Продолжаем рассказ о создании мультипарадигменного языка программирования, сочетающего декларативный логический стиль с объектно-ориентированным и функциональным, который был бы удобен при работе со слабоструктурированными данными и интеграции данных из разрозненных источников. Язык будет состоять из двух компонент, тесно интегрированных между собой: декларативная компонента будет ответственна за описание модели предметной области, а императивная или функциональная — за описание алгоритмов работы с моделью и вычисления.

Компонента моделирования гибридного языка представляет собой набор понятий-объектов, связанных между собой логическими отношениями. Я успел рассказать об основных способах определения понятий, включая наследование и определение отношений между ними. А также о некоторых нюансах логического программирования, включающих семантику оператора отрицания и логики высшего порядка. Полный список публикаций на эту тему можно найти в конце этой статьи.

В области работы с данными неоспоримым лидером является язык SQL. Некоторые его возможности, оказавшиеся очень удобными на практике, такие как агрегация, позже перекочевали в логическое программирование. Поэтому будет полезным позаимствовать из SQL как можно больше возможностей и для компоненты моделирования. В этой статье я хочу показать, как в определения понятий можно встроить вложенные запросы, внешние соединения (outer join) и агрегацию. Также расскажу о еще одном типе понятий, которое описывается с помощью функции, генерирующей объекты (сущности) в алгоритмическом стиле не прибегая к логическому поиску. И покажу, как с его помощью можно использовать массивы объектов в качестве родительских понятий по аналогии с SQL операцией UNNEST, преобразовывающей коллекции в табличный формат и позволяющей соединить их с другими таблицами в секции FROM.

Продолжаем рассказ о создании мульти-парадигменного языка программирования, сочетающего декларативный логический стиль с объектно-ориентированным и функциональным, который был бы удобен при работе со слабоструктурированными данными и интеграции данных из разрозненных источников. Язык будет состоять из двух компонент, тесно интегрированных между собой: декларативная компонента будет ответственна за описание модели предметной области, а императивная или функциональная — за описание алгоритмов работы с моделью и вычисления.

В прошлой статье я начал рассказ о компоненте моделирования гибридного языка. Она представляет собой набор понятий-объектов, связанных между собой логическими отношениями. Я успел рассказать об основных способах определения понятий, наследовании и определении отношений между ними. С причинами, побудившими меня заняться проектированием гибридного языка, и его особенностями можно ознакомиться в моих предыдущих публикациях на эту тему. Ссылки на них можно найти в конце этой статьи.

А сейчас я предлагаю окунуться в некоторые нюансы логического программирования. Поскольку язык компоненты моделирования имеет декларативную логическую форму, то придется решить такие проблемы, как определение семантики оператора отрицания, внедрение элементов логики высших порядков и добавление возможности работы с логическими переменными. А для этого придется разобраться с такими теоретическими вопросами как предположение об открытости/замкнутости мира, отрицание как отказ, семантикой стойких моделей (stable model semantics) и обоснованной семантикой (well-founded semantics). А также с тем, как реализованы возможности логики высших порядков в других языках логического программирования.

Продолжаем рассказ о создании мульти-парадигменного языка программирования, сочетающего декларативный стиль с объектно-ориентированным и функциональным, который был бы удобен при работе со слабоструктурированными данными и интеграции данных из разрозненных источников. Наконец-то после введения и обзоров существующих мульти-парадигменных технологий и языков представления знаний мы добрались до описания той части гибридного языка, которая ответственна за описание модели предметной области. Я назвал ее компонентой моделирования.

Компонента моделирования предназначена для декларативного описания модели предметной области в форме онтологии — сети из экземпляров данных (фактов) и абстрактных понятий, связанных между собой с помощью отношений. В ее основе лежит фреймовая логика — гибрид объектно-ориентированного подхода к представлению знаний и логики первого порядка. Ее основной элемент — понятие, описывающее моделируемый объект с помощью набора атрибутов. Понятие строится на основе других понятий или фактов, исходные понятия назовем родительскими, производное — дочерним. Отношения связывают значения атрибутов дочернего и родительских понятий или ограничивают их возможные значения. Я решил включить отношения в состав определения понятия, чтобы вся информация о нем находилась по возможности в одном месте. Стиль синтаксиса для определений понятий будет похож на SQL — атрибуты, родительские понятия и отношения между ними должны быть разнесены по разным секциям.

В этой публикации я хочу представить основные способы определения понятий.

Продолжаем рассказ о создании мульти-парадигменного языка программирования, поддерживающего декларативный логический стиль для описания модели предметной области. Прошлые публикации находятся здесь и здесь. Теперь пришло время для описания основных особенностей и требований к языку описания модели предметной области. Но для начала сделаем небольшой обзор наиболее популярных языков представления знаний. Это довольно обширная область, имеющая давнюю историю и включающая ряд направлений — логическое программирование, реляционное исчисление, технологии семантической паутины, фреймовые языки. Я хочу сравнить такие языки как Prolog, SQL, RDF, SPARQL, OWL и Flora, выделить те их особенности, которые были бы полезны в проектируемом мульти-парадигменном языке программирования.

В прошлой публикации я поднял вопрос о том, что бизнес-логика современных информационных систем включает в себя достаточно много элементов, описания которых по своей природе декларативны: структура понятий, отношения между ними, условия, правила, трансформация понятий при переходе от одних слоев приложения к другим, их объединение, фильтрация, агрегация и т. п. С моей точки зрения функциональный и объектно-ориентированный стили уступают логическому в плане удобства программной реализации модели предметной области. Логический стиль передает отношения между понятиями более компактно и естественно. Поэтому я поставил себе цель создать гибридный язык программирования, который совмещал бы объектно-ориентированную или функциональную парадигму с логической. Причем логическая компонента должна быть удобной для описания модели предметной области — структуры ее понятий, а также отношений и зависимостей между ними.

В этой публикации я хочу поговорить о некоторых популярных языках и технологиях, включающих элементы декларативного программирования — PL/SQL, MS LINQ и GraphQL. Попытаюсь разобраться, какие задачи в них решаются с помощью декларативного программирования, насколько тесно переплетены декларативный и императивный подходы, какие это дает преимущества, и какие идеи можно из них почерпнуть.

Хабр это замечательное место, где можно смело делиться своими идеями (даже если они и выглядят безумно). Хабр видел много самодельных языков программирования, расскажу и я о своих экспериментах в этой области. Но мой рассказ будет отличаться от остальных. Во-первых, это будет не просто язык программирования, а гибридный язык, сочетающий в себе несколько парадигм программирования. Во-вторых, одна из парадигм будет довольно необычной — она будет предназначена для декларативного описания модели предметной области. А в-третьих, сочетание в одном языке декларативных средств моделирования и традиционных объектно-ориентированного или функционального подходов способно породить новый оригинальный стиль программирования — онтологически-ориентированное программирование. Я планирую раскрыть в первую очередь теоретические проблемы и вопросы, с которыми я столкнулся, и рассказать не только о результате, но и о процессе создания дизайна такого языка. Будет много обзоров технологий и научных подходов, а также философских рассуждений. Материала очень много, придется разбить его на целую серию статей. Если вас заинтересовала такая масштабная и сложная задача, приготовьтесь к долгому чтению и погружению в мир компьютерной логики и гибридных языков программирования.