язык логики
Полезное
Смотреть что такое «язык логики» в других словарях:
ЯЗЫК — знаковая система, используемая для целей коммуникации и познания. Системность Я. выражается в наличии в каждом Я., помимо словаря, также с и н таксиса и семантики. Синтаксис определяет правила образования выражений Я. и их преобразования,… … Философская энциклопедия
ЯЗЫК — сложная развивающаяся семиотическая система, являющаяся специфическим и универсальным средством объективации содержания как индивидуального сознания, так и культурной традиции, обеспечивая возможность его интерсубъективности, процессуального… … История Философии: Энциклопедия
ЯЗЫК — сложная развивающаяся семиотическая система, являющаяся специфическим и универсальным средством объективации содержания как индивидуального сознания, так и культурной традиции, обеспечивая возможность его интерсубъективности, процессуального… … Новейший философский словарь
ЯЗЫК МОРАЛИ — ЯЗЫК МОРАЛИ грамматические и лексические средства естественного языка, с помощью которых выражаются моральные позиции, требования, рекомендации, оценки, императивы, чувства и т. д. (см. Оценка моральная, Суждения моральные). Базис языка… … Философская энциклопедия
Язык тернарного описания — (ЯТО) формальная логическая система и соответствующее ей математическое исчисление, разработанные А.И.Уемовым и его школой как вариант неклассической логики на базе категорий вещь, свойство, отношение и определенное, неопределенное, произвольное … Википедия
Язык (средство общения) — Язык, стихийно возникшая в человеческом обществе и развивающаяся система дискретных (членораздельных) звуковых знаков (см. Знак языковой), предназначенная для целей коммуникации и способная выразить всю совокупность знаний и представлений… … Большая советская энциклопедия
Язык как инстинкт — «Язык как инстинкт» (1994) книга, написанная Стивеном Пинкером для широкого круга читателей. В ней автор выдвигает идею о том, что способности к языку присущи человеку с рождения. Он опирается на идею Ноама Хомского о том, что в основе всех … Википедия
ЯЗЫК-ОБЪЕКТ — ЯЗЫК ОБЪЕКТ понятие современной логики, математики, философии и методологии науки, семиотики и теоретической лингвистики, обозначающее любой язык (естественный, искусственный, неформализованный, формализованный), элементы и структура которого … Философская энциклопедия
ЯЗЫК НАУКИ — система понятий, знаков, символов, создаваемая и используемая той или иной областью научного познания для получения, выражения, обработки, хранения и применения знаний. В качестве специального языка конкретных наук обычно используется некоторый… … Философская энциклопедия
Язык описания аппаратуры — (англ. hardware description language) тип компьютерных языков для формального описания электрических цепей, особенно цифровой логики. Он описывает структуру и функционирование цепи. Основные представители Наиболее часто используются языки… … Википедия
Логический язык программирования
Логи́ческое программи́рование — парадигма программирования, основанная на автоматическом доказательстве теорем, а также раздел дискретной математики, изучающий принципы логического вывода информации на основе заданных фактов и правил вывода. Логическое программирование основано на теории и аппарате математической логики с использованием математических принципов резолюций.
Самым известным языком логического программирования является Prolog.
Первым языком логического программирования был язык стека. Затем был разработан язык Prolog, который не требовал плана перебора вариантов и был, в этом смысле, упрощением языка Mercury, Visual Prolog, Oz и Fril произошли уже от языка Prolog. На базе языка Шапиро [1989]).
См. также
Библиографические ссылки
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Логический язык программирования» в других словарях:
Логический язык программирования — язык программирования, позволяющий выполнить описание проблемы в терминах фактов и логических формул, а собственно решение проблемы выполняет система с помощью механизмов логического вывода. См. также: Декларативные языки программирования… … Финансовый словарь
логический язык программирования — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN logic programming language … Справочник технического переводчика
Паскаль (язык программирования) — Эта статья или раздел нуждается в переработке. В Паскале нет модулей, ООП и прочих новомодных веяний. Описание расширений должно присутствовать только в статьях о соответ … Википедия
Icon (язык программирования) — У этого термина существуют и другие значения, см. Icon (значения). Icon Семантика: мультипарадигменный: императивный, логический … Википедия
Mercury (язык программирования) — У этого термина существуют и другие значения, см. Mercury. Mercury Класс языка: логический, функциональный Появился в: 1995 Автор(ы) … Википедия
Функциональный язык программирования — В языках функционального программирования основным конструктивным элементом является математическое понятие функции. Существует различия в понимании функции в математике и функции в программировании, в следствии чего нельзя отнести Си подобные… … Википедия
Логический тип — По техническим причинам Bool перенаправляется сюда. О Bool можно прочитать здесь: stdbool.h. Логический, булев (англ. Boolean или logical data type) тип данных примитивный тип данных в информатике, которые могут принимать два возможных … Википедия
Логический вывод — Вывод процесс рассуждения, в ходе которого осуществляется переход от некоторых исходных суждений (предпосылок) к новым суждениям заключениям. Правила преобразования исходной системы предпосылок в систему заключений называются правилами вывода… … Википедия
Сравнение языков программирования — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Условные обозначения … Википедия
Логическое программирование
Логическое программирование — парадигма программирования, основанная на автоматическом доказательстве теорем, с использованием механизмов логического вывода информации на основе заданных фактов и правил вывода.Язык Пролог и логическое программирование и широко используются для создания баз знаний и экспертных систем и исследований в сфере искусственного интеллекта на основе логических моделей баз знаний и логических процедур вывода и принятия решений.
Содержание
Язык и система Пролог
Пролог (англ. Prolog) — язык и система логического программирования, основанные на языке предикатов математической логики исчисления предикатов, представляющей собой подмножество логики предикатов первого порядка.
Основными понятиями в языке Пролог являются факты, правила логического вывода и запросы, позволяющие описывать базы знаний, процедуры логического вывода и принятия решений, на основе которых система логического программирования Пролог делает логические выводы и дает осмысленные ответы.
Факты в языке Пролог описываются логическими предикатами с конкретными значениями. Правила в Прологе записываются в форме правил логического вывода с логическими заключениями и списком логических условий.
В интерпретаторе Пролога особую роль играют конкретные запросы к базам знаний, на которые система логического программирования генерирует ответы «истина» и «ложь». Для обобщенных запросов с переменными в качестве аргументов созданная систем Пролог выводит конкретные данные в подтверждение истинности обобщенных сведений и правил вывода.
Факты в базах знаний на языке Пролог представляют конкретные сведения (знания). Обобщённые сведения и знания в языке Пролог задаются правилами логического вывода (определениями) и наборами таких правил вывода (определений) над конкретными фактами и обобщенными сведениями.
Базы Знаний
Под Базами знаний в информатике понимают совокупность фактов и правил вывода, допускающих логический вывод и осмысленную обработку информации. В языке Пролог базы знаний описываются в форме конкретных фактов и правил логического вывода над базами данных и процедурами обработки информации, представляющих сведения и знания о людях, предметах, фактах событиях и процессах в логической форме.
Наиболее важным свойством информации, хранящейся в базах знаний, является достоверность конкретных и обобщенных сведений в базе данных и релевантности информации, получаемой с использованием правил вывода, заложенных в базу знаний.
В ответах на простейшие запросы к базам знаний системы логического программирования Пролог, выдает значения «истина» и «ложь» в зависимости от наличия соответствующих фактов. Истинность и ложность ответов существенно зависит от наполнения баз знаний фактической информацией и ее непротиворечивостью.
Обобщенные сведения в базах знаний на языке Пролог задаются с помощью правил логического вывода, выполняющих роль определения понятий, а также логических процедур, состоящих из наборов правил логического вывода. Достоверность обобщенных сведений зависит от наличия необходимых фактов и достоверности данных в базах знаний.
Логическая модель знаний
Факты и правила в базах знаний описываются с использованием языка логического программирования Пролог в форме логических предикатов в русскоязычной лексике. Факты и правила в базах знаний описываются с использованием языка логического программирования Пролог в форме логических предикатов в русскоязычной лексике.
Знания в таких базах представляют конкретные и обобщенные сведения о людях, вещах, событиях, свойствах, процессах и явлениях предметного мира.
Базы знаний экспертных систем в этом смысле становятся логическими моделями людей-экспертов, обладающих теми или иными достоверными и недостоверными знаниями.
Логическое программирование и кому оно нужно
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
auto( ‘Model’, ‘Year’, ‘Engine’, Power( ‘h.p.’, ‘kW’ ) ).
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;
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:
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
auto( ‘Model’, ‘Year’, ‘Engine’, Power( ‘h.p.’, ‘kW’ ) ).
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;
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:
Роль логического программирования, и стоит ли планировать его изучение на 2021-й
Логи́ческое программи́рование — парадигма программирования, основанная на автоматическом доказательстве теорем, а также раздел дискретной математики, изучающий принципы логического вывода информации на основе заданных фактов и правил вывода. Логическое программирование основано на теории и аппарате математической логики с использованием математических принципов резолюций.
Итак, пришло время второй ссылки. Что это будет? Статья на Хабре? Может быть статья на ином ресурсе? Прочитав пару первых абзацев на разных сайтах, вы, скорее всего, мало что поймете, так как, во-первых, материал обычно ориентирован на знающего читателя, во-вторых, хорошей и понятной информации по теме не так много в русскоязычном интернете, в-третьих, там почему-то постоянно речь идёт о некоем «прологе» (речь о языке программирования Prolog, разумеется), но сам язык, кажется, использует мало кто (почётное 35 место в рейтинге TIOBE). Однако наш герой не теряет мотивации и, спустя некоторое время, натыкается на эту самую статью, желая, все-таки понять:
Что такое логическое программирование
Какова история его создания и фундаментальные основы (серьезно, какому новичку это может быть интересно?)
Зачем и где его применяют
Стоит ли лично вам его изучать
Что ж, постараюсь ответить просто и понятно, обходя страшные термины и не вспоминая исторических личностей.
Что такое логическое программирование
В школе на уроках информатики многие, если не все, слышали про Pascal (а кто-то даже писал на нем). Многие также могли слышать про Python, C/C++/C#, Java. Обычно программирование начинают изучать именно с языков из этого набора, поэтому все привыкли, что программа выглядит как-то так:
Этот яркий, но малоинформативный пример призван показать, что обычно команды выполняются одна за другой, причем мы ожидаем, что следующие инструкции (команды) могут использовать результат работы предыдущих. Также мы можем описывать собственные команды, код которых будет написан подобным образом. Остановимся на том, что как завещал Фон Нейман, так компьютер и работает. Машина глупа, она делает то, что скажет программист, по четкому алгоритму, последовательно выполняя инструкции. Не может же, в конце концов, компьютер, подобно мыслящему живому существу, делать выводы, строить ассоциативные ряды… Или может?
Давайте устроимся поудобнее рядом со своим компьютером и порассуждаем о жизни и смерти вместе с Аристотелем:
Следовательно, Сократ смертен.
Звучит логично. Но есть ли способ научить компьютер делать выводы как Аристотель? Конечно! И вот тут мы вспомним о Prolog-e, который так часто мелькает при поиске информации о логическом программировании. Как несложно догадаться, Prolog (Пролог) является самым популярным чисто логическим языком программирования. Давайте рассуждения об этом языке оставим на следующие разделы статьи, а пока что продемонстрируем «фишки» логических языков, используя Пролог.
Напишем небольшую программу, где перечислим, кто является людьми (ограничимся тремя) и добавим правило «всякий человек смертен»:
Что ж, давайте спросим у компьютера, смертен ли Сократ:
Компьютер выдал нам сухое «true», но мы, конечно, вне себя от счастья, так как вот-вот получим премию за успешное прохождение нашим умным устройством теста Тьюринга.
Предикат a от трех аргументов вернет истину, если удастся доказать истинность предикатов b, c и d. Читаются правила справа налево следующим образом: «Если b от X истинно И c от Y, Z истинно И d истинно, то a от X, Y, Z истинно».
Уже на таком небольшом примере видно, что мы не описываем четко последовательность действий, приводящую к нужному результату. Мы описываем необходимые условия, при выполнении которых результат будет достигнут. Тут будет к слову упомянуть, что раз компьютер сам для нас выводит способ достижения результата на основе известных правил, то и использовать один и тот же код можно по-разному:
Теперь начнём делать запросы к программе (всё те же предикаты):
Как видите, очень удобно. Стало быть, первым и очевидным применением логического программирования (об эффективности поговорим ниже) является работа с базами данных. Мы можем достаточно естественным образом описывать запросы, комбинируя предикаты, причем научить писать такие запросы можно даже человека, совершенно не знакомого с логическим программированием.
Какие задачи и как можно решать с помощью логического программирования
Давайте рассмотрим ряд учебных примеров (без подробного описания, все же статья обзорная) и подумаем, как те или иные подходы можно применять в реальной жизни. Начну с примера, призванного продемонстрировать, почему логическое программирование удобно, и за что же его любят математики. А именно, опишем правила вычисления производной:
Пусть производная получилась довольно громоздкой, но мы и не ставили цель её упростить. Главное, из примера видно, что правила вывода производной на Prolog-е описываются очень близким образом к их математическому представлению. Чтобы сделать подобное на привычных языках программирования, пришлось бы вводить понятие дерева выражений, описывать каждое правило в виде функции и т. д. Тут же мы обошлись 8-ю строками. Но здесь важно остановиться и задуматься: компьютер не начал работать как-то иначе, он все ещё обрабатывает последовательности команд. Стало быть, те самые деревья, которые где-то все-таки должны быть зашиты, чтобы программа работала, действительно присутствуют, но в неявном виде. Деревья эти именуют «деревьями вывода», именно они позволяют подбирать нужные значения переменных, перебирая все возможные варианты их значений (существует механизм отсечения, который является надстройкой над логической основой языка, но не будем об этом).
Давайте на простом примере рассмотрим, что из себя представляет перебор, а затем то, чем он может быть опасен.
Ага…то есть Петя, Петя и ложь… Что-то не так, подумает программист и попробует разобраться. На самом деле, перебирая все варианты значений X, Пролог пройдёт по такому дереву:
Представим, что перед нами в ячейках расположены три чёрных и три белых шара (как на картинке выше), которые требуется поменять местами. За один ход шар может или передвинуться в соседнюю пустую клетку, или в пустую клетку за соседним шаром («перепрыгнуть» его). Решать будем поиском в ширину в пространстве состояний (состоянием будем считать расположение шаров в ячейках). Суть этого метода заключается в том, что мы ищем все пути длины 1, затем все их продления, затем продления продлений и т. д., пока не найдем целевую вершину (состояние). Почему поиск в ширину? Он первым делом выведет самый оптимальный путь, то есть самый короткий. Как может выглядеть код решения:
Со стороны улучшения алгоритма можно предложить использовать поиск в глубину. Но как же, он ведь не даст оптимального результата? Сделаем просто: ограничим глубину поиска. Так мы точно не забьём стек и, возможно, получим ответ. Поступим так: проверим, есть ли пути длины 1, затем длины 2, затем длины 4 и т. д. Получим так называемый поиск с итерационным заглублением:
Во-первых, здесь стоит обратить внимание, что мы не используем очереди, а также внешних предикатов (кроме reverse, но он для красоты). Это потому, что поиск в глубину естественен для Пролога (ищите картинку с деревом выше). Во-вторых, пусть мы и делаем вроде как «лишние» действия, то есть для каждого нового значения глубины проходим по всем путям заново, мы практически не теряем в скорости относительно поиска в ширину (может в несколько раз, но не на порядок), при этом значительно экономим память. В-третьих, мы наконец-то получаем ответ, и это самое главное. Приводить его не буду, так как он займет много места, но для интриги оставлю вам его длину: 16.
С другой стороны, задачу можно было бы решить, не меняя код поиска, а лишь изменив правила перемещения шаров. Обратим внимание, что нам заранее известны входные и выходные данные. Приглядевшись становится понятно, что нет никакого смысла в движении фишек «назад». Действительно, если чёрным нужно встать в правые позиции, то какой смысл делать ходы влево? Перепишем предикаты движения:
Хм, код стал даже проще. Запустив мы убедимся, что поиск (оба варианта), во-первых, работает, во-вторых, работает быстро, в-третьих, работает быстро и выводит результат. Это успех. Мало того, что мы решили задачку, только что был создан самый настоящий искусственный интеллект. Программа получает входные данные и желаемый результат, а затем сама ищет, как его достигнуть. Да, это однозначно успех.
Зачем и где применяют логическое программирование
Давайте вернемся к рассмотренным примерам и попробуем представить, как это можно использовать на практике.
И тут крайне важно отметить, что решения на логических языках оказываются столь же неэффективны, сколько удобны (если речь не идёт о нишевых, специализированных решениях). Программа на императивном языке всегда обгонит аналогичную программу на логическом, но затраты на написание кода в ряде случаев (в том числе описанных выше) падают в разы. На практике вы вряд ли столкнетесь именно с Prolog-ом. Он, конечно, выразителен (можно описывать сложные вещи просто), хорошо расширяется, на нем легко писать надежный код и решать определенные задачи (в т. ч. просто логические задачки), но есть и ряд недостатков: пролог сильно уступает по скорости императивным языкам, а также не особенно поддерживается и не развивается, что делает его применение на практике практически невозможным.
Стоит ли планировать его изучение на 2021-й
Тут оставлю своё субъективное мнение, разделённое на две части:
И здесь остаётся лишь пожелать продуктивного 2021-го года!
Хочется выразить особую благодарность Дмитрию Сошникову за знакомство с этой удивительной парадигмой.
