5172
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Юрченко Т.В.
ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям
(включая рекомендации по организации самостоятельной работы),
по выполнению расчетной работы
для обучающихся по дисциплине «Логическое программирование» по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика направленность (профиль) Прикладная информатика в экономике
Нижний Новгород
2022
УДК 004.9
Юрченко Т.В. / Логическое программирование: учебно-методическое пособие / Т.В.Юрченко; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022. – 16 с.– Текст: электронный.
В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Логическое программирование» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций, в подготовке к практическим занятиям, а также в написании расчетной работы.
Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Логическое программирование» по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика, направленность (профиль) Прикладная информатика в экономике.
© Т.В.Юрченко, 2022
© ННГАСУ, 2022
2
Оглавление
1. |
Общие положения................................................................................................................. |
4 |
|
|
1.1 |
Цели изучения дисциплины и результаты обучения .................................................. |
4 |
|
1.2 |
Содержание дисциплины .............................................................................................. |
5 |
|
1.3 |
Вспомогательная литература для изучения дисциплины .......................................... |
5 |
2. |
Методические указания по подготовке к лекциям ............................................................ |
7 |
|
|
2.1 |
Общие рекомендации по работе на лекциях ............................................................... |
7 |
|
2.2 |
Общие рекомендации при работе с конспектом лекций ............................................ |
7 |
|
2.3 |
Контрольные вопросы ................................................................................................... |
8 |
3. |
Методические указания по подготовке к лабораторным занятиям ................................. |
9 |
|
|
3.1 |
Общие рекомендации по подготовке к лабораторным занятиям .............................. |
9 |
|
3.2 |
Примеры задач для лабораторных занятий ................................................................. |
9 |
4. |
Методические указания по организации самостоятельной работы............................... |
10 |
|
|
4.1 |
Общие рекомендации для самостоятельной работы ................................................ |
10 |
|
4.2 |
Темы для самостоятельного изучения ....................................................................... |
12 |
5. |
Методические указания по выполнению расчетной работы (Общие рекомендации) .13 |
||
|
5.1 |
Цели выполнения расчетной работы.......................................................................... |
13 |
|
5.2 |
Общие требования к оформлению расчетной работы .............................................. |
13 |
|
5.3 |
Примерный список тем расчетной работы ................................................................ |
16 |
3
1. Общие положения
1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения
Целями освоения дисциплины «Логическое программирование» являются изучение и решение задач с интеллектуальным содержанием (в том числе, задачи с элементами искусственного интеллекта) в среде программирования Пролог. В процессе освоения дисциплины студент должен:
Знать:
методологии разработки программного обеспечения и технологии программирования;
языки формализации функциональных спецификаций; методы и приемы формализации задач;
принципы построения архитектуры программного обеспечения и виды архитектуры программного обеспечения,
типовые решения, библиотеки программных модулей, шаблоны, классы объектов,
используемые при разработке программного обеспечения,
основные принципы логического и функционального программирования.
Уметь:
пользоваться библиотекой встроенных предикатов для выполнения запросов при решении проблем информационного обеспечения;
использовать встроенные механизмы логической обработки структурированных данных;
на практике выполнять построение программных конструкций для описания предметной области и основных отношений ее объектов.
Данная дисциплина позволит студентам не только систематизировать полученные теоретические знания, укрепить исследовательские навыки, но и даст возможность ориентироваться в новом предметном поле программной инженерии.
4
1.2 Содержание дисциплины
Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:
1. Основы логического программирования.
Особенности логического программирования. Язык Пролог - история возникновения и развития, версии.
2. Изучение базового Пролога.
Факты, предикаты, вопросы, отношения. Базовые принципы создания пролог-программ.
3. Механизм работы Пролога.
Пролог-правила. Принципы вычислений. Общие принципы доказательства целей Прологсистемой. Рекурсивные алгоритмы. Термы и их сопоставление. Логика предикатов. Хорновские дизъюнкты. Вычислительные операции в Прологе. Принципы программирования в Прологе: отсечение и бэктрекинг.
4. Структуры в Прологе.
Списки. Встроенные предикаты работы со списками. Типовые задачи. Рекурсивные предикаты обработки списков. Принципы организации баз знаний в Прологе.
1.3Вспомогательная литература для изучения дисциплины
1.Вагин В. Н.. Достоверный и правдоподобный вывод в интеллектуальных системах :
5
учебное пособие. / Вагин В. Н., Головина Е. Ю., Загорянская А. А., Фомина М. В., Вагин В. Н., Поспелов Д. А. ; Вагин В. Н.. – Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 712 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/24990.html. – ISBN ISBN 978-5-9221-0962-8.
2.Галкина М.Ю.. Функциональное и логическое программирование : практикум. / Галкина М.Ю. ; М.Ю. Галкина. – Новосибирск : Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2008. – 107 c. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/55464.html.
3.Доткулова А.С.. Практикум по дисциплине Логическое программирование : практикум. / Доткулова А.С. ; сост. А.С. Доткулова. – Москва : Московский технический университет связи и информатики, 2016. – 16 c. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/61489.html.
4.Новиков П.В.. Логическое программирование : учебно-методическое пособие. / Новиков П.В. ; П.В. Новиков. – Саратов : Вузовское образование, 2017. – 103 c. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/66314.html. – ISBN ISBN 978-5-4487-0010-1.
5.Прыкина Е. Н.. Основы логического программирования в среде Турбо Пролог : Учебное пособие по курсу «Экспертные системы». / Прыкина Е. Н. ; Прыкина Е. Н.. – Кемерово : Кемеровский государственный университет культуры и искусств, 2006. – 68 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/22048.html. – ISBN ISBN 5-8154-0130-7.
6.Рогозин О. В.. Функциональное и рекурсивно-логическое программирование : Учебное пособие. / Рогозин О. В. ; Рогозин О. В.. – Москва : Евразийский открытый институт, 2009. – 139 с.
–URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/11119.html. – ISBN ISBN 978-5-374-00182-2.
7.Юрченко Т. В. Программирование искусственного интеллекта : учеб.-метод. пособие по подгот. к лекциям, практ. занятиям (включая рекомендации по орг. самостоят. работы и выполнению курсовых работ) для обучающихся по дисциплине "Программирование искусств. интеллекта" по направлению подгот. 09.03.04 Прикладная информатика, профиль Разработка программно-информ. систем. / Юрченко Т. В.; Нижегор. гос. архит.-строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2018. – 1 CD ROM. – URL: URL: http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/.
6
2. Методические указания по подготовке к лекциям
2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях
Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным,
фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.
Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.
Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.
При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций,
предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме,
что способствует повышению эффективности лекционных занятий.
2.2 Общие рекомендации при работе с конспектом лекций
В ходе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала.
Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету,
экзамену.
Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.
В случае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю
уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает
7
в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.
2.3Контрольные вопросы
1.Что такое императивное и декларативное программирование?
2.Когда возник язык Пролог?
3.Перечислите основные отличия программирования на Прологе от ранее изученных вами языков программирования.
4.Как в Прологе описаны факты информационной базы?
5.Что такое предикаты?
6.Для чего формулируются вопросы к пролог-программе?
7.Перечислите базовые принципы создания пролог-программ.
8.Что такое рекурсия? Как она реализована в Прологе?
9.Что такое механизм возврата? Как он реализован в Прологе?
10.Что такое отсечение? Для чего применяют отсечение в рекурсивных предикатах?
11.Что такое структуры в Прологе?
12.Перечислите основные структурные элементы списков в Прологе.
13.Какие существуют необходимые правила работы со списками?
14.Перечислите встроенные предикаты Пролога, выполняющие типичные операции со списками.
8
3. Методические указания по подготовке к лабораторным занятиям
3.1Общие рекомендации по подготовке к лабораторным занятиям
Входе подготовки к лабораторным занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.
Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на занятие.
При подготовке к лабораторным занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.
Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.
3.2Примеры задач для лабораторных занятий
1.Описать заданную предметную область в предложениях и фактах, понятных Прологу.
2.Построить Пролог-правила, использующие простые и составные цели.
3.Протестировать Пролог-правила в форме вопросов с использованием переменных и констант.
4.Интерпретировать ответы Пролога.
5.Описать заданную предметную область в предложениях и фактах, понятных Прологу.
6.Построить Пролог-правила, использующие простые и составные цели.
7.Построить дерево достижения целей - по выбору студента.
8.Описать по составленному дереву, как работает механизм отсечения, возврата, рекурсии.
9.Построить цепочки вывода для Пролога в различных ситуациях использования переменных.
10.Описать, как работает механизм отсечения, возврата, рекурсии, вывода в виде списков, используя встроенные предикаты Пролога.
9
4. Методические указания по организации самостоятельной работы
4.1 Общие рекомендации для самостоятельной работы
Самостоятельная работа студентов является основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных учебных занятий время.
Целями самостоятельной работы студентов являются:
-систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и умений студентов;
-углубление и расширение теоретических знаний;
-формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;
-развитие познавательных способностей и активности студентов:
-формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации.
Запланированная в учебном плане самостоятельная работа студента рассматривается как связанная либо с конкретной темой изучаемой дисциплины, либо с подготовкой к курсовой, дипломной работе, а также к защите ВКР. В данном разделе рассматривается только самостоятельная работа первого вида.
Самостоятельная работа выполняется в два этапа: планирование и реализация.
Планирование самостоятельной работы включает:
-уяснение задания на самостоятельную работу;
-подбор рекомендованной литературы;
-составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки.
Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.
На втором этапе реализуется составленный план. Реализация включает в себя:
-изучение рекомендованной литературы;
-составление плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу);
-взаимное обсуждение материала.
Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал. Оставшаяся восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна.
10