Рефераты. Интерпретатор языка Пролог

Интерпретатор языка Пролог

Аннотация

В рамках данного дипломного проекта разработан интерпретатор языка Пролог с визуальным вводом программы и возможностью работы с универсальными базами данных.

Настоящая пояснительная записка включает в себя описание механизма вывода в языке Пролог и роли логического программирования в развитии вычислительной техники.

Приводится описание разработанного интерпретатора, а также необходимые для работы с ним документа: требования по эксплуатации, руководство по установке, руководство пользователя, тексты программ.

Приводится расчет затрат на разработку программного продукта.

Приводится анализ опасных и вредных факторов, возникающих при эксплуатации программы интерпретатора.

Содержание

Введение. 4

1. Исследовательская часть. 8

1.1. Роль реляционных языков в развитии вычислительной техники. 8
1.2. Основные механизмы дедукции. 10
1.3. Исчисление предикатов как язык для решения задач. 12

1.3.1 Унификация и принцип резольвенции в исчислении предикатов. 13
1.3.2. Методы поиска доказательства в исчислении предикатов. 15
1.3.2.1. Исчисление предикатов при решении задач. 15
1.3.2.2. Стратегии перебора. 16
1.3.2.3. Стратегии упрощения. 17
1.3.2.4. Стратегии очищения. 18
1.3.2.5. Формы доказательства с отфильтровыванием предшествующих вершин. 4
1.3.2.6. Стратегии поддерживающего множества. 4
1.3.2.7. Стратегии упорядочения. 5

1.4. Анализ характеристик существующих интерпретаторов. 6
1.5. Необходимость разработки интерпретатора языка Пролог. 8
1.6. Выбор языка программирования. 8

2. Конструкторская часть. 10

2.1. Синтаксис программ на Прологе в нотации Бэкуса-Наура. 10
2.2. Общая структура интерпретатора. 10

2.2.1. Принцип работы предкомпилятора. 11
2.2.1.1. Работа лексического анализатора. 11
2.2.1.2. Синтаксический анализатор. 12
2.2.1.3. Анализ арифметического выражения. 13
2.2.1.4. Анализ параметров предикатов. 15
2.2.1.5. Проверка типов параметров. 15

2.3. Работа интерпретатора. 16

2.3.1. Выполнение обращений к базам данных. 18
2.3.2. Вычисление арифметических выражений. 19

2.4. Объекты, используемые компилятором и интерпретатором. 19

2.4.1. Объекты переменных TPrologVariable, TPrologVariables, TPrologVariableList, TPrologVariableStruct. 19
2.5.2. Стандартные функции и предикаты. 21

2.6. Представление Пролог-программы в виде объектов. 21
2.7. Основные модули. 23
2.8. Демонстрационная программа по выбору конфигурации компьютера. 25

3. Технологическая часть. 28

3.1. Требования по эксплуатации интерпретатора языка Пролог. 28
3.2. Установка системы. 28
3.3. Руководство пользователя программы интерпретатора языка Пролог. 29

3.3.1. Запуск программы. 29
3.3.2. Перечень функций, реализуемых системой. 29
3.3.3. Редактирование Пролог-программы. 29
3.3.4. Запуск программы на Прологе и ее отладка. 34
3.3.5. Работа с меню. 35

3.4. Описание процесса выполнения программы, написанной на языке Пролог. 38
3.5. Общие сведенья об интерпретаторе. 39
3.6. Особенности работы Пролог-программы с базами данных. 39
3.7. Описание стандартных предикатов. 40
3.8. Описание функций. 43

4. Организационно-экономическая часть. 45

4.1. Расчет затрат на разработку интерпретатора Пролог. 45

5. Промышленная экология и безопасность. 47

5.1. Введение. 47
5.2. Анализ характера загрязнения окружающей среды при производстве вычислительной техники. 48

5.2.1. Источники загрязнения. 48
5.2.2. Очистка воздуха от вредных примесей. 50

5.3. Анализ влияния опасных и вредных факторов, при эксплуатации программы интерпретатора Пролог. 52

5.3.1. Повышенный уровень шума на рабочем месте. 53
5.3.2. Опасный уровень напряжения электрической цепи, замыкание которой может произойти через человека. 54
5.3.3. Пожарная опасность. 55
5.3.4. Повышенный уровень электромагнитных излучений. 56
5.3.5 Повышенная яркость света. 57
5.3.6. Прямая и отраженная блеклость. 58
5.3.7. Нарушение микроклимата рабочих помещений. 58
5.3.8. Защита от психофизиологических факторов. 59

5.4. Анализ использования защитных экранов для снижения влияния опасных и вредных факторов, во время работы на автоматизированном рабочем месте. 60

5.4.1 Основные функции защитных экранов, необходимые для снижения влияния вредных и опасных факторов, во время работы с программным средством. 60
5.4.1.1. Защита от электростатического и электромагнитного воздействий. 61
5.4.1.2. Защита от рентгеновского излучения. 61
5.4.1.3. Защита от ультрафиолетового излучения. 61
5.4.2. анализ основных типов защитных экранов, которые приемлемы для снижения влияния вредных и опасных факторов, во время с программным средством. 62
5.4.2.1. Сетчатый (частичная защита зрения). 62
5.4.2.2. Стеклянный двухслойный с заземлением (частичная защита зрения, частичная защита здоровья). 62
5.4.2.3. Стеклянный многослойный с заземлением (полная защита зрения, полная защита здоровья). 63

5.5. Расчет необходимого звукопоглощения, при работе с АРМ. 63

Заключение 66

Литература 67

Приложения 68

Приложение 1 68
Приложение 2 73
Приложение 3 81
Приложение 4. 87

Введение

Разрабатываемый программный продукт предназначен для визуального создания, редактирования и интерпретации программ, написанных на языке Пролог с возможностью работы с универсальными базами данных.

Постоянно возрастающий объем информации, которую необходимо обрабатывать современным компьютерам предъявляет более широкие требования к современным базам данных. Если на заре развития компьютерной техники база данных была обычным файлом, который представлял собой типизированный файл, к которому можно было обращаться по абсолютному номеру записи, то сейчас база данных представляет собой интеллектуальную среду, которая включает в себя подчас несколько таблиц с данными, связанными между собой. Причем конечный пользователь из-за сложности структуры базы не знает, в каком месте файла хранятся данным, с которыми он работает. Современные базы данных обладают встроенными возможностями защиты прав доступа, а также способами поддержки целостности данных и их непротиворечивости. Это достигается за счет включения в сами базы данных отдельный частей программы, которые действуют независимо от пользовательской программы как программы-серверы. Доступ к таблицам стал значительно проще за счет использования языка SQL, который помогает быстро выбирать нужный пользователю сегмент информации из общего объема, также удалять ненужную информацию и добавлять новую.

Базы данных сейчас используются не только как обычные хранилища информации, но и как хранилища знаний. Поэтому появляется новое требование к базам данных, которое пришло от баз знаний, - это возможность логического вывода новых знаний из уже известных, а также работа в режиме экспертной системы.

В самом узком смысле термин экспертная система используется для описания одной из небольшого числа программ, разработанных общепризнанными специалистами в инженерии знаний. Назначение этих программ состоит в воспроизведении возможности решения задач, которыми обладает эксперт. Большинство экспертных систем не может полностью заменить человека. Такие системы используются для повышения эффективности работы и расширения знаний персонала средней квалификации.

В широком смысле экспертная система - это любая программа, применяемая для экспертных консультаций. Данное определение охватывает все программы, используемые в качестве экспертных систем, не учитывая того момента, что истинные эксперты могли и не участвовать в создании этих программ.

В любой системе экспертных консультаций обязательно должны иметься следующие три компоненты:

язык представления знаний, с помощью которого можно интуитивно представить знания о сложной области;

стратегия решения задач, позволяющая выполнять действия с представленными знаниями столь же компетентно, как это делают эксперты-люди;

интерфейс с пользователем, обеспечивающий естественность и удобство доступа к знаниям, которыми обладает программа, и способный объяснять свои ответы, как неопытным пользователям, так и пользователям-экспертам[1].

Традиционным языком в создании экспертным систем является язык Пролог. Это классический язык логического программирования. Он имеет встроенный механизм вывода, основанный на принципе резолюций, помогающий формально обращаться со знаниями. Кроме того, язык Пролог является реляционным языком программирования, то есть оптимально приспособлен для работы с реляционными базами данных. Так как Пролог оперирует правилами, программисту не нужно задумываться над программированием последовательности действий для машины, как это делается при программировании на процедурных языках. Программист просто составляет совокупность правил, описывающую данную предметную область, а Пролог выполняет составленную программу, используя алгоритм бэктрекинга.

Как указывалось ранее, немаловажным в экспертной системе является интерфейс с пользователем как профессионалам в данной предметной области, так и непрофессионалом. Вследствие этого, интерфейс с человеком должен осуществляться на естественном языке. Так как Пролог является декларативным языком и основан на исчислении высказываний, то на нем достаточно несложно можно написать обработку естественного языка.

Актуальным вопросом всегда был вид представления знаний. Изначально в Прологе база знаний хранилась в текстовом файле в формате языка Пролог, который загружался в память, и компилировался во время исполнения программы. Это было явным недостатком Пролога, так как ведение такой базы знаний возможно только человеком и только вручную, то есть, используя только текстовый редактор, а не какую-то специализированную программу. Это ограничивало возможности применения Пролога. Кроме этого, еще одним ограничением было то, что Прологу приходилось загружать в память всю базу знаний. То есть, если оперативной памяти компьютера не хватало, то программа не могла работать.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15