البرمجة المنطقية: الخصائص والأمثلة - تقنية - 2025

في برمجة المنطق هو نموذج برمجة يستخدم دوائر المنطق بدلا من وظائف حسابية فقط إلى التحكم في كيفية الحقائق والقواعد الموضوعة.

بدلاً من التدفق المنظم بعناية للتحكم الذي يملي وقت التنفيذ وكيفية تقييم استدعاءات الوظائف أو التعليمات الأخرى ، تتم كتابة القواعد المنطقية للبرنامج على هيئة بنود أو مسندات منطقية.

أمثلة على البرمجة المنطقية في Prolog. المصدر: بواسطة Kuldeepsheoran1 - لقطة شاشة ، CC BY-SA 3.0 ، مشاعات ويكيميديا

هذا النهج ، الذي يستخدم غالبًا في البرمجة الجينية والتطورية ، يخبر النموذج عمومًا بالهدف الذي يجب تحقيقه ، بدلاً من كيفية تحقيقه.

تحتوي كل قاعدة على رأس وجسم بمنطق رسمي ، بدلاً من وظيفة رياضية قابلة للتنفيذ. على سبيل المثال ، "And is true (header): إذا كانت C1 و C2 و C3 صحيحة (نص)." يتم التعبير عن الحقائق أو النتائج بدون جسد ، مثل "وهذا صحيح".

ومع ذلك ، مع بعض لغات البرمجة مثل Prolog ، يمكن أيضًا تضمين البرمجة الإلزامية لإخبار النموذج بكيفية حل مشكلات معينة. على سبيل المثال ، "لحل Y ، أضف C1 و C2 و C3."

خصائص البرمجة المنطقية

تختلف البرمجة المنطقية اختلافًا كبيرًا عن استراتيجيات البرمجة الأخرى الحالية. بدلاً من إعطاء التعليمات لجهاز الكمبيوتر مع البرنامج ، يتم إنشاء العلاقات بين الكائنات. وبهذه الطريقة يمكن للكمبيوتر التفكير في هذه العلاقات وبالتالي الوصول إلى حلول منطقية.

يوجد داخل البرنامج المنطقي مجموعتان رئيسيتان من الكود: الحقائق والقواعد. يتم تطبيق القواعد على الحقائق من أجل اكتساب المعرفة حول البيئة.

الحقيقة والاستنتاج المنطقي

يمكن فك رموز البرامج المنطقية من خلال مفهومين مهمين: الحقيقة والاستنتاج المنطقي. الحقيقة تظهر هل الحساب في البرنامج صحيح أم لا ، تحت تنفيذ رموز البرنامج. يحدد الخصم المنطقي ما إذا كانت الجملة المنطقية نتيجة للبرنامج.

سيتم دائمًا تفسير هذه التعليمات على أنها جمل وجمل منطقية ، ونتيجة تنفيذها تكون نتيجة منطقية للحسابات التي تحتوي عليها.

منطق الترتيب الأول

إنه فرع من المنطق الإفتراضي. ضع في اعتبارك ما إذا كانت الكائنات صحيحة أم خاطئة من منظور عالمي جزئي ، يسمى المجال. تعتمد البرمجة المنطقية على تعميم منطق الدرجة الأولى.

يتكون هذا المنطق من بناء الجملة والدلالات. النحو هو اللغة الرسمية المستخدمة للتعبير عن المفاهيم. من ناحية أخرى ، تشير دلالات الصيغ المنطقية من الدرجة الأولى إلى كيفية تحديد القيمة الحقيقية لأي صيغة.

يعتمد هذا المنطق على الأبجدية واللغة من الدرجة الأولى ، بالإضافة إلى مجموعة من البديهيات وقواعد الاستدلال.

شكل كلوزال

إنها مجموعة فرعية من منطق الدرجة الأولى. له شكل طبيعي حيث يتم تعريف العبارة ببادئة عالمية أو سلسلة من المحددات العالمية ومجموعة مجانية من المحددات الكمية في الجملة.

عند طلب استعلام للبرنامج ، سيتم النظر في نص الجملة الذي قد يتطابق رأسه. هذا هو نفس تطبيق قاعدة الاستدلال في المنطق.

كخطوة في الاستدلال ، يتم اختيار جملتين لهما خاصية تحتوي إحداهما على X (حرفي موجب) والأخرى تحتوي على X (حرفي سالب). تُعرف هذه المقايضات بأنها تكميلية.

من هاتين الجملتين الأوليين ، يتم إنشاء بند حازم جديد باستخدام جميع العناصر الحرفية ، باستثناء العناصر التكميلية.

الذكاء الاصطناعي

البرمجة المنطقية هي منهجية تُستخدم لجعل أجهزة الكمبيوتر تستنتج ، لأنها مفيدة لتمثيل المعرفة. يستخدم المنطق لتمثيل المعرفة والاستدلال للتعامل معها.

المنطق المستخدم لتمثيل المعرفة هو الشكل الجملي. يتم استخدامه لأن منطق الدرجة الأولى مفهوم جيدًا وقادر على تمثيل جميع المشكلات الحسابية.

برولوج هي لغة برمجة تعتمد على أفكار البرمجة المنطقية. فكرة Prolog هي جعل المنطق يبدو وكأنه لغة برمجة.

أمثلة البرمجة المنطقية

مثال 1

- حقيقة: روبي قطة.

- القاعدة: كل القطط لها أسنان.

- الاستشارة: هل روبي لديه أسنان؟

- خاتمة: نعم.

يمكن تطبيق قاعدة "كل القطط لها أسنان" على روبي ، لأن هناك حقيقة تقول "روبي قطة". هذا المثال غير مكتوب بأي صيغة للغة برمجة حقيقية.

مثال 2

يمكن رؤية هذا المثال مكتوبًا بلغة Prolog ، حيث إنها واحدة من أكثر لغات البرمجة المنطقية شيوعًا:

- المؤنث (العيسى).

- مذكر (بوبي).

- المذكر (كارلوس).

- المؤنث (دوريس).

- ابن (دوريس ، كارلوس).

- son_of (كارلوس ، بوبي).

- ابن (دوريس ، العيسى).

- والد (ف ، ف): - ذكر (و) ، ابنه (ف ، و).

يصعب قراءة هذا البرنامج ، لأن Prolog يختلف بشكل ملحوظ عن اللغات الأخرى. أي مكون رمز يشبه "المؤنث (أليسا)". إنها حقيقة.

قاعدة واحدة هي "أب (ف ، ف): - ذكر (ف) ، طفل (ف ، ف)". يمكن قراءة الرمز ": -" على أنه "صحيح إذا". تعني الأحرف الكبيرة أنه يمكن تطبيق المتغيرات على أي كائن ، لذلك يمكن أن يشير الحرف F إلى كارلوس أو دوريس أو أليسا أو بوبي. يمكن ترجمة هذا الرمز على النحو التالي:

- العيسى امرأة.

- بوبي رجل.

- كارلوس رجل.

- دوريس امرأة.

- دوريس هي ابنة كارلوس.

- كارلوس هو نجل بوبي.

- دوريس هي ابنة أليسا.

- "F هو والد P" صحيح إذا كان F رجلًا وإذا كان P هو ابن F.

استعلام

افترض أنك تريد استشارة البرنامج لمزيد من المعلومات. يمكنك البحث عن السؤال للعثور على والد بوبي مع:؟ - father_of (بوبي ، إكس). سيشير النظام إلى الإجابة التالية: X = Carlos.

في هذه الحالة ، يتم تمرير العلاقة حيث تكون إحدى قيمها متغيرة. ما فعله Prolog هو تطبيق كائنات مختلفة على هذه العلاقة حتى أصبح أحدها صلبًا منطقيًا.

بوبي والد كارلوس الوحيد ، وبوبي ذكر. استوفى هذا قاعدة "أب (ف ، ف): - المذكر (و) ، ابنه (ف ، ف)." عندما تساوي X "carlos" ، يكون المنطق سليمًا.

استفسارات أخرى

يمكن إجراء استعلامات أخرى أكثر عمومية إلى Prolog ، مما يتسبب في قيام النظام بإنشاء نتائج متعددة:

-؟ - parent_of (الوالد ، الطفل).

- الأب = بوبي

- الطفل = كارلوس

- الأب = كارلوس

- طفل = دوريس

كما رأينا ، لا تتطلب البرمجة المنطقية الحصول على المعلومات التي تفيد بأن أليسا أو بوبي هم أشخاص من أجل الحصول على المعرفة عنهم. في الواقع ، ليس من الضروري الإشارة إلى وجود مفهوم يسمى الشخص.

في معظم لغات البرمجة غير المنطقية ، يجب عليك تحديد هذه المفاهيم أولاً قبل أن تتمكن من كتابة البرامج التي تعالج المعلومات حول الأشخاص.

المراجع

1. Deep AI (2020). البرمجة المنطقية. مأخوذة من: deepai.org.
2. ويكي الجامعة (2020). نظرية لغات البرمجة / البرمجة المنطقية. مأخوذة من: en.wikiversity.org.
3. إمبريال كوليدج لندن (2006). البرمجة المنطقية. مأخوذة من: doc.ic.ac.uk.
4. جيا هواي يو (2020). مقدمة في البرمجة المنطقية. جامعة ألبرتا. مأخوذة من: eng.ucy.ac.cy.
5. C2 ويكي (2020). البرمجة المنطقية. مأخوذة من: wiki.c2.com.