Logikprogrammierung

Sommersemester 2003
Lehrstuhl für Programmiersprachen und Übersetzerkonstruktion
Hauptstudium

Zielgruppe

Studierende im Hauptstudium beider Informatik-Studiengänge (Dipl.-Inf. und Dipl.-Ing.) sowie Studierende mit Nebenfach Informatik

Voraussetzungen

Grundstudium

Inhalt

Die Logikprogrammierung ist ein Ansatz, Software auf einem sehr hohen Abstraktionsniveau zu entwickeln. Im Gegensatz zu imperativen (und auch funktionalen) Sprachen muss bei der Logikprogrammierung nur das zu lösende Problem beschrieben werden - die Lösungsfindung selbst ist Aufgabe der Implementierung der jeweiligen logischen Programmiersprache. Somit stehen dem Programmierer direkt Techniken zur Lösungssuche zur Verfügung. Außerdem kann er mit partiellen Informationen arbeiten, d.h. er kann lediglich Bedingungen angeben, unter denen eine Lösung gefunden werden soll. Aus diesem Grund wird die Logikprogrammierung in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt, wie z.B. (deduktive) Datenbanken, Expertensysteme, Theorembeweiser, künstliche Intelligenz, Planungs- und Optimierungsprobleme (Operations Research) u.v.m.

In dieser Vorlesung werden sowohl die Grundlagen der Logikprogrammierung als auch wichtige Programmiertechniken behandelt. Darüberhinaus wird eine Einführung in die heute verwendeten Implementierungstechniken gegeben, die es ermöglichen, Logikprogramme mit einer ähnlichen Effizienz wie klassische imperative Programme ablaufen zu lassen.

Kurzübersicht

• Einführung in Prolog, elementare logische Programmiertechniken
• Grundlagen der Logikprogrammierung
  • Deklarative Semantik
  • Unifikation, SLD-Resolution
• Nichtdeklarative Bestandteile von Prolog, fortgeschrittene Programmiertechniken
• Erweiterungen von Prolog: Constraints, Funktionen
• Grundlagen der Implementierung von Logiksprachen (Warren Abstract Machine)

In den begleitenden Übungen wird für die praktischen Programmieraufgaben die Sprache Prolog eingesetzt.

Literatur

• M. Hanus: Problemlösen mit Prolog, 2. Aufl., Teubner, 1987
• L. Sterling, E. Shapiro: The Art of Prolog, 2nd Ed., MIT Press, 1994
• U. Schöning: Logik für Informatiker, 2. Aufl., Bibl. Inst. 1989
• J.W. Lloyd: Foundations of Logic Programming, 2nd Ed., Springer 1987
• H. Aït-Kaci: Warren's Abstract Machine, MIT Press, 1991
• P. Deransart, A. Ed-Dbali, L. Cervoni: Prolog: The Standard, Springer 1996
• K. Marriott, P.J. Stuckey: Programming with Constraints: An Introduction, MIT Press, 1998

Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben.