这是关于逻辑编程的内容,主要观点、关键信息和重要细节如下:
- 设置与目的:逻辑编程旨在设计与形式逻辑密切相关的编程语言,因其能更精确地适应应用领域,可写出更正确的代码,甚至从已认证的实现中提取代码。但若应用不适合逻辑编程引擎的操作策略,可能会导致抽象泄漏。
- 历史与特定语言:聚焦于更受限的应用特定语言,如 Datalog 及其衍生物。其特定特征和实现细节常与“合适的时机”相关,如基于 BDD 的 Datalog 在程序分析方面有重要进展。
- 程序分析:是逻辑编程最令人兴奋的动机之一,可自动证明程序属性、发现错误或帮助理解程序,但难以指定和实现,且常处理大型状态空间。
链向前计算与 Datalog:
- 中心评估机制是将规则饱和到固定点以获得知识数据库,计算称为“链向前”,由知识的排序引导,定义了“直接结果”算子,通常是单调的。
- Datalog 语法包括事实和规则,事实是已知陈述,形式为
R(c0,...)
,规则形式为(head-rel,...) <-- (body-rels,...)
,变量需显式标记。 - 以传递闭包为例的 Datalog 程序展示了其用法和输出结果。
- Datalog 的限制:不允许规则头有析取(
Disjunctions
),只能处理饱和合取,而 SAT 求解器结合了搜索和演绎,(>2)-SAT
比 Datalog 更难,规则头的合取无语义问题。SAT 求解器会忘记信息,在处理大型状态空间时,Datalog 可能因枚举所有可能性而导致性能问题。 - 半朴素评估:重复应用规则会导致数据重复加载,Datalog 的解决方案是采用半朴素评估编译为增量式 IR,对于不同情况的规则需要进行不同版本的拆分,以处理关系的变化,且实现中去重操作很重要并可并行化。
- 关系代数:避免提及具体的绑定变量和显式命名点,以更系统的方式处理关系,可编写正确但可能较慢的合取查询解释器,包含各种操作如扫描、选择、连接、重排序、投影等,连接规划是实现中的挑战,传统数据库注重查询规划,而 Datalog 采取不同方法。
- 完整代码:提供了相关的 Racket 代码实现,包括各种函数定义和示例使用,如解释查询、解释规则、解释程序等。
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