Декларативные языки программирования

К ним относятся функциональные и логические языки программирования.

Функциональное программирование - это способ составления программ, в которых единственным действием является вызов функции. В функциональном программировании не используется память, как место для хранения данных, а, следовательно, не используются промежуточные переменные, операторы присваивания и циклы. Ключевым понятием в функциональных языках является выражение. Программа, написанная на функциональном языке, представляет собой последовательность описания функций и выражений. Выражение вычисляется сведением сложного к простому. Все выражения записываются в виде списков. Алгоритмы, записанные в функциональном виде как правило короче и содержат меньше ошибок чем аналогичные объектно-ориентированные или процедурные. Функциональное программирование считается программированием сверхвысокого уровня. Языки этой группы обладают относительно низким быстродействием из-за сложности реализации.

Первым языком стал язык Лисп (LISP, LIST Processing - обработка списков) создан в 1959г. Этот язык позволяет обрабатывать большие объемы текстовой информации.

Язык Лисп - один из наиболее распространенных базовых языков искусственного интеллекта.

Версия LISP 1.5 стала стандартом для его реализации на многие годы. Развитие LISP продолжается до настоящего времени. LISP разрабатывался как функциональный язык обработки списков. Естественной областью приложения LISP явилась разработка стратегии ведения игры, поскольку обычная программа, написанная на языке LISP, могла создавать дерево возможных направлений движения (как связанный список) и, продвигаясь по этому дереву, искать оптимальную стратегию.

Другой естественной областью применения этого языка стал автоматический машинный перевод текста, где одна цепочка символов может заменяться на другую.

Популярность Лиспа объясняется следующими причинами:

1) Лисп ориентирован на работу с символьной информацией, а процесс решения большинства задач искусственного интеллекта сводится к обработке такой информации. (Английской название LISP, являющееся аббревиатурой выражения LISt Processing (обработка списков), хорошо подчеркивает основную область его применения).

2) Лисп представляет собой интерпретирующую систему, а это позволяет значительно облегчить и ускорить процесс создания сложных программных комплексов в интерактивном режиме.

3) Идеология Лиспа крайне проста: данные и программы представляются в нем в одной и той же форме. Благодаря такой унификации представления данные могут интерпретироваться как программа, а любая программа может быть использована как данные любой другой программой.

4) Язык Лисп является языком функционального программирования. Применение функциональных языков открывает широкие перспективы, позволяя пользователю описывать скорее природу своих задач, чем способ их решения [7, 8].

Язык Лисп может служить основой для обучения методам искусственного интеллекта, исследованиям и практическому применению в этой области.

Логическое программирование - это программирование в терминах логики. Основывается на формальной логике и Булевой алгебре (в некоторых языках применяются средства нечёткой логики, что позволяет создавать системы искусственного интеллекта). Программа, записанная на логическом языке программирования, не содержит в себе конкретных алгоритмов (действий и команд типа сделать то, затем это). Задаётся описание условий задачи и логических отношений, по которым система программирования сама рассчитывает возможные следствия и взаимосвязи введённых данных и формул.

В 1973 году был создан язык искусственного интеллекта Пролог (PROLOG) (Programming in Logic). Программа на языке Пролог строится из последовательности фактов и правил, затем формулируется утверждение, которое Пролог пытается доказать с помощью правил. Язык сам ищет решение с помощью методов поиска и сопоставления, которые в нем заложены.

Логические программы не отличаются высоким быстродействием, так как процесс их выполнения сводится к построению прямых и обратных цепочек рассуждений разнообразными методами поиска.