Встроенные предикаты Пролога

 

Для операций над числами в рассматриваемой версии Пролога имеются следующие арифметические предикаты:

 

Предикат: Смысл:

СУММА (x,y,z) х + у = z

ПРОИЗВ (x,y,z) х*у = z

ЧАСТНОЕ (x,y,z) [х/у] = z

ОСТАТОК (x,y,z) х - [х/у] = z

РАВНО (х,у) х = у

БОЛЬШЕ (х,у) х > у

МЕНЬШЕ (х,у) х < у

Арифметические предикаты по смыслу и функциям существенно отличаются от арифметических операций в традиционных языках программирования. Прежде всего любой из этих предикатов вырабатывает логическое значение ИСТИНА или ЛОЖЬ в зависимости от того, имеет или не имеет решение арифметическая задача, представляемая предикатом.

Примеры:

? СУММА (2,2,5)

НЕТ

? СУММА (2,2,z)

z=4

? СУММА (х,2,5)

х = 3

 

Таким образом, арифметические предикаты позволяют решать простейшие арифметические уравнения с одной или несколькими переменными, автоматически производя соответствующие вычисления, если эти решения существуют. Однако обращение к предикатам, связанным с умножением и делением целых чисел, может дать отрицательный результат из-за отсутствия решений в некоторых случаях:

? ПРОИЗВ (2,у,5)

НЕТ

? ЧАСТНОЕ (5,2,z)

z= 2

? ОСТАТОК (5,2,r)

г = l

 

Предикаты БОЛЬШЕ и МЕНЬШЕ вместе с предикатом РАВНО могут использоваться для сравнения различных численных переменных и констант. А предикаты «неменьше» и «небольше» могут быть определены через отрицание предикатов БОЛЬШЕ и МЕНЬШЕ:

небольше (х,у) ← НЕ (БОЛЬШЕ (х,у));

неменьше (х,у) ← НЕ (МЕНЬШЕ (х,у));

 

Предикат РАВНО может использоваться также для сравнения значений переменных и констант. При этом переменные могут быть и числовыми, и символьными, и других типов. Примеры:

? РАВНО (5,z)

z = 5

? РАВНО (х.миша)

х = Mишa

? РАВНО (коля,оля)

НЕТ

 

Вывод графических изображений на экран в настоящей версии интерпретатора может производиться с помощью следующих предикатов:

ТОЧКА (х,у,с);

ЛИНИЯ (x,y,u,v,c);

ОКРУЖНОСТЬ (х,у,с);

 

где (х,у) и (u,v) — координаты точек на экране, а с — цвет точки. Конкретные значения кодов цветов и диапазоны значений координат точек на экране зависят от типа ЭВМ.

А. Графические предикаты:

 

Предикат: Смысл: Пример:

 

ФОН (с) задание цвета фона ФОН (8)

ТОЧКА (х,у,с) вывод точки ТОЧКА (0,0,2)

ЛИНИЯ (x,y,u,v,c) вывод отрезка линии ЛИНИЯ (0,0,50,50,4)

ОКРУЖНОСТЬ (х,у,с) вывод окружности ОКРУЖНОСТЬ (90,90,10, 6)

ЗАКРАСКА (х,у,с) закраска фигур ЗАКРАСКА (10,40,8)

 

Б. Предикаты ввода-вывода:

 

Предикат: Смысл: Пример:

 

ВЫВОД (<3начение>) вывод набора значений ВЫВОД («имя», х)

ВВОДСИМВ (s) ввод символьных данных

ВВОДЦЕЛ (n) ввод числовых данных

ПС перевод строки

 

В. Логические предикаты:

Предикат: Смысл: Пример:

 

ИСТИНА логическая константа

ЛОЖЬ логическая константа

НЕ (<Предикат>) отрицание предиката НЕ (РАВНО (z,0))

 

 

Толковый словарь

Автор — лицо, творческим трудом которого создано произведение (программа для ЭВМ или база данных).

Авторские права — права на имя, внесение изменений и имущественные права на созданное произведение.

Алгоритм — совокупность действий со строго определенными правилами выполнения.

Алгоритм массовый, если он применим для решения некоторого класса задач.

Алгоритм однозначный, если однозначны правила его выполнения.

Алгоритм правильный, если он дает правильные результаты для любых допустимых данных и ситуаций.

Алгоритм результативен, если его выполнение завершается определенными результатами.

Алгоритм содержит ошибки, если его выполнение приведет к неправильным результатам либо не дает никаких результатов.

Алгоритмизация — составление алгоритмов для решения поставленных задач.

Алгоритмические ошибки — ошибки в методе, постановке, сценарии и реализации.

Алгоритмические языки — языки описания алгоритмов.

Антивирусные программы — программы для защиты от вирусов.

База данных — форма представления и организации совокупности данных в ЭВМ, допускающих поиск информации по запросам.

База знаний — форма представления и организация совокупности данных и правил вывода, допускающих логический вывод и осмысленную обработку данных в ЭВМ.

Байт — 8-разрядное двоичное число (1 байт = 8 бит).

Бит — величина, принимающая значение 0 или 1.

Безошибочное программирование — составление алгоритмов и программ без ошибок.

Бейсик — диалоговый язык программирования для персональных компьютеров.

Бумажные технологии — информационные технологии, связанные с бумагой.

Верификация — проверка правильности работы алгоритмов и программ для ЭВМ.

Вопрос в Прологе — запрос к базе знаний или программе.

Входные данные — данные, вводимые в ЭВМ.

Выходные данные — данные, выводимые из ЭВМ.

Вычислительная машина — устройство для организации автоматических вычислений и обработки информации.

Вычислительные процессы — процессы вычислений и обработки информации в вычислительных машинах и системах.

Вычислительная система — объединение вычислительных машин для организации хранения, обработки и поиска информации.

Вычислительная сеть — совокупность ЭВМ, объединенных сетью связи, позволяющей компьютерам проводить обмен информацией.

Вычислительные науки — науки об организации вычислительных процессов, а также вычислительных машин, систем и сетей.

Гипертекст — текст со ссылками на другие гипертексты в сети Интернет.

Глобальная сеть — сеть, в которой объединены компьютеры в различных странах на различных континентах.

Дизъюнкция — логическая связка «ИЛИ».

Дисплей — устройство отображения информациина электронном экране.

Дистанционное обучение — обучение на расстоянии с использованием учебников, персональных компьютеров и сетей ЭВМ.

Доказательство — последовательность суждений, обосновывающих некоторое утверждение.

Доказательное программирование — составление алгоритмов и программ одновременно с доказательством их правильности.

Документ — информация, зафиксированная на материальном носителе, имеющем реквизиты (подпись, дату и т. п.), позволяющие его идентифицировать.

Закон достаточных оснований: «Всякое утверждение должно предполагать наличие аргументов и фактов, достаточных для его обоснования».

Закон двойного отрицания: «Если неверно отрицание, то суждение — истинно».

Закон исключения третьего: «Истинно суждение либо его отрицание — третьего не дано».

Закон противоречия: «Не могут быть истинны одновременно суждение и его отрицание».

Закон тождества: «Предмет рассмотрения должен быть строго определен и не должен меняться до конца обсуждения».

Законы логики — общие законы логического вывода.

Защита информации — действия и средства по предотвращению утечки, хищения, искажения или подделки информации.

Импликация — логическое следование А → В.

Импликация А → В ложна, когда посылка А истинна, а следствие В ложно.

Импликация А → В истинна, когда истинно следствие либо ложны и следствие, и посылка.

Имущественные права — права собственности на произведение (программы для ЭВМ или базы данных).

Индукция — вывод общих суждений из частных примеров.

Интеллектуальная собственность — результаты и продукты творческого интеллектуального труда.

Интеллект — способность производить логические умозаключения и осмысленную переработку информации.

Интернет — международная компьютерная сеть.

Интернет-адрес — символическое имя сайта или сервера в сети Интернет.

Интерпретатор — это система интерпретации (выполнения) программ на ЭВМ.

Информатика — научная дисциплина, изучающая законы и методы накопления, обработки и передачи информации с помощью ЭВМ.

Информация — сведения о лицах, предметах, фактах, событиях и процессах независимо от формы их представления.

Информационная культура — умение читать книги, искать данные, осмысливать информацию и предоставлять ее людям.

Информационные процессы — процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации.

Информационные ресурсы — совокупность документов в архивах, библиотеках, фондах, банках данных и других информационных системах.

Информационная система — организация совокупности документов с использованием средств вычислительной техники и телекоммуникационной связи.

Информационные технологии — технологии передачи, накопления и обработки информации.

Информационные услуги — действия людей, организаций и служб по сбору, поиску, хранению и предоставлению информации.

Искусственный интеллект — компьютерные системы, моделирующие или воспроизводящие интеллектуальную деятельность.

Исходные данные — данные, исходные по постановке решаемых задач.

Калькуляция — таблица с определенным набором надписей, формул и данных, используемых для расчетов.

Компакт-диск — оптический диск, используемый для постоянного хранения информации больших объемов.

Компилятор — система трансляции программ с одного языка на другой.

Компьютер — электронная вычислительная машина.

Компьютерная грамотность — это умение читать, писать, а также работать на персональных ЭВМ и искать информацию в Интернет.

Компьютерные вирусы — саморазмножающиеся программы, способные разрушать информацию на ЭВМ.

Контрпример — пример, опровергающий некоторое общее утверждение.

Конфиденциальная информация — информация, доступ к которой ограничен.

Конъюнкция — логическая связка «И».

Конъюнкция А и В истинна, когда истинны оба суждения А и В.

Конъюнкция А и В ложна, когда ложны суждения А илиВ.

Курсор — значок для указания места на экране ЭВМ.

Лемма — вспомогательное утверждение, предполагающее самостоятельное доказательство.

Лицензия — документ, подтверждающий права на использование программ для ЭВМ.

Логика — наука, изучающая правильность суждений, рассуждений и доказательств.

Логические функции — функции, аргументами и значениями которых могут быть 0 или 1.

Логические элементы — устройства, обрабатывающие двоичные сигналы 0 и 1.

Локальная вычислительная сеть — сеть, объединяющая компьютеры в комнате или соседних помещениях.

Магнитные диски — средство хранения информации, программ и данных в ЭВМ,

Массив — область машинной памяти, выделяемая для размещения совокупности данных.

Математическая индукция — принцип доказательства истинности последовательностей утверждений.

Математическая логика — дисциплина, изучающая технику математических доказательств.

Массовая информация — информация, предназначенная для неограниченного круга лиц.

Машинная программа — последовательность машинных команд и данных, реализующих определенные функции ЭВМ.

Метод — единый способ решения некоторого класса задач.

Метод правильный, если он дает правильные результаты для любой задачи данного класса.

Метод неправильный, если существует задача данного класса, для которой он дает неправильные результаты или вовсе не дает результатов.

Мобильность программ — возможность переноса программы на другую ЭВМ.

Модем — устройство связи компьютеров для передачи файлов по каналам связи.

Мышка — приспособление, которое можно перемещать по столу и которое подсоединено к ЭВМ.

Новостной сайт — ежеминутно обновляемая электронная газета.

Объем понятия — совокупность вещей или явлений, отвечающих данному понятию.

Операционная система — главная управляющая программа на ЭВМ.

Отказ — ситуация, когда прекращается выполнение программы.

Отладка программ — процесс поиска и исправления ошибок в программах на ЭВМ.

Паскаль — язык структурного программирования.

Персональные компьютеры — малогабаритные вычислительные машины.

Поиск данных — отбор данных по определенной комбинации признаков.

Поисковые системы — системы поиска информации в сети Интернет.

Почтовый сервер — компьютер, выделенный для переписки по электронной почте.

Постановка задачи — четкое выделение в задаче требуемого и исходного.

Правила в Прологе — правила логического вывода.

Правильность программ — правильность результатов, получаемых при выполнении программ на ЭВМ.

Предикаты — математические высказывания о некоторых объектах или их свойствах.

Представление данных — подбор массивов, переменных и других структур для размещения данных в памяти ЭВМ.

Принтеры — печатающие устройства, подсоединяемые к компьютерам.

Провайдер — организация, предоставляющая подсоединение и доступ в Интернет.

Программа для ЭВМ — форма представления данных и команд, предназначенных для получения определенных результатов или способа функционирования ЭВМ.

Программа правильная, если она дает правильные результаты для любых допустимых исходных данных.

Программа содержит ошибки, если ее выполнение приводит к отказам, сбоям или получению неправильных результатов.

Пролог — система искусственного интеллекта, способная воспроизводить логические выводы и умозаключения.

Процессор — устройство управления компьютеров и автоматических приборов.

Псевдокод — язык для описания логики работы программ с использованием лексики родного языка.

Разработка сверху-вниз — способ последовательной разработки проектов от основной задачи к решению вспомогательных подзадач.

Региональная вычислительная сеть — сеть, связывающая компьютеры в пределах определенного региона.

Редакторы текстов — программы подготовки и редактирования текстов на ЭВМ.

Результат неправильный, если он противоречит требованиям задачи.

Результат правильный, если он отвечает поставленным требованиям.

Результирующие данные — результаты обработки данных.

Реляционные базы — базы данных, в которых информация хранится в форме таблиц.

Сайт — набор гипертекстов, размещенных на сервере с определенным адресом в Интернет.

Сбой — потеря части данных либополучение непредусмотренных данных.

Сервер — сетевой компьютер, используемый для хранения общей информации.

Сетевые программы — программы приема и передачи данных в сетях ЭВМ.

Символьные переменные — переменные, значениями которых являются символьные данные.

Система тестов — полный набор тестов для проверки знаний или программ.

Система управления базами данных — специальные программы, используемые для организации баз данных на ЭВМ.

Систематическое программирование — составление алгоритмов и программ с применением спецификаций.

Сложность алгоритмов — сложность вычислений для получения требуемых результатов.

Сложность задач — это сложность данных и сложность алгоритмов их решения.

Содержание понятия — совокупность признаков, выделяющих объекты, отвечающие данному понятию.

Сортировка данных — упорядочение данных по определенному признаку.

Сохраняемые данные — данные, хранящиеся в долговременной памяти ЭВМ.

Способ неправильный, если он дает неправильные результаты.

Способ правильный, если он дает правильные результаты.

Спецификации — точные математически строгие описания.

Спецификации программ — описание результатов выполнения программ на ЭВМ.

Структурное программирование — составление алгоритмов и программ с использованием правил структурной композиции.

СУБД — система управления базами данных.

Суждение истинно, если оно отражает действительное положение вещей.

Суждение ложно, если оно противоречит истинному положению вещей.

Сценарии программ — совокупность картинок и сообщений, появляющихся на экранах ЭВМ.

Таблица истинности — таблица значений логической функции.

Тесты — контрольные данные.

Тесты — контрольные вопросы.

Тестирование программ — проверка программ на ЭВМ на некотором наборе тестов.

Тестирование знаний — проверка знаний с использованием тестов.

Файл — последовательность записей на машинном носителе информации.

Факты — конкретные сведения.

Факты в Прологе — предикаты с конкретными значениями.

ЭВМ — электронные вычислительные машины (компьютеры).

Экспертные системы — диалоговые программы, которые могут отвечать на вопросы подобно людям.

Электронная библиотека — совокупность электронных книг, размещенных на одном или нескольких сетевых серверах.

Электронная коммерция — организация продажи товаров и услуг с помощью Интернет.

Электронная книга — гипертексты, размещенные на серверах и доступные для чтения.

Электронная почта — передача писем в Интернет с помощью персональных ЭВМ.

Электронные деньги — цифровые файлы на сервере электронного банка.

Электронные таблицы — программы для выполнения расчетов и хранения таблиц с данными.

Электронные технологии — информационные технологии, связанные с представлением информации в электронном виде.

Электронные учебники — программы с учебными материалами и тестами по определенному предмету.

Электронный банк — банк, осуществляющий электронные платежи в Интернет.

Электронный магазин — магазин, продающий товары и услуги с помощью Интернет.

Эффективность программ — минимальность времени выполнения программ на ЭВМ.

Языки программирования — языки для записи программ для ЭВМ.

Языки спецификаций — языки для записи спецификаций.

Excel — электронные таблицы на компьютерах IBM PC с операционной системой Windows.

IP-адрес — десятичный номер сервера в сети Интернет.

IBM PC — наиболее распространенные персональные компьютеры.

Macintosh — самые удобные персональные компьютеры.

MS DOS — операционная система для компьютеров IBM PC.

Quick Basic — язык структурного программирования для компьютеров IBM PC с операционной системой MS DOS.

URL — символический адрес гипертекста в сети Интернет.

Visual Basic — объектно-ориентированный язык программирования для IBM PC с операционной системой Windows.

Windows — операционная система для старших моделей компьютеров IBM PC.

Word — редактор текстов для операционной системы Windows.

WWW (world-wide web) — всемирная распределенная сеть (электронных библиотек).

 

Список рекомендуемой литературы

 

1. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. — М.: Госкомвуз России, 1995.

2. Каймин В.А. Информатика//Программы авторских курсов по гуманитарным и социально-экономическим дисциплинам для высшей школы. — М.: Госкомвуз, 1996.

3. Каймин В.А., Касаев Б.С. Информатика: практикум на ЭВМ. — М.: Скалар, 2000.

4. Каймин В.А. Информатика: Учебник для дистанционного обучения. - М.: МЭСИ, 1999.

5. Евреинов Э.В., Каймин В.А. Информатика и дистанционное образование. — М., 1998.

6. Фигурнов Э.В. IBM PC для пользователя. - М.: ИНФРА-М, 1999.

7. Каймин В.А. Информатика: Учебник для вузов. —М.: Высшее образование, 1998.

8. Информатика: Учебник/Под ред. Н.В. Макаровой. — М.: Финансы и статистика, 1997.

9. Ершов А. П. и др. Основы информатики и вычислительной техники: Пробный учебник для 10—11-х классов. — М.: Просвещение, 1985.

10. Каймин В.А. и др. Основы информатики и вычислительной техники: Пробный учебник для 10—11-х классов. — М.: Просвещение, 1989.

11. Каймин В.А., Жданов B.C. Информатика: Пособие для поступающих в вузы. — М.: Аcт, 1996.

12. Шафрин Ю.А. Основы компьютерной технологии: Учебное пособие для учащихся старших классов. — М.: ABF, 1996.

13. Глушков В.М. Основы безбумажной информатики. — М.: Наука, 1982.

14. Каймин В.А. Основы компьютерной технологии. — М.: Финансы и статистика, 1992.

15. Артамонов Б.Н. и др. Основы современных компьютерных технологий. - Спб.: КОРОНА, 1998.

16. Угринович Н.Д., Морозов В.В. Основы Интернет. — М.: Московский учебник, 1999.

17. Габбасов Ю.Ф. Internet 2000. - Спб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2000.

18. Галкин С.Е. Бизнес в Интернет. — М.: Центр, 1998.

19. Крупник А. Как продать товар и получить деньги в Internet. —М.: МикроАрт, 2000.

20. Калягин В.О. Интеллектуальная собственность. — М.: НОРМА, 2000.

21. Терещенко Л. К. и др. Защита прав создателей и пользователей программ для ЭВМ и баз данных. — М.: МЮ РФ, 1996.

22. Крылов В.В. Информационные компьютерные преступления. — М.: ИНФРА-М, 1997.

Содержание

Введение..................................................................................................................................................................................................................... 3

Глава 1. ИНФОРМАЦИЯ И ПЕРСОНАЛЬНЫЕ ЭВМ....................................................................................................................................... 7

1.1. Введение в информатику................................................................................................................................................................................ 7

1.2. Персональные компьютеры........................................................................................................................................................................ 12

1.3. Работа на персональных ЭВМ.................................................................................................................................................................. 15

1.4. Редактирование текстов на ЭВМ.............................................................................................................................................................. 19

1.5. Обучение с помощью ЭВМ......................................................................................................................................................................... 22

Глава 2. Элементы Интернет-технологий......................................................................................................................................... 28

2.1. Работа в сети Интернет................................................................................................................................................................................ 28

2.2. Поиск информации в Интернет................................................................................................................................................................... 32

2.3. Электронная почта........................................................................................................................................................................................ 36

2.4. Создание сайтов в Интернет....................................................................................................................................................................... 38

2.5. Электронная коммерция............................................................................................................................................................................... 42

Глава 3. ЭЛЕМЕНТЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.................................................................................................................... 46

3.1. Базы данных на ЭВМ................................................................................................................................................................................... 46

3.2. Элементы математической логики............................................................................................................................................................ 50

3.3. Принципы логического вывода.................................................................................................................................................................. 54

3.4. Базы знаний на ЭВМ..................................................................................................................................................................................... 57

3.5. Законы логического вывода........................................................................................................................................................................ 61

Глава 4. Решение задач на ЭВМ.................................................................................................................................................................. 68

4.1. Выполнение расчетов на ЭВМ.................................................................................................................................................................. 68

4.2. Постановка и решение задач...................................................................................................................................................................... 72

4.3. Основные свойства алгоритмов................................................................................................................................................................. 76

4.4. Базовые средства программирования...................................................................................................................................................... 80

4.5. Основы структурного программирования.............................................................................................................................................. 86

4.6. Основы безошибочного программирования.......................................................................................................................................... 90

4.7. Средства обработки данных...................................................................................................................................................................... 93

Глава 5. ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ................................................................................................................................................... 100

5.1. Решение задач на ЭВМ.............................................................................................................................................................................. 100

5.2. Анализ правильности алгоритмов.......................................................................................................................................................... 107

5.3. Решение прикладных задач...................................................................................................................................................................... 114

5.4. Элементы доказательного программирования................................................................................................................................... 122

5.5. Решение сложных задач............................................................................................................................................................................ 130

Глава 6. ЭКЗАМЕНЫ ПО ИНФОРМАТИКЕ................................................................................................................................................... 140

6.1. Экзамены и зачеты по информатике...................................................................................................................................................... 140

6.2. Решение экзаменационных задач........................................................................................................................................................... 142

6.3. Проверка программ на ЭВМ.................................................................................................................................................................... 149

6.4. Олимпиадные задачи по информатике.................................................................................................................................................. 152

6.5. Технология дистанционного обучения................................................................................................................................................. 163

ПРИЛОЖЕНИЕ......................................................................................................................................................................................................... 165

Интерпретатор языка Пролог................................................................................................................................................................. 166

1. Назначение интерпретатора Пролога...................................................................................................................................................... 166

2. Запуск интерпретатора Пролога................................................................................................................................................................ 166

3. Диалог с программами на Прологе............................................................................................................................................................ 167

4. Ввод и редактирование программ.............................................................................................................................................................. 167

5. Операции с файлами...................................................................................................................................................................................... 168

6. Краткое описание языка Пролог................................................................................................................................................................ 169

Толковый словарь.................................................................................................................................................................................................... 174

Список рекомендуемой литературы.................................................................................................................................................................. 179