นักพัฒนาแชร์การใช้งาน Logic Programming ในทางปฏิบัติและการประยุกต์ใช้ในโลกจริง

Logic programming ได้รับความสนใจอีกครั้งในชุมชนนักพัฒนา โดยผู้ปฏิบัติงานได้แชร์การใช้งานที่สร้างสรรค์และการประยุกต์ใช้ในโลกจริงที่แสดงให้เห็นถึงคุณค่าในทางปฏิบัติที่เกินกว่าการใช้งานในแวดวงวิชาการ

MiniKanren กลายเป็นประตูสู่การเรียนรู้

ชุมชนได้รวมตัวกันรอบ miniKanren และ microKanren ในฐานะจุดเริ่มต้นที่ยอดเยี่ยมสำหรับการทำความเข้าใจแนวคิดของ logic programming การใช้งานที่มีน้ำหนักเบาเหล่านี้เสนอจุดเริ่มต้นที่เข้าถึงได้ง่ายกว่าระบบ Prolog แบบดั้งเดิม นักพัฒนาได้ทำการ port microKanren ไปยังภาษาต่างๆ สำเร็จ โดยการใช้งานใน OCaml ได้พิสูจน์แล้วว่าเข้าใจได้ง่ายเป็นพิเศษสำหรับผู้เริ่มต้น

หนึ่งในการสาธิตที่น่าทึ่งที่สุดเกี่ยวข้องกับ Scheme interpreter ที่สามารถทำงานไปข้างหน้า ย้อนกลับ หรือทั้งสองทิศทางพร้อมกัน ความสามารถแบบสองทิศทางนี้ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างโปรแกรมที่ผลิตเอาต์พุตเฉพาะเจาะจง รวมถึงความสามารถที่น่าทึ่งในการสร้าง quines โดยอัตโนมัติ - โปรแกรมที่แสดงผลซอร์สโค้ดของตัวเอง

หมายเหตุ: quine คือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ผลิตสำเนาของซอร์สโค้ดของตัวเองเป็นเอาต์พุตเดียว

การใช้งาน Logic Programming ที่ได้รับความนิยม:

• ** miniKanren / microKanren **: การใช้งานที่มีน้ำหนักเบาและเหมาะสำหรับการศึกษา
• ** SWI-Prolog **: ระบบ Prolog แบบโอเพนซอร์ส
• ** Sicstus Prolog **: การใช้งาน Prolog เชิงพาณิชย์
• ** CLIPS **: ระบบที่ใช้กฎเกณฑ์ซึ่งพัฒนาโดย NASA (สาธารณสมบัติ)
• ** OPA Rego **: ภาษา Policy-as-code สำหรับกฎความปลอดภัย

การประยุกต์ใช้อย่างสร้างสรรค์ในระบบการผลิต

การใช้งานในโลกจริงแสดงให้เห็นถึงความหลากหลายของ logic programming ในโดเมนต่างๆ นักพัฒนา CockroachDB ได้สร้าง embedded datalog-like framework ที่เรียกว่า rel สำหรับจัดการการเปลี่ยนแปลงสคีมาออนไลน์ที่ซับซ้อนในระบบฐานข้อมูลแบบกระจายของพวกเขา แนวทางนี้จัดการกฎที่ซับซ้อนที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงสคีมาฐานข้อมูลได้อย่างงดงาม ในขณะที่ยังคงรักษาการรับประกันความปลอดภัยสำหรับการดำเนินการ rollback

การจัดการหน้าต่างก็ได้รับประโยชน์จากแนวทาง logic programming เช่นกัน window manager ที่ใช้ Prolog ได้รับความสนใจในหมู่นักพัฒนาที่แสวงหาตัวเลือกการกำหนดค่าแบบ declarative แสดงให้เห็นว่า logic programming สามารถขยายไปเกินกว่าการประยุกต์ใช้ AI และฐานข้อมูลแบบดั้งเดิมไปสู่เครื่องมือคอมพิวติ้งในชีวิตประจำวัน

การประยุกต์ใช้ในโลกแห่งความเป็นจริง:

• การจัดการ Database Schema: เฟรมเวิร์ก "rel" ของ CockroachDB สำหรับการเปลี่ยนแปลง schema แบบออนไลน์
• การจัดการหน้าต่าง: ตัวจัดการหน้าต่างที่ใช้ Prolog ( plwm )
• นโยบายความปลอดภัย: OPA Rego สำหรับการบังคับใช้นโยบายแบบ declarative
• ระบบ Type: ตัวตรวจสอบ type แบบสองทิศทางและการสังเคราะห์โปรแกรม
• การวางแผน AI: ระบบ Goal-Oriented Action Planning ( GOAP )

เทคนิคการรวมฐานข้อมูลที่เรียบง่าย

ชุมชนได้พัฒนาแนวทางที่เรียบง่ายอย่างน่าประหลาดใจสำหรับการใช้งาน datalog โดยใช้โครงสร้างพื้นฐานฐานข้อมูลที่มีอยู่ โดยการใช้ประโยชน์จาก Python sets และฐานข้อมูล SQL นักพัฒนาสามารถบรรลุฟังก์ชันการทำงานคล้าย datalog โดยไม่ต้องสร้าง interpreter ที่ซับซ้อนตั้งแต่เริ่มต้น แนวทางแบบผสมผสานเหล่านี้เสนอประโยชน์ด้านประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ยังคงรักษาสไตล์การเขียนโปรแกรมแบบ declarative ที่ทำให้ logic programming น่าสนใจ

มี naive datalog เวอร์ชันที่ตื้นมากที่ฉันค่อนข้างชอบ หากคุณเต็มใจที่จะประนีประนอมเรื่อง syntax และการใช้ตัวแปรแบบ nonlinear

แหล่งเรียนรู้และเส้นทางการเรียนรู้

สมาชิกชุมชนหลายคนได้สร้างบทช่วยสอนและการใช้งานที่ละเอียดซึ่งทำให้ logic programming เข้าถึงได้ง่ายขึ้น แหล่งข้อมูลเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่ความเข้าใจในทางปฏิบัติมากกว่าความซับซ้อนทางทฤษฎี พร้อมด้วยคู่มือทีละขั้นตอนสำหรับการใช้งาน type checkers ที่สามารถแจกแจงโปรแกรมที่ตรงกับประเภทเฉพาะเจาะจงเมื่อทำงานในทิศทางย้อนกลับ

Structure and Interpretation of Computer Programs ( SICP ) ยังคงทำหน้าที่เป็นการแนะนำแนวคิด logic programming ที่ยอดเยี่ยม โดยเสนอการใช้งานที่ยังคงเข้าถึงได้ง่ายสำหรับผู้ที่เพิ่งเริ่มต้นกับ paradigm นี้

แหล่งเรียนรู้:

• SICP Section 4.4: การใช้งาน logic programming ใน Scheme
• "Art of Prolog" และ "Craft of Prolog": ตำราคลาสสิก
• Community Tutorials: การสอนการใช้งาน miniKanren แบบทีละขั้นตอน
• Rosetta Code: ตัวอย่าง logic programming เชิงเปรียบเทียบ

บทสรุป

กระแสความสนใจใน logic programming ในปัจจุบันสะท้อนถึงความเข้าใจที่เติบโตขึ้นเกี่ยวกับจุดที่เทคนิคเหล่านี้ให้ข้อได้เปรียบที่แท้จริง แทนที่จะวาง logic programming เป็นตัวแทนของ paradigm อื่นๆ ชุมชนมองมันมากขึ้นในฐานะเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับโดเมนปัญหาเฉพาะเจาะจง - โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับระบบกฎที่ซับซ้อน constraint satisfaction และการคำนวณแบบสองทิศทาง ความพร้อมใช้งานของการใช้งานที่มีน้ำหนักเบาและบทช่วยสอนเชิงปฏิบัติได้ลดอุปสรรคในการเข้าถึง ทำให้ logic programming เข้าถึงได้ง่ายขึ้นสำหรับนักพัฒนาหลัก

อ้างอิง: Implementing Logic Programming