Прогресс неумолимо стремится вперёд, заставляя программистов использовать git, docker и chat-GPT. В то же время древние технологии 60-х, 70-х, 80-х, 90-х и 2000-х предаются забвению...
Prolog *
Язык и система логического программирования
Новости
Логическое программирование для начинающих. Prolog
Мне как студенту попалась очень хорошая тема. Всем известно, что человек поистине разбирается в какой-то теме, если он может объяснить ее ничего не знающему в этой области человеку. Например, младшему брату. Поэтому изложение материала не должно быть сложным, обязательно должны быть примеры, подкрепляющие сказанное. Но прежде чем начать рассказывать о логическом программировании, нужно рассказать о самом программировании. Приступим.
Динамическая База данных на Turbo Prolog
Реализация динамической базы данных на Turbo prolog с сохранением в CSV файл.
Prolog in Prolog: зачем и как
Язык Prolog создавался для задач иссуственного интеллекта, который сейчас обычно называют "классическим", чтобы не путать с задачами машинного обучения путем подбора большого числа числовых параметров. Важным классом таких задач является моделирование "мира", в котором можно совершать какие-либо действия. Игрушечным примером такого мира является Nani Search. И решают их часто в таком стиле: состояние мира помещается в прологовскую базу данных и все изменения производятся путем удаления и добавления фактов в это хранилище. Но это получается уже не логическое программирование, а самое настоящее императивное! При этом используются худшие практики программирование - глобальное состояние! Мимо этого я пройти не могу!
Но самое плохое в таком подходе не стиль, в конце концов большая часть современного кода императивна, и даже частенько использует, явно или неявно, глобальные переменные. Важно что состоятние мира перестает быть first-order value и пропадает возможность решать задачи в моделируемом мире, для чего и создавался язык Prolog.
Истории
Как белорусы уже 30 лет делают искусственный интеллект при помощи ТРИЗ
«Это не программисты, это не разработчики, это — камикадзе.»
- Минские студенты в 1987 году во главе с Валерием Цуриковым принялись программировать «Изобретающую машину» — софт, который бы усиливал интеллект инженеров и помогал изобретать. Кооператив был успешен и захватил 95% рынка бывших в странах СССР.
- Когда СССР прекратил существовать, Валерий Цуриков перебрался в Бостон и основал свой «стартап» в 1992 году: Invention Machine Corp. Им заинтересовались Samsung, Boeing, NASA, Sony, Procter&Gamble.
- В 1998 году журнал NASA провел опрос среди подписчиков и по результату голосования «Изобретающая машина» стала «the most innovative product in USA».
- В 2012 году IHS inc купила Invention Machine Corp за 40 миллионов долларов.
30 лет назад Валерий Цуриков в спортивной сумке провез через границу 5000 фунтов и в Лондоне купил лицензионный язык «Пролог» (пожалуй, единственный лицензионный пакет на территории бывшего СССР). «Пролог» тогда был запрещённым к экспорту в страны СССР.
Эти ребята с фотографии тогда только что окончили радиотехнический институт и школу молодого изобретателя и с радостью начали писать на «Прологе». Они не знали, что на этом языке не было написано ни одной промышленной системы.
Через год профессору Ковальски, создателю языка «Пролог», показали рабочую систему и он не поверил, что она работает. Это был первый промышленный софт на «Прологе».
Можно ли использовать декларативный и императивный стили написания программ одновременно?
При разработке своего собственного языка программирования автор должен определиться, какими свойствами его язык должен обладать, ведь в конечном итоге именно это и будет определять назначение языка и особенности его использования. Причем некоторые свойства настолько сильно влияют на итоговую концепцию языка и его синтаксис, что впоследствии их изменение невозможно в принципе, либо новый синтаксис получается очень запутанным и непонятным. Наверно из-за этого многие свойства языков программирования рассматриваются и изучаются как взаимоисключающие.
До недавнего времени я считал, что императивная и декларативная парадигмы написания программ являются антагонистами и взаимоисключающими понятиями. Ведь выбор стиля написания кода, изначально определяется автором языка еще на стадии его проектирования и оказывает влияние на все последующие аспекты.
Но сейчас я думаю, что это не верно. Императивный и декларативный стили программирования не являются взаимоисключающими, а писать программы только в одной из указанных парадигм подталкивают правила синтаксиса, реализованные в языке!
Другими словами, использовать только императивную или только декларативную парадигмы разработчик вынужден не потому, что он не умеет или не хочет писать код по другому, а из-за того, что все более-менее мейнстримные языки программирования ориентированы на использование только одной парадигмы. И выбор только одной парадигмы написания кода, это ограничение, которое навязано программистам создателями языка. Ведь если они изначально ориентировались только на одну концепцию разработки кода, то и разрабатывали синтаксис языка в соответствии с этой парадигмой.
Данная статья — размышление о совместимости декларативной и императивной парадигм программирования и возможности их одновременного использования в рамках одного языка программирования одновременно.
Логическое программирование на Prolog для чайников
Дисклеймер: этот туториал написан преимущественно для студентов, изучающих Пролог. Если вы человек практического толка, то, скорее всего, вы не найдете здесь ничего полезного.
Выделяют три основные парадигмы программирования: императивное, функциональное и логическое. Императивное — это про C/C++, Java, Golang, Javascript и тд. Я даже могу сказать "C подобный, значит императивный". Функциональное — это про Haskell, F#, Lisp, ленивые вычисления, чистые функции и т.д. Но что такое логическое программирование? Какие задачи оно решает и на чем программировать? Не уже ли логическое программирование способно доказать любую математическую теорему? Или как?
Это статья — туториал по логическому программированию на Пролог для чайников.
Туториал будет интересен в первую очередь:
1. Любознательным
2. Студентам, которым приходится изучать Prolog в вузе
Я постарался лаконично, понятно, без излишних приступлений и отступлений научить основам программирования на Пролог.
AI на минималках 2: Генератор стихов на Prolog
AI на минималках 2: Генератор стихов на Prolog
На картинке — четверостишье, сгенерированное моей программой.
Оказывается "стихи" писать легко, нужно только знать несколько необходимых ингредиентов: размер, ритм, рифма. "Стихи" в кавычках, потому что в настоящем стихосложении, как и в любом другом искусстве, незыблемых законов нет. Однако в классике (русской силлабо-тонике) очень много правил, при соблюдении которых получается писать неплохие стихи, даже если вы никогда раньше этого не делали. Причём эти правила довольно просто программируются: "в строке должно быть равно N слогов", "нечётные строки должны рифмоваться", "ударные и безударные слоги в строке должны идти в определённом порядке" и т.д. Перечислив все правила, я свёл задачу генерации стихов к простому комбинаторному поиску. Язык Prolog как раз и предназначен для таких задач — описании правил и генерации объектов, выполняющих эти правила.
Кто хочет научится писать стихи и познакомиться с Prolog, прошу под кат.
Проектируем мультипарадигменный язык программирования. Часть 6 — Заимствования из SQL
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.
Проблема логических языков программирования
Но в результате оказалось, что это не нужно в принципе, т.к. «не программистам» просто не требуется учиться писать программы. А если иногда такое желание и возникает, то вполне хватает обычных формализованных языков программирования, которых уже сейчас насчитывается наверно более десяти тысяч.
И пользователи, как программисты, так и не программисты, просто хотят решать возникающие перед ними задачи. И хотя задачи бывают совершенно разные, но если способ (алгоритм) её решения известен, то выбрать язык для её решения не составит никакого труда.
За исключением одного класса задач. Задач, решение которых нельзя описать в виде алгоритма. Но можно указать некие критерии, которым должно удовлетворять искомое решение. Я имею ввиду логические языки программирования и Пролог, как самый яркий представитель этого класса.
Еще помню воспоминание из юности, когда удалось достать дискету с этим языком. Ух, с каким задором горели мои глаза, когда мне казалось, ну вот, еще чуть-чуть и будет создана система с базой знаний, у которой и можно будет получить заветный ответ 42 на любой вопрос.
Так почему этого так и не случилось? В чем проблема Пролога, да и любой системы / языка программирования, назначение которых анализировать факты и искать ответы на вопросы?
Эта проблема называется «Комбинаторный взрыв» — экспоненциальная (или более) зависимость времени работы алгоритма от количества входных данных. И есть как минимум два решения этой проблемы.
Проектируем мультипарадигменный язык программирования. Часть 5 — Особенности логического программирования
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.
Роль логического программирования, и стоит ли планировать его изучение на 2021-й
В русскоязычном интернете достаточно мало информации о логическом программировании, особенно адаптированной для новичков. Эту проблему я попытался отчасти решить в данной статье, рассказав о том, что такое логическое программирование, какие задачи решают с его помощью, и стоит ли вообще это изучать.
Проектируем мульти-парадигменный язык программирования. Часть 4 — Основные конструкции языка 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.
Ближайшие события
Что за X++? Что за ABAP? Древние языки, про которые интересно слушать, но не дай бог на них писать
Большая разработка — дело коллективное, и это хорошо. Что бы ни взбесило тебя в условных Go или JS, точно найдется сотня-другая разрабов с такой же болью. Преодолевать ее вместе легче — и когда ломаешь голову над рабочей задачей, и когда просто собираешься с товарищами поныть, как все плохо.
Но почти в каждой компании в этот момент найдется человек со взглядом на сотню ярдов в пустоту, который будет вспоминать, как 10 лет назад в своем НИИ ШМИИ ИПИАН «Меловой период» его заставляли переписывать гигантскую систему с Лиспа на Си. И у всех в этот момент пробежит холодок по спине — потому что никто не застрахован от рефакторинга чего-нибудь древнего и страшного.
Слушать про эти языки, похожие на рыб-монстров из океанских впадин, — все равно что смотреть ужастики. Любопытно, волнующе — но не дай бог оказаться на месте рассказчика.
Здесь мы собрали вместе людей, которые писали на Prolog, Forth, ABAP и X++, и дали им выговориться.
Проектируем мульти-парадигменный язык программирования. Часть 3 — Обзор языков представления знаний
Навеянное Prolog-ом коммерческое решение пробыло больше 10 лет в эксплуатации
Скриншот той самой флэшовой игры до сих пор приветствует вас на сайте toox.com/jeux/jeux-de-cartes/coinche
Слышали о языке Prolog?
Почему? Ну, лично я виню в этом индустрию разработки ПО. Я работаю в этой сфере последние 17 лет. Я участвовал в самых разных проектах, связанных с веб-разработкой и с большими данными (а именно, это были крупные интернет-площадки, ETL-конвейеры и прочее подобное). Суть в том, что за всё это время я не увидел ни одной строчки кода, написанной на Prolog.
Теперь расскажу о том, что случилось на прошлой неделе. Это был совершенно обычный вторник, я проводил собеседование с начинающим программистом. Когда я спросил его о том, на каких ещё языках программирования он может писать, он ответил так: «Я учил Prolog в университете, но им уже никто не пользуется».
Это заставило меня задуматься о том, насколько подобное заявление соответствует действительности.
Проектируем мульти-парадигменный язык программирования. Часть 2 — Сравнение построения моделей в PL/SQL, LINQ и GraphQL
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.
Проектируем мульти-парадигменный язык программирования. Часть 1 — Для чего он нужен?
Logical FizzBuzz
Привет, абстрагирующимся. Прочитав эту статью, задумался, а как представлять эту задачу языком Пролог? Попробую выразить, свое затянувшееся субботнее отношение к этой пятничной задаче, с помощью доступных декларативных формулировок.
В реализации на Скала я увидел операцию "(value % n)" и пояснение, что значения value,n -это: type class "Integral" требующий от типа "T" возможности вычислять остаток от деления и иметь значение "zero".
Это меня подтолкнуло на такую мысль: а может абстрагируемся еще больше, и отбросим арифметические операции этого "интэграл", может рассмотрим глубже идею натуральных чисел, сейчас попробую продемонстрировать и получить реализацию...
Вклад авторов
xonix 175.0vics001 140.0varagian 112.0susl 75.0Windicor 57.0FiresShadow 39.0egryaznov 36.0OleksiiVoropai 35.0