Różnice między wybraną wersją a wersją aktualną.
|
pl:miw:piw08_prolog_java [2008/06/10 20:57] miw |
pl:miw:piw08_prolog_java [2019/06/27 15:50] |
||
|---|---|---|---|
| Linia 1: | Linia 1: | ||
| - | ====== Opis ====== | ||
| - | |||
| - | Wojciech Leś, Michał Łosiewicz, (IS) keepsake@o2.pl, colesiu@student.agh.edu.pl | ||
| - | |||
| - | Integracja kodu Prologu z Java | ||
| - | |||
| - | porównać z projektami z 2006 roku http://www.ugosweb.com/jiprolog/ http://portal.acm.org/citation.cfm?id=787039 http://www.sics.se/sicstus|SICStus]] | ||
| - | |||
| - | patrz https://ai.ia.agh.edu.pl/wiki/prolog:prolog_tools#java_and_prolog | ||
| - | |||
| - | InterProlog http://www.declarativa.com/interprolog/, description, how to use, does it make any sense? | ||
| - | - najlepiej działa na XSB Prolog, na SWI wg dokumentacji powinno działać, jednak wszystkie przykłady są na XSB, a konwersja wymaga dość dobrej znajomości Interprologa | ||
| - | |||
| - | http://www.swi-prolog.org/packages/jpl/java_api/index.html , do sprawdzenia | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ====== Java + Prolog rozwiązania ====== | ||
| - | |||
| - | ===== Interprolog ===== | ||
| - | Stworzony dla XSB Prolog. Posiada interfejsy dla SWI i YAP. Istnieje zarówno Java, jak i Prolog API. Brakuje niestety niedeterministycznych celów w Javie, da się to zrobić tylko przez sztuczne stworzenie listy wszystkich rozwiązań w Prologu. Dokumentacja zawiera podstawowy opis metod i kilka banalnych przykładów. Bardziej rozbudowane przykłady stworzone są z użyciem XSB. Komunikacja odbywa się na zasadzie TCP/IP sockets. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ===== JPL ===== | ||
| - | Stworzony dla SWI Prolog. Rozprowadzany z tą dystrybucją. Najnowsza wersja - 3.0. Współpracuje praktycznie tylko z SWI. Dokumentacja istnieje do wersji do 2.0, ale poprzez forum można bezpośrednio skontaktować się z autorami projektu. API istnieje dla Javy jak i dla Prologa. Wysokopoziomowe API jest proste w użyciu. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ===== Inne ===== | ||
| - | Istnieją także interpretery Prologu (właściwie języka Prologo-podobnego) w Javie, jest to dość duża grupa projektów, ale rozwiązania te są dość ubogie i mniej efektywne. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ====== Implementacja ====== | ||
| - | |||
| - | ===== JPL ===== | ||
| - | |||
| - | * Należy stwożyć zmienną środowiskową SWI_HOME_DIR ze ścieżką do katalogu w którym jest zainstalowany SWIProlog. | ||
| - | * Do zmiennej PATH należy dodać dodać ścieżkę do katalogu SWI_HOME_DIR\bin | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ==== Wywoływanie SWIProlog z Javy ==== | ||
| - | |||
| - | W kodzie Java'y należy: | ||
| - | * Stworzyć instancję klasy jpl.Query | ||
| - | |||
| - | |||
| - | new jpl.Query(String statement); gdzie statement jest poleceniem prologa, | ||
| - | |||
| - | * Aby sprawdzić czy statement jest prawdziwy wywołujemy funkcję hasSolution() zwracającą boolean, | ||
| - | |||
| - | |||
| - | * Aby dostać jedną odpowiedź wywołujemy funkcję oneSolution() zwracającą Hashtable, gdzie kluczami są nazwy zmiennych zawarte w statement, | ||
| - | |||
| - | |||
| - | * Aby dostać wszystkie możliwe odpowiedzi wywołujemy funkcję allSolutions() zwracającą Hashtable[], | ||
| - | |||
| - | |||
| - | * Aby pojedynczo otrzymywać kolejno wyniki wywołujemy na zmiane dwie funkcje | ||
| - | |||
| - | |||
| - | hasMoreSolutions() zwracającą true jeśli istnieje jeszcze jakieś rozwiązanie | ||
| - | nextSolution() zwracającą Hashtable z wartościami zmiennych, | ||
| - | |||
| - | * Na koniec wywołujemy funkcję close(). | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | JPL w wersji nie wymaga bezpośredniej inicjalizacji silnika prologa, przy pierwszym stworzonym obiekcie jpl.Query dokona się to samo. Inicjalizować prologa trzeba tylko wtedy gdy chcemy, używać określonego modułu w prologu. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ==== Wywoływanie Javy z SWIProlog ==== | ||
| - | |||
| - | Wykorzystuje się 4 predykaty | ||
| - | * jpl_new(+Class,+Params,-Ref) | ||
| - | |||
| - | jpl_new( 'nazwa_klasy', [parametry_funkcji_odzielone_przecinkami], Referencja) | ||
| - | Po takim wywołaniu tworzony jest obiekt klasy nazwa_klasy dostępny poprzez referencję Referencja. Jest to odpowiednik Java'owego: | ||
| - | |||
| - | nazwa_klasy Referencja new nazwa_klasy(parametry_funkcji_odzielone_przecinkami); | ||
| - | Jeśli chcemy stworzyć obiekt napisanej przez nas klasy pliki class muszą zostać umieszczone w odpowiednim katalogu względem pliku pl (nazwa package, do którego należy nasza klasa). Niestety nie da się korzystać z klas umieszczonych w plikach jar | ||
| - | |||
| - | * jpl_call( +Ref, +Method, +Params, -Result) | ||
| - | |||
| - | jpl_call( Referencja, 'nazwa_funkcji', [parametry_funkcji_odzielone_przecinkami], Wynik) | ||
| - | Po takim wywołaniu na obiekcie dostępnym poprzez referencję Referencja wywoływana jest funkcja nazwa_funkcji. Jest to odpowiednik Java'owego: | ||
| - | |||
| - | Wynik = Referencja.Nazwa_funkcji(parametry_funkcji_odzielone_przecinkami); | ||
| - | Aby wywołać funkcję statyczną wywołanie wygląda następująco: | ||
| - | |||
| - | jpl_call( 'nazwa_klasy', 'nazwa_funkcji', [parametry_funkcji_odzielone_przecinkami], Wynik) | ||
| - | Jeśli chcemy wywołać funkcję napisanej przez nas klasy pliki java muszą zostać umieszczone w odpowiednim katalogu względem pliku pl (nazwa package, do którego należy nasza klasa). Niestety nie da się korzystać z klas umieszczonych w plikach jar | ||
| - | |||
| - | * jpl_get( +Class_or_Object, +Field, -Datum) | ||
| - | Służy do wydobycia wartości atrybutu Field klasy lub obiektu Class_or_Object i przypisania go zmiennej datum | ||
| - | |||
| - | * jpl_set( +Class_or_Object, +Field, +Datum) | ||
| - | Służy do przypisania atrybutowi Field klasy lub obiektu Class_or_Object wartości jaką posiada zmienna datum | ||
| - | |||
| - | ===== Interprolog ===== | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ==== Java API ==== | ||
| - | |||
| - | <code java> | ||
| - | import java.io.File; | ||
| - | import com.declarativa.interprolog.SWISubprocessEngine; | ||
| - | |||
| - | public class Car { | ||
| - | |||
| - | public static void main(String[] args) { | ||
| - | SWISubprocessEngine engine=new SWISubprocessEngine("C:\\SWI\\pl\\bin\\plcon.exe"); | ||
| - | File f=new File("car.pl"); | ||
| - | engine.consultAbsolute(f); | ||
| - | engine.deterministicGoal("start"); | ||
| - | engine.shutdown(); | ||
| - | } | ||
| - | |||
| - | } | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | com.declarativa.interprolog.* - podstawowy pakiet Interprologu | ||
| - | |||
| - | W celu rozpoczęcia pracy z Interprologiem, należy storzyć obiekt SubProcessEngine ( dla SWI - SWISubProcessEngine, odpowiednio dla YAP i XSB). W konstruktorze obiektu należy podać ścieżkę do interpretera Prologu. Adres interpretera (ścieżka) powinien być określony bezwzględnie, jednak stosując zmienne środowiskowe (PATH) i wywołanie programu z parametrem można z powodzeniem zmieniać dynamicznie interpreter, przez podanie nazwy pliku. | ||
| - | |||
| - | <code java> | ||
| - | SWISubprocessEngine engine=new SWISubprocessEngine("C:\\SWI\\pl\\bin\\plcon.exe"); | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | <code java> | ||
| - | boolean SWISubprocessEngine.consultAbsolute(File f) | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Pozwala na załadowanie logiki z dowolnego pliku prologowego do interpretera, można także wywołać: | ||
| - | |||
| - | <code java> | ||
| - | boolean SWISubprocessEngine.deterministicGoal("[file]"); | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Podstawową metodą komunikacji z Proogiem w Javie jest zadawanie celów. Pozwala na to funkcja: | ||
| - | |||
| - | <code java> | ||
| - | Object [] SWISubprocessEngine.deterministicGoal(String goal); | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | gdzie goal jest zadanym celem (bez kropki). Zwracana jest tablica obiektów, którą należy przetworzyć, np. wywołanie goal w programie Sudoku jako "top([list])", gdzie list było listą argumentów, zwracało Stringa: "top([newlist])", gdzie newList było listą (prologową, w Javie jako String) wyznaczonych zmiennych oddzielonych przecinkiem. Wymaga to dodatkowego nakładu pracy i mocy obliczeniowej na konwersję danych i dzielenie Stringa. | ||
| - | |||
| - | Interprolog nie posiada mechanizmu definiowania niedeterministycznych celów, można to obejść np. wykorzystując Java Term Model z bilbioteki Interprologu http://www.declarativa.com/interprolog/faq.htm#nonDeterministicGoal | ||
| - | jednak nie jest to bardzo wygodne. | ||
| - | |||
| - | Tych kilka metod pozwala komunikować się z Prologiem z poziomu Javy w zakresie zadawania celów i korzystania z bazy wiedzy. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ==== Prolog API ==== | ||
| - | |||
| - | Interprolog posiada także predykaty Prologowe pozwalające na komunikację z Javą z poziomu Prologu. | ||
| - | |||
| - | Najbardziej podstawowym z nich jest javaMessage występujący w trzech wersjach: | ||
| - | |||
| - | <code> | ||
| - | javaMessage( Target,Result,Exception,MessageName,ArgList,NewArgList ) | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Target określa docelowy obiekt Javy do którego wysyłana jest wiadomość | ||
| - | |||
| - | Result wynik wywołania metody obiektu | ||
| - | |||
| - | Exception wyjątek jaki może się pojawić | ||
| - | |||
| - | MessageName metoda obiektu Target | ||
| - | |||
| - | ArgList lista argumentów wywołania metody w postaci obiektów kompatybilnych z Java | ||
| - | |||
| - | NewArgList zawiera te same argumenty co ArgList, ale pobrane są one po zakończeniu działania metody, daje możliwość monitorowania zmian stanu obiektu | ||
| - | |||
| - | |||
| - | <code> | ||
| - | javaMessage( Target,Result,Message ) | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Target j.w. | ||
| - | |||
| - | Result j.w. | ||
| - | |||
| - | Message pozwala na wywołanie metody przez nazwaMetody(parametry), pozwala na wykorzystanie podstawowych konwersji np. integer(value), string(value). Pomija zmiany stanu obiektu. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | <code> | ||
| - | javaMessage(Target,Message) | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Działa jak javaMessage(Target,_,Message) | ||
| - | |||
| - | Pozostałe predykaty opisane są tu: http://www.declarativa.com/interprolog/prologAPI.htm | ||
| - | |||
| - | System ekspertowy Car demonstruje wykorzystanie wyżej opisanej metody: | ||
| - | |||
| - | <code> | ||
| - | javaMessage('javax.swing.JOptionPane', | ||
| - | showMessageDialog(null,string('This program diagnoses why a car won''t start.'))), | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Wyświetla okienko z wiadomością informacyjną. | ||
| - | |||
| - | <code> | ||
| - | javaMessage('javax.swing.JOptionPane',A, | ||
| - | showConfirmDialog(null,string(' | ||
| - | When you first started trying to start the car, | ||
| - | \n did the starter crank the engine normally?'))), | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Wyświetla okno z zapytaniem Yes/No do użytkownika, zwraca 0 lub 1. | ||
| - | |||
| - | <code> | ||
| - | ipObjectSpec(C,X,Variables,_) | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Pozwala wykorzystać obiekt otrzymany z metody Java w Prologu. Przykład użycia: | ||
| - | |||
| - | <code> | ||
| - | ipObjectSpec('java.lang.Integer',B,[A],_), | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Pozwala odczytać zwrócony obiekt B jako integer A w Prologu. | ||
| - | |||
| - | ====== Porównanie ====== | ||
| - | |||
| - | JPL - Interprolog | ||
| - | |||
| - | * Łatwość programowania - JPL jest zdecydowanie prostszy w obsłudze, nie wymaga inicjalizacji maszyny wnioskującej, metody Java są intuicyjne | ||
| - | * Szybkość działania - w fazie testów | ||
| - | * Wygoda - Interprolog nie posiada non-deterministic goal api, stąd wszelkie multiple-solutions trzeba generować w prologu i zwracać jako listę rozwiązań, która jest obiektem typu String w Javie i trzeba ją parsować, natomiast JPL generuje kolejne rozwiązania z poziomu Java poprzez kolejne wywołania tych samych 2 funkcji | ||
| - | * Dostęp do konsoli interpretera Prologu - JPL musi mieć zdefiniowaną zmienną środowiskową (SWI_HOME_DIR), w której jest adres katalogu domowego SWI, w Interprologu w kodzie programu Java należy wywołać SWISubProcessEngine z parametrem jakim jest śćieżka dostępu do interpretera | ||
| - | * Łączność Prolog-Java - w JPL realizuje się to za pomocą 4 predykatów (tworzenie obiektów Java, wywoływanie funkcji, powiązanie obiektu Java ze zmienną w Prologu, ustalenie wartości zmiennej), w Interprologu działa to na zasadzie komunikacji synchronicznej przez Java Message | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ====== Przykłady programów ====== | ||
| - | |||
| - | Programy testowane tylko w środowisku Windows | ||
| - | |||
| - | ===== Interprolog ===== | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ==== Sudoku ==== | ||
| - | |||
| - | {{prolog_java_sudoku_interprolog.zip}} | ||
| - | |||
| - | Wywołanie: java -jar Sudoku.jar [prolog compiler] | ||
| - | |||
| - | np. java -jar Sudoku.jar plcon | ||
| - | |||
| - | Kompilacja: | ||
| - | |||
| - | javac -classpath interprolog.jar Sudoku.java | ||
| - | |||
| - | jar cfm Sudoku.jar manifest *.class | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ==== Car ==== | ||
| - | |||
| - | {{prolog_java_car_interprolog.zip}} | ||
| - | |||
| - | Kompilacja j.w. | ||
| - | |||
| - | Uruchomienie j.w. | ||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | ===== JPL ===== | ||
| - | SUDOKU | ||
| - | {{prolog_java_sudoku_jpl.zip}} | ||
| - | |||
| - | Przykład działania wywołania prologa w javie (GUI w javie i wnioskowanie w prologu). | ||
| - | Należy ustawić zmienną środowiskową SWI_HOME_DIR, do zmiennej środowiskowej PATH należy dodać SWI_HOME_DIR/bin | ||
| - | |||
| - | CAR.PL | ||
| - | {{prolog_java_car_jpl.zip}} | ||
| - | |||
| - | Przykład działania wywołania javy w prologu (Okno startowe w javie wywołuje prologa, a prolog wywołuje kolejne dialogBoxy z pytaniami). | ||
| - | Należy ustawić zmienną środowiskową SWI_HOME_DIR, do zmiennej środowiskowej PATH należy dodać SWI_HOME_DIR/bin | ||
| - | |||
| - | ====== Problemy ====== | ||
| - | |||
| - | |||
