논리 프로그래밍은 사실과 규칙이 설정 방법 제어 논리 회로보다는 수학 함수를 사용하는 프로그래밍 패러다임이다.
실행시기와 함수 호출 또는 기타 명령을 평가하는 방법을 지시하는 신중하게 구조화 된 제어 흐름 대신 프로그램의 논리적 규칙이 절 또는 논리적 술어로 작성됩니다.
프롤로그의 논리 프로그래밍 예. 출처 : By Kuldeepsheoran1-스크린 샷, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons
유전 및 진화 프로그래밍에서 자주 사용되는이 접근 방식은 일반적으로 달성 방법보다는 달성 할 목표를 모델에 알려줍니다.
각 규칙에는 실행 가능한 수학 함수가 아닌 형식화 된 논리가있는 본문과 헤더가 포함됩니다. 예 : "And is true (header) : if C1, C2 및 C3 are true (body)." 사실이나 결과는 "그리고 그것은 사실이다"와 같이 본문없이 표현됩니다.
그러나 Prolog와 같은 일부 프로그래밍 언어의 경우 명령형 프로그래밍을 포함하여 특정 문제를 해결하는 방법을 모델에 알릴 수도 있습니다. 예 : "Y를 풀려면 C1, C2 및 C3를 추가하십시오."
논리 프로그래밍의 특성
논리 프로그래밍은 기존의 다른 프로그래밍 전략과 상당히 다릅니다. 프로그램을 사용하여 컴퓨터에 지시를 내리는 대신 개체 간의 관계가 설정됩니다. 이러한 방식으로 컴퓨터는 이러한 관계를 추론하여 논리적 솔루션에 도달 할 수 있습니다.
논리 프로그램에는 사실과 규칙의 두 가지 주요 코드 세트가 있습니다. 규칙은 환경에 대한 지식을 얻기 위해 사실에 적용됩니다.
진실과 논리적 추론
논리 프로그램은 진실과 논리 추론이라는 두 가지 중요한 개념을 통해 해독 할 수 있습니다. 프로그램 기호의 구현 하에서 프로그램의 계산이 참인지 아닌지에 대한 진실이 나옵니다. 논리적 추론은 논리적 절이 프로그램의 결과인지 여부를 결정합니다.
이러한 명령은 항상 논리적 문장과 절로 해석되며 실행 결과는 포함 된 계산의 논리적 결과입니다.
1 차 논리
명제 논리의 파생물입니다. 도메인이라고하는 부분적 세계 관점에서 객체가 참인지 거짓인지 고려합니다. 논리 프로그래밍은 1 차 논리의 일반화를 기반으로합니다.
이 논리는 구문과 의미로 구성됩니다. 구문은 개념을 표현하는 데 사용되는 공식 언어입니다. 반면에 1 차 논리 공식의 의미는 공식의 실제 값을 결정하는 방법을 나타냅니다.
이 논리는 일련의 공리 및 추론 규칙뿐만 아니라 알파벳과 1 차 언어를 기반으로합니다.
조항 형식
1 차 논리의 하위 집합입니다. 이는 범용 접두사 또는 범용 한정자 체인 및 절의 무료 한정자 집합에 의해 문이 정의되는 정규화 된 형식을 갖습니다.
프로그램에 쿼리를 요청할 때 헤더가 일치 할 수있는 절의 본문이 고려됩니다. 이것은 논리에서 추론 규칙을 적용하는 것과 동일합니다.
추론의 한 단계로, 하나는 분리형 X (양수 리터럴)를 포함하고 다른 하나는 분리형 ¬X (음수 리터럴)를 포함하는 속성을 갖는 두 개의 절이 선택됩니다. 이러한 트레이드 오프를 보완 적이라고합니다.
이 두 개의 초기 절에서 보완적인 것을 제외하고 모든 리터럴을 사용하여 새로운 확인 절이 구축됩니다.
인공 지능
논리 프로그래밍은 지식을 표현하는 데 유용하기 때문에 컴퓨터를 추론하는 데 사용되는 방법론입니다. 논리는 지식과 추론을 표현하는 데 사용됩니다.
지식을 표현하는 데 사용되는 논리는 클로스 형입니다. 1 차 논리가 잘 이해되고 모든 계산 문제를 나타낼 수 있기 때문에 사용됩니다.
Prolog는 논리 프로그래밍의 아이디어를 기반으로하는 프로그래밍 언어입니다. 프롤로그의 아이디어는 논리를 프로그래밍 언어처럼 보이게하는 것입니다.
논리 프로그래밍 예
예 1
-사실 : 루비는 고양이입니다.
-규칙 : 모든 고양이는 이빨이 있습니다.
-상담 : 루비에 치아가 있나요?
-결론 : 네.
"모든 고양이는 이빨이있다"라는 규칙을 루비에 적용 할 수 있습니다. "루비는 고양이입니다"라는 사실이 있기 때문입니다. 이 예제는 실제 프로그래밍 언어에 대한 구문으로 작성되지 않았습니다.
예 2
이 예제는 가장 널리 사용되는 논리 프로그래밍 언어 중 하나이므로 Prolog로 작성된 것을 볼 수 있습니다.
-여성 (alissa).
-남성적 (바비).
-남성적 (카를로스).
-여성스러운 (도리스).
-son_of (도리스, 카를로스).
-son_of (카를로스, 바비).
-son_of (도리스, 알리사).
-father_of (F, P) :-남성 (F), son_of (P, F).
이 프로그램은 프롤로그가 다른 언어와 현저히 다르기 때문에 읽기가 어려워집니다. "여성 (alissa)"과 유사한 모든 코드 구성 요소. 그것은 사실입니다.
한 가지 규칙은 "father_of (F, P) :-male (F), child_of (P, F)"입니다. 기호 ":-"는 "만약 참"으로 읽을 수 있습니다. 대문자는 변수가 모든 객체에 적용될 수 있음을 의미하므로 F는 carlos, doris, alissa 또는 bobby를 나타낼 수 있습니다. 이 코드는 다음과 같이 번역 할 수 있습니다.
-알리사는 여자 야.
-바비는 남자 다.
-카를로스는 남자입니다.
-도리스는 여자 야.
-도리스는 카를로스의 딸입니다.
-Carlos는 Bobby의 아들입니다.
-Doris는 Alissa의 딸입니다.
-«F는 P의 아버지입니다»는 F가 남자이고 P가 F의 아들이면 참입니다.
질문
자세한 정보를 위해 프로그램을 참조한다고 가정 해보십시오. Bobby가 누구와 함께 있는지 찾기 위해 검색 할 수 있습니다.-father_of (bobby, X). 시스템은 다음 답변을 표시합니다. X = Carlos.
이 경우 값 중 하나가 변수 인 관계가 전달됩니다. Prolog가 한 것은 논리적으로 견고해질 때까지이 관계에 다른 개체를 적용하는 것입니다.
Carlos의 유일한 아버지는 Bobby이고 Bobby는 남자입니다. 이것은 "father_of (F, P) :-남성적 (F), son_of (P, F)"규칙을 충족했습니다. X가 "carlos"와 같으면 논리는 건전합니다.
기타 문의
시스템이 여러 결과를 생성하도록하는 다른보다 일반적인 쿼리를 Prolog에 만들 수 있습니다.
-?-parent_of (부모, 자식).
-아버지 = 바비
-어린이 = Carlos
-아버지 = Carlos
-어린이 = 도리스
이미 살펴본 것처럼 논리 프로그래밍은 alissa 또는 bobby가 사람이라는 정보를 가지고 있어야 지식을 얻을 수 없습니다. 사실 사람이라는 개념이 있음을 나타낼 필요는 없습니다.
대부분의 비논리적 프로그래밍 언어에서는 사람에 대한 정보를 처리하는 프로그램을 작성하기 전에 먼저 이러한 개념을 정의해야합니다.
참고 문헌
- Deep AI (2020). 논리 프로그래밍. 출처 : deepai.org.
- 위키 버 시티 (2020). 프로그래밍 언어 이론 / 논리 프로그래밍. 출처 : en.wikiversity.org.
- Imperial College London (2006). 논리 프로그래밍. 출처 : doc.ic.ac.uk.
- Jia-Huai You (2020). 논리 프로그래밍 소개. 앨버타 대학교. 출처 : eng.ucy.ac.cy.
- C2 Wiki (2020). 논리 프로그래밍. 출처 : wiki.c2.com.