Lernmaterialien für Logikprogrammierung an der Fachhochschule Wiener Neustadt

Wesentliche Faktoren, die zur Wahl einer Programmiersprache führen sind z.B. Robustheit, Zuverlässigkeit, Verständlichkeit, Wartbarkeit, Änderbarkeit, Effizienz sowie Motivation und Erfahrung.

Ein Beispiel für ein Programmierparadigma ist OOP; d.h. es handelt sich um eine bestimmte Vorgehensweise für die Lösung von Fragestellungen.

Man unterscheidet grob zwischen der imperativen Programmierung und der deklarativen Programmierung. Die imperative Programmierung basiert auch expliziten Befehlen, die die nächsten Schritte vorgeben. Die deklarative Programmierung hingegen kümmert sich eher um die Lösung für eine bestimmte Frage; d.h. hier steht eher die Relation von Problem und Lösung im Vordergrund. Z.B. kann mir das Programm die Lösung auf die Frage „Was ist 1 + 1?“ geben. Man legt die Rahmenbedingungen („Constraints“) fest und das Programm soll mir eine Antwort liefern, egal wie.

Maschinennahe Programmierung ist eine Art von Sprache, die der Arbeit der CPU recht nahe ist. Übliche Befehle hier sind arithmetische und logische Operationen, Sprungbefehle, I/O; also sehr niedrige Abstraktionsebene. In der maschinennahen Programmierung werden Programme in den Arbeitsspeicher geladen; dabei zeigt ein Counter auf den derzeitigen Befehl. Dann gibt es noch die ALU („Arithmetische Logische Einheit“), die Daten aus dem Register nimmt, damit rechnet und dann wieder Daten ins Register schreibt und das dann über ein Bussystem in den Speicher schreibt. Dann gibt es noch eine Kontrolleinheit, die gemeinsam mit der ALU die CPU ergibt, die dann eben kontrolliert und sagt, wer was machen soll.

Logikorientierte Programmierung als Begriff entstand 1979 unter Kowalski und legte fest, dass ein Algorithmus aus einer logischen Komponente (WAS) und einer Steuerkomponente (WIE) besteht. Diese sollen idealerweise getrennt bzw. austauschbar sein. Die logische Komponente besteht meist aus Fakten und Regeln und die Steuerkomponente leitet gewisse Dinge aufgrund der Fakten oder Regeln her basierend auf der Abfrage. Diese beiden Komponenten bilden die Software und die Hardware ist eigentlich nur eine Registermaschine.

Prolog wurde von Colmerauer & Kowalski im Jahr 1972 entwickelt, um Probleme auf sehr hoher Abstraktionsebene zu lösen. Sie hat eine sehr schlanke Syntax und wenig Kernkonzepte. Prolog an sich ist keine sehr effiziente Programmiersprache und hat auch keine Typisierung. Allerdings hat Prolog dafür Bibliotheken, wie z.B. für Constraints die sehr effizient sind. SWI Prolog kann als Interpreter fungieren aber auch als Compiler für die Industrie, d.h. es kann auch eine .exe erstellt werden.

Einsatzgebiete von Prolog sind weniger im Bereich von Spieleentwicklung, sondern eher im Bereich KI oder Sprachverarbeitung z.B. Inhalt eines Satzes, Syntax und Semantik. Auch Expertensysteme z.B. Planungssysteme wie „Suche mir die kürzeste Route“. Oder auch symbolisches Rechnen, weil Prologterme auch als Symbol definiert werden können, weil alles eine Struktur ist.
Eben gerade die Einsatzgebiete von Prolog zeigen, dass es eher in speziellen Bereichen eingesetzt werden können wie z.B. Machine Learning oder Data Scientist.

A => B                
A impliziert B; wenn A korrekt ist, dann ist B dementsprechend auch korrekt.

informatiker(knuth).
mensch(knuth) :- informatiker(knuth).

Fakten mit einem Punkt. 

Aber eigentlich ist ein Fakt eine Regel, allerdings trifft dieser einfach immer zu. D.h. ich sag einfach, dass das „wenn“ immer wahr ist und somit ist das „denn“ dann auch wahr. 

z.B. "informatiker(knuth)."

Eine Regel erkennt man am „:-“

Ist eigentlich eine Implikation in Prolog jedoch umgekehrt (<=), weil wenn knuth ein Informatiker ist, dann ist er ein Mensch; das heißt zuerst muss das hinter dem „:-“ erfüllt sein.
Bspl: "mensch(knuth) :- informatiker(knuth)."

In einem vereinfachten Vorgehensmodell für Software Entwicklungsphasen werden Analyse, Design, Implementierung, Testen und Warten nacheinander abgearbeitet. Die Wahl der Programmiersprache sollte dabei schon in der ersten Phase der Analyse bedacht werden. C# besticht z.B. durch seine strikte Typisierung, da sich dieses vor allem bei großen Systemen durch bessere Performance und Wartbarkeit auszeichnet. Allerdings betrifft die Wahl der Programmiersprache auch die Designphase, weil auch Designüberlegung Einfluss haben. Bestimmte Testframeworks können auch ausschlaggebend sein. Ebenso ist maßgeblich welche Programmiersprache das Team kennt, dass das System warten muss.