, код в языке Prolog пишется не так уж и сложно. Он довольно прост, в понимании обычного пользователя.
2. Выражения и факты.
Данный язык можно использовать без каких-либо вычислений, опираясь только на выражения и факты.
3. Путь не влияет.
Какой бы путь к реализации вашей задумки вы ни выбрали, он практически никогда не влияет на результат выполнения программы.
1. Слабые инвестиции.
Из-за того, что этот язык мало поддерживают в материальном плане – он развивается довольно медленно, маленькими шажками.
2. Невозможность создания комплексных программ.
Данный язык будет невозможно использовать без связки с другим, если вы хотите создавать более сложные программы с большим функционалом.
3. Вычислительные операции.
Для вычислительных операций опять же придется использовать другие языки.
Пошедший от языка Prolog, Mercury создан, чтобы решить две проблемы, связанные с популярным языком программирования.
Логические языки программирования довольно сильно уступают в производительности императивному типу.
В языках такого типа уходит довольно много времени на отладку программы, а также производится меньше проверок на ошибки в программе, из-за чего порой происходят неприятности.
Пример кода на Mercury:
Синтаксис и понимание данного языка, как можно заметить, весьма отличаются от «Пролога», что немного усложняет обучение, однако некоторые его плюсы, помогающие решить проблемы «Пролога», весьма полезны.
Заключение
Языком логического программирования является язык, который обрабатывает выражения и факты, а побочным эффектом выдает результат работы данной программы. Такие языки весьма полезны в создании искусственного интеллекта и работы с данными, однако редко применяются без сторонних языков программирования.
Пару месяцев назад мы с вами бегло обсудили функциональное программирование, а теперь пришло время затронуть ещё один тип — логическое программирование. В некоторой литературе эти два типа часто объединяют, противопоставляя императивному, однако основные принципы всё же различны.
Что это
Логическое программирование основывается на выводе информации, являющейся результатом изучения фактов.Образно говоря, это чем-то похоже на процесс обучения ребенка, когда вам чётко надо задать окружающие объекты, которые трогать «нельзя», остальные же изначально помечаются, как «доступные». Получив ваши наставления ребёнок начинает изучать мир и, сопоставляя данные, принимает решения. В логическом программировании этот принцип повторяется практически в точности, но разумеется в чуть более сложной форме.
Самым известным представителем и пожалуй самым популярным из используемых, является язык Prolog.
Prolog
Раз мы заговорили об этом популярном представителе ветви логического программирования, то остановимся на нём немного подробнее. Он был основан в начале 70-х годов 20 века, когда компьютеры только-только стали доступными для широких масс. С точки зрения построения и синтаксиса это не самый простой язык, но с точки зрения понимания ответных действий машины - почти идеальный. Просто взгляните на код, которым можно описать автомобиль:
Согласитесь, такую структуру легко понять и идентифицировать параметры, а ведь это едва ли не самое сложное, что можно увидеть в Prolog.
Изначально именно поэтому ему была уготована больше просветительская участь, чем реально полезная. Но со временем Prolog оказался полезен на передовой — в создании искусственного интеллекта и при работе с базами данных. В свежем рейтинге TIOBE Prolog занял весьма достойное 38 место.
Рассмотрим основные плюсы и минусы этого языка.
Операции, совершаемые в логическом программировании всегда понятны;
Результат практически всегда не зависит от выбранного пути реализации;
Может быть использован в качестве невычислительного языка используя только выражения и факты.
Если брать за пример логического языка программирования Prolog, то на лицо невозможность создания комплексных задач. То есть в реальности логический язык может идти дополнением к процедурному, но самостоятельно используется крайне редко;
Из-за недостатка в инвестициях и простом внимании, логические языки слабо развиваются;
Если предстоит иметь дело с вычислительными операциями, то логические языки программирования - не лучший выбор.
Кому изучать
Следуя примеру советских студентов, изучать логическое программирование будет полезно практически всем и в любом возрасте, просто потому, что это здорово развивает умение мыслить поступательно и логически. Плюс, как уже было сказано, если ваша работа так или иначе связана с созданием искусственного интеллекта или хотя бы с данными, то язык Prolog и ему подобные — станут полезным инструментом.
Почитать
Изучение языка, а тем более целого класса языков немыслимо без чтения хороших книг. Вот некоторые из них:
Программирование на языке ПРОЛОГ, Уильям Клоксин - базовый обучающий курс логического и, что важно, практического программирования;
Алгоритмы искусственного интеллекта на языке PROLOG, Иван Братко - занимательная книга, пошагово и достаточно интересно знакомящая читателя с языком Prolog через операции по созданию ИИ;
Problem Solving With Prolog, Джон Стобо - данное творение отличается чуть более углубленной подачей материала, рекомендуется использовать, как 2-3 книгу для изучения Prolog;
The Art Of Prolog: Advanced Programming Techniques, Леон Стерлинг - книга, выпущенная в MIT в далёких 80-х годах, не теряет свою актуальность и сегодня, в основном благодаря большому количеству примеров кода;
From Logic to Logic Programming, Кис Доетс - ещё одно произведение из MIT, но на этот раз про логическое программирование в целом. Уровень подготовки требуется достаточно серьёзный, поэтому подготовьтесь много “гуглить”.
Logic-Based Artificial Intelligence, Джек Минкер - самое старое творение, но при этом одно из самых фундаментальных.
Читайте также: