Planer (Programmiersprache)

Planer (häufig gesehen in Veröffentlichungen als "PLANER", obwohl es nicht ein Akronym ist) ist eine Programmiersprache, die von Carl Hewitt an MIT entworfen ist, und zuerst 1969 veröffentlicht ist. Erstens wurden Teilmengen wie Mikroplaner und Pico-Planer durchgeführt, und dann im Wesentlichen wurde die ganze Sprache in Popler durchgeführt. Abstammungen wie QA4, Conniver, QLISP und Äther (sieh Wissenschaftliche Gemeinschaftsmetapher), waren wichtige Werkzeuge in der Forschung der Künstlichen Intelligenz in den 1970er Jahren, die kommerzielle Entwicklungen wie KEE und KUNST beeinflusst hat.

Verfahrensannäherung gegen die logische Annäherung

Die zwei Hauptparadigmen, um semantische Softwaresysteme zu bauen, waren verfahrensrechtlich und logisch. Das Verfahrensparadigma wurde durch verkörpert

Lispeln [McCarthy u. a. 1962], der rekursive Verfahren gezeigt hat, die auf Listenstrukturen funktioniert haben.

Das logische Paradigma wurde durch den gleichförmigen Probeverfahren-Entschlossenheitslehrsatz provers [Robinson 1965] verkörpert. Gemäß dem logischen Paradigma "betrog" es, um Verfahrenskenntnisse [Green 1969] zu vereinigen.

Das Verfahrenseinbetten von Kenntnissen

Planer wurde zu den Zwecken des Verfahrenseinbettens von Kenntnissen [Hewitt 1971] erfunden und war eine Verwerfung des Entschlossenheitsuniform-Probeverfahren-Paradigmas [Robinson 1965], der

  1. Umgewandelt alles zur Clausal-Form. Das Umwandeln der ganzen Information zur Clausal-Form ist problematisch, weil es die zu Grunde liegende Struktur der Information verbirgt.
  2. Dann verwendete Entschlossenheit, um zu versuchen, einen Beweis durch den Widerspruch durch das Hinzufügen der Clausal-Form der Ablehnung des zu beweisenden Lehrsatzes zu erhalten. Das Verwenden nur der Entschlossenheit als die Regel der Schlussfolgerung ist problematisch, weil es die zu Grunde liegende Struktur von Beweisen verbirgt. Außerdem ist das Verwenden des Beweises durch den Widerspruch problematisch, weil die axiomatizations aller praktischen Gebiete von Kenntnissen in der Praxis inkonsequent sind.

Planer war eine Art Hybride zwischen den verfahrensrechtlichen und logischen Paradigmen, weil sie programmability mit dem logischen Denken verbunden hat. Planer hat eine Verfahrensinterpretation von logischen Sätzen gezeigt, wo eine Implikation der Form in den folgenden Weisen verfahrensrechtlich interpretiert werden kann, Muster-geleitete Beschwörung zu verwenden:

  1. Schicken Sie das Anketten (vorhergehend) nach:
::
  1. Rückwärts das Anketten (folglich)
::

In dieser Beziehung war die Entwicklung des Planers unter Einfluss natürlicher deduktiver logischer Systeme (besonders dasjenige durch Frederic Fitch [1952]).

Mikroplaner-Durchführung

Eine Teilmenge genannt der Mikroplaner wurde von Gerry Sussman, Eugene Charniak und Terry Winograd [Sussman, Charniak und Winograd 1971] durchgeführt und wurde im Verstehen-Programm der natürlichen Sprache von Winograd SHRDLU, der Geschichte-Verstehen-Arbeit von Eugene Charniak, der Arbeit von Thorne McCarty am gesetzlichen Denken und einigen anderen Projekten verwendet. Das hat sehr viel Aufregung im Feld von AI erzeugt. Es hat auch Meinungsverschiedenheit erzeugt, weil es eine Alternative zur Logikannäherung vorgeschlagen hat, die eines der Hauptstütze-Paradigmen für AI gewesen war.

An SRI International haben Jeff Rulifson, Jan Derksen und Richard Waldinger QA4 entwickelt, der auf die Konstruktionen im Planer gebaut hat und einen Zusammenhang-Mechanismus eingeführt hat, Modularität für Ausdrücke in der Datenbank zur Verfügung zu stellen. Earl Sacerdoti und Rene Reboh haben QLISP, eine Erweiterung von in INTERLISP eingebettetem QA4 entwickelt, das einem Planer ähnliche Denken zur Verfügung stellend, das auf einer Verfahrenssprache eingebettet ist, und haben sich in seiner reichen Programmierumgebung entwickelt. QLISP wurde von Richard Waldinger und Karl Levitt für die Programm-Überprüfung, von Earl Sacerdoti für die Planungs- und Ausführungsüberwachung, von Jean-Claude Latombe für das computergestützte Design, von Richard Fikes für die deduktive Wiederauffindung, und von Steven Coles für ein frühes Expertensystem verwendet, das Gebrauch eines ökonometrischen Modells geführt hat.

Computer waren teuer. Sie hatten nur einen einzelnen langsamen Verarbeiter, und ihre Erinnerungen waren vergleichsweise mit heute sehr klein. So hat Planer etwas Leistungsfähigkeit expedients einschließlich des folgenden angenommen:

Als man
  • [Golomb und Baumert denselben Weg zurückverfolgt hat, wurde 1965] angenommen, um auf dem Gebrauch der Zeit und der Lagerung durch das Arbeiten an und die Speicherung nur einer Möglichkeit auf einmal im Erforschen von Alternativen zu sparen.
  • Eine Annahme des einzigartigen Namens wurde angenommen, um Zeit und Raum durch das Annehmen zu sparen, dass sich verschiedene Namen auf verschiedene Gegenstände bezogen haben. Zum Beispiel, wie man annahm, haben sich Namen wie Peking und Peking auf verschiedene Gegenstände bezogen.
  • Eine geschlossene Weltannahme konnte durch die bedingte Prüfung durchgeführt werden, ob ein Versuch, eine Absicht zu beweisen, erschöpfend gescheitert hat. Später wurde diese Fähigkeit den irreführenden Namen "Ablehnung als Misserfolg" gegeben, weil für eine Absicht es möglich war zu sagen: "Wenn der Versuch, erschöpfend zu erreichen, scheitert, dann behaupten."

Kontrollstruktur-Meinungsverschiedenheit

Wie verbunden, in Hewitt [2006] waren Computererinnerungen nach aktuellen Standards sehr klein, weil sie teuer waren, Eisens ferrite Kerne damals gemacht. So hat Planer dann üblich zweckdienlich angenommen, denselben Weg zurückverfolgende Kontrollstrukturen zu verwenden, um auf dem Gebrauch des Computergedächtnisses zu sparen. Auf diese Weise musste der Computer nur eine Möglichkeit auf einmal im Erforschen von Alternativen versorgen.

Eine Durchführungsentscheidung im Mikroplaner hatte unglückliche Folgen. Lispeln hatte das Programmierwortspiel des Identifizierens, der leeren Liste mit dem logischen angenommen (an der Speicherposition), weil Prüfung dafür schneller war als irgend etwas anderes. Wegen des Wortspieles, dafür prüfend, war in Lispeln-Programmen äußerst üblich. Mikroplaner hat dieses Wortspiel erweitert, um auch als ein Signal zu verwenden, zu beginnen denselben Weg zurückzuverfolgen. Im Mikroplaner war es üblich, Programme zu schreiben, um etwas Operation auf jedem Element einer Liste durch das Verwenden einer Schleife durchzuführen, um das erste Element einer Liste zu bearbeiten, den Rest der Liste zu nehmen, und dann zurück zur Spitze der Schleife zu springen, um zu prüfen, wenn die Liste leer war. Wenn die Liste leer prüfen würde, dann würde das Programm fortsetzen, andere Sachen zu machen. Solch ein Programm hat es nie zur Prüfung der leeren Liste nach der Verarbeitung aller Elemente gemacht, weil, als das letzte Element bearbeitet wurde und der Rest der Liste genommen wurde, wurde als ein Wert zurückgegeben. Der Mikroplaner-Dolmetscher hat das als das Signal genommen zu beginnen denselben Weg zurückzuverfolgen und hat begonnen, die ganze Arbeit aufzumachen, die Elemente der Liste zu bearbeiten! Leute wurden [Fahlman 1973] verblüfft.

Darin und mehreren anderen Wegen, denselben Weg zurückverfolgend hat sich unhandlich erwiesen, helfend, der großen Kontrollstruktur-Debatte Brennstoff zu liefern. Hewitt hat einige Alternativen in seiner These untersucht.

Haarige Kontrollstruktur

Gemäß Hewitt [2006] hatte Peter Landin eine noch stärkere Kontrollstruktur mit seinem "J" (für den Sprung) Maschinenbediener eingeführt, der einen nichtlokalen goto in die Mitte einer Verfahren-Beschwörung durchführen konnte. Tatsächlich konnte der "J" Maschinenbediener zurück in die Mitte einer Verfahren-Beschwörung sogar springen, nachdem sie bereits zurückgekehrt war. Drew McDermott und Gerald Sussman haben das Konzept von Landin die "Haarige Kontrollstruktur" genannt und haben es in der Form eines nichtlokalen goto für die Programmiersprache von Conniver verwendet. Scott Fahlman hat Conniver in seinem Planungssystem für Roboter-Bauaufgaben verwendet. Das ist damit verbunden, was jetzt re-invocable Verlängerungen genannt wird.

Schwierigkeiten in der Kommunikation waren eine Wurzelursache der Kontrollstruktur-Schwierigkeiten.

Kontrollstrukturen sind Muster von vorübergehenden Nachrichten

Hewitt hat berichtet: "... wir haben gefunden, dass wir ohne das Zubehör der "haarigen Kontrollstruktur" auskommen können (wie Möglichkeitslisten, nichtlokaler gotos und Anweisungen von Werten zu den inneren Variablen anderer Verfahren in CONNIVER.)... Die Vereinbarung des gewöhnlichen Nachrichtenübergangs scheint, ein besseres strukturiertes, intuitiveres Fundament zur Verfügung zu stellen, für die für erfahrene problemlösende Module erforderlichen Nachrichtensysteme zu bauen, um effektiv zusammenzuarbeiten."

Das Schauspieler-Modell hat das Fundament zur Verfügung gestellt, für das Kontrollstruktur-Problem der Künstlichen Intelligenz zu beheben. Man hat längere Zeitdauer gebraucht, um Programmiermethodiken für das Schauspieler-Modell zu entwickeln. Tatsächlich verlangt die Durchführung der wissenschaftlichen Gemeinschaftsmetapher hoch entwickelte Nachricht, die geht, der noch das Thema der Forschung ist.

Die Entstehung der Einleitung

Gerry Sussman [haben Sussman, Winograd und (Charniak 1971), Seymour Papert (Minsky und Papert 1971), und Terry Winograd (Winograd 1971) Edinburgh besucht, das die Nachrichten über den Mikroplaner und SHRDLU ausbreitet, der auf der Entschlossenheitsuniform-Probeverfahren-Annäherung in Zweifel zieht, die die Hauptstütze Edinburghs Logicists gewesen war. An der Universität Edinburghs hat Bruce Anderson eine Teilmenge des Mikroplaners genannt der PICO-PLANER (Anderson 1972) und Julian Davies (1973) durchgeführt im Wesentlichen der ganze Planer durchgeführt.

Gemäß Donald MacKenzie hat Pat Hayes den Einfluss eines Besuchs von Papert bis Edinburgh zurückgerufen, das das "Herz von Logicland der künstlichen Intelligenz," gemäß dem MIT Kollegen von Papert, Carl Hewitt geworden war. Papert hat beredt seine Kritik der Entschlossenheitsannäherung geäußert, die an Edinburgh dominierend ist "..., und mindestens eine Person hat Stöcke erhöht und ist wegen Papert abgereist." [MacKenzie 2001 pg 82.]

Die obengenannten Entwicklungen haben Spannung unter Logicists an Edinburgh erzeugt. Diese Spannungen wurden verschlimmert, als der Wissenschaftsforschungsrat des Vereinigten Königreichs Herrn James Lighthill beauftragt hat, einen Bericht über die AI Forschungssituation im Vereinigten Königreich zu schreiben. Der resultierende Bericht Lighthill 1973; 1973 von McCarthy] war hoch kritisch, obwohl SHRDLU günstig erwähnt wurde.

Pat Hayes hat Stanford besucht, wo er über den Planer erfahren hat. Als er nach Edinburgh zurückgekehrt ist, hat er versucht, seinen Freund Bob Kowalski zu beeinflussen, um Planer in ihrer gemeinsamen Arbeit am automatisierten Lehrsatz-Beweis in Betracht zu ziehen. "Entschlossenheitslehrsatz-Beweis wurde von einem heißen Thema bis eine Reliquie der unangebrachten Vergangenheit degradiert. Bob [Kowalski] ist hartnäckig bei seinem Glauben an das Potenzial des Entschlossenheitslehrsatz-Beweises geblieben. Er hat sorgfältig Planer studiert." gemäß Bruynooghe, Pereira, Sickmann und van Emden [2004]. Kowalski [1988] stellt fest, dass "Ich das Versuchen zurückrufen kann, Hewitt zu überzeugen, dass Planer der SL-Entschlossenheit ähnlich war." Aber Planer wurde zu den Zwecken des Verfahrenseinbettens von Kenntnissen erfunden und war eine Verwerfung des Entschlossenheitsuniform-Probeverfahren-Paradigmas. Colmerauer und Roussel haben ihre Reaktion zum Lernen vom Planer folgendermaßen zurückgerufen:

"Während wir einer IJCAI Tagung im September '71 mit Jean Trudel beigewohnt haben, haben wir Robert Kowalski wieder getroffen und haben einen Vortrag durch Terry Winograd auf der Verarbeitung der natürlichen Sprache gehört. Die Tatsache, dass er keinen vereinigten Formalismus verwendet hat, hat uns verwirrt verlassen. Es war in dieser Zeit, dass wir der Existenz der Programmiersprache von Carl Hewitt, Planer [Hewitt, 1969] erfahren haben. Der Mangel an der Formalisierung dieser Sprache, unserer Unerfahrenheit des Lispelns und, vor allem, die Tatsache, dass wir der Logik absolut gewidmet wurden, hat bedeutet, dass diese Arbeit wenig Einfluss auf unsere spätere Forschung hatte." [Colmerauer und Roussel 1996]

Im Fall 1972 hat Roussel eine Sprache genannt die Einleitung (eine Abkürzung für PROGRAMMATION EN LOGIQUE - Französisch durchgeführt, um in der Logik" "zu programmieren). Einleitungsprogramme sind allgemein der folgenden Form (der ein spezieller Fall des rückwärts gerichteten Ankettens im Planer ist):

:

Einleitung hat die folgenden Aspekte des Mikroplaners kopiert:

  • Muster hat Beschwörung von Verfahren von Absichten (d. h. das rückwärts gerichtete Anketten) geleitet
  • Eine mit einem Inhaltsverzeichnis versehene Datenbasis von Muster-geleiteten Verfahren und Boden-Sätzen.
  • Das Aufgeben auf dem Vollständigkeitsparadigma, das vorherige Arbeit am Lehrsatz-Beweis und Ersetzen davon mit der Programmiersprache das Verfahrenseinbetten des Kenntnisse-Paradigmas charakterisiert hatte.

Einleitung hat auch die folgenden Fähigkeiten zum Mikroplaner kopiert, die für die Computer des Zeitalters pragmatisch nützlich waren, weil sie Zeit und Raum gespart haben:

  • Denselben Weg zurückverfolgende Kontrollstruktur
Wie man
  • annimmt, ist Annahme des einzigartigen Namens, durch die, wie man annimmt, verschiedene Namen auf verschiedene Entitäten, z.B, Peking und Peking verweisen, verschieden.
  • Reification des Misserfolgs. Die Weise, wie Planer festgestellt hat, dass etwas nachweisbar war, sollte es als eine Absicht und die Weise erfolgreich versuchen, wie es feststellt, dass etwas unbeweisbar war, sollte es als eine Absicht versuchen und ausführlich scheitern. Natürlich besteht die andere Möglichkeit darin, dass der Versuch, die Absicht-Läufe für immer zu beweisen, und nie jeden Wert zurückgibt. Planer hatte auch eine Konstruktion, die, wenn gefehlt, erfolgreich gewesen ist, der die "Ablehnung als Misserfolg" Fachsprache im Planer verursacht hat.

Der Gebrauch der Annahme des Einzigartigen Namens und Ablehnung als Misserfolg ist zweifelhafter geworden, als sich Aufmerksamkeit gedreht hat, um Systeme [Hewitt und de Jong 1983, Hewitt 1985, Hewitt und Inman 1991] Zu öffnen.

Die folgenden Fähigkeiten zum Mikroplaner wurden aus der Einleitung weggelassen:

  • Muster-geleitete Beschwörung von Verfahrensplänen von Behauptungen (d. h., schicken Sie das Anketten nach)
  • Logische Ablehnung, z.B.

Einleitung hat Ablehnung teilweise nicht eingeschlossen, weil es Durchführungsthemen aufbringt. Ziehen Sie zum Beispiel in Betracht, wenn Ablehnung ins folgende Einleitungsprogramm eingeschlossen wurde:

::

Das obengenannte Programm würde unfähig sein sich zu erweisen, wenn auch es durch die Regeln der mathematischen Logik folgt. Das ist eine Illustration der Tatsache, dass Einleitung (wie Planer) beabsichtigt ist, um eine Programmiersprache zu sein, und viele der logischen Folgen so nicht (allein) beweist, die aus einem Aussagelesen seiner Programme folgen.

Die Arbeit an der Einleitung war darin wertvoll es war viel einfacher als Planer. Jedoch, weil das Bedürfnis für die größere ausdrucksvolle Macht auf der Sprache entstanden ist, hat Einleitung begonnen, viele der Fähigkeiten zum Planer einzuschließen, die aus der ursprünglichen Version der Einleitung ausgeschlossen wurden.

Siehe auch

Referenzen

  • Frederic Fitch. Symbolische Logik: eine Einführung Ronald Press, New York, 1952.
  • John McCarthy, Paul Abrahams, Daniel Edwards, Timothy Hart und Michael Levin. Lispeln das MIT Manuelle Berechnungszentrum von 1.5 Programmierer und Forschungslabor der Elektronik. 1962.
  • John Alan Robinson, Eine Maschinenorientierte auf dem Entschlossenheitsgrundsatz Basierte Logik. CACM. 1965.
  • Cordell Green. Anwendung des Lehrsatzes, der Sich zum Problem Erweist, IJCAI 1969 Lösend.
  • Carl Hewitt. PLANER: Eine Sprache für den Beweis von Lehrsätzen in Robotern IJCAI 1969.
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  • Terry Winograd. Verfahren als eine Darstellung für Daten in einem Computerprogramm, um Natürliche Sprache MIT AI TR-235 Zu verstehen. Januar 1971.
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  • Gerry Sussman, Terry Winograd und Eugene Charniak. "Mikroplaner-Bedienungshandbuch (Aktualisierung)" AI Merkzettel 203A, Laboratorium von MIT AI, Dezember 1971.
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  • Bruce Anderson. Dokumentation für die BEFREIUNGSKAMPF-PICO-PLANER-Schule der Künstlichen Intelligenz, Edinburgher Universität. 1972
  • Bruce Baumgart. Mikroplaner-Stellvertreter-Bedienungshandbuch Laboratorium von Stanford AI, das Zeichen Nr. 67, April 1972 Operiert.
  • Eugene Charniak. Zu einem Modell des Geschichte-Verständnisses von Kindern MIT AI TR-266. Dezember 1972.
  • Julian Davies. Popler 1.6 Bedienungshandbuch-Universität Edinburghs, TPU Berichts Nr. 1, Mai 1973.
  • Jeff Rulifson, Jan Derksen und Richard Waldinger. QA4, Eine Verfahrensrechnung für das Intuitive Denken von SRI AI Center Technical Note 73, November 1973.
  • Scott Fahlman. Ein Planungssystem für Roboter-Bauaufgaben MIT AI TR-283. Juni 1973
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  • Pat Hayes. Berechnung und Abzug Mathematische Fundamente der Informatik: Verhandlungen des Symposiums und Sommerkurses, Štrbské Pleso, Hoher Tatras, die Tschechoslowakei, am 3-8 September 1973.
  • Carl Hewitt, Peter Bishop und Richard Steiger. Ein Universaler Modulschauspieler-Formalismus für die Künstliche Intelligenz IJCAI 1973.
  • L. Thorne McCarty. Nachdenken über TAXMAN: Ein Experiment auf der Künstlichen Intelligenz und das Gesetzliche Denken der Gesetzrezension von Harvard. Vol. 90, Nr. 5, März 1977
  • Drew McDermott und Gerry Sussman. Das Conniver Bedienungshandbuch Merkzettel 259A von MIT AI. Januar 1974.
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  • Richard Fikes. Deduktive Wiederauffindungsmechanismen für Staatsbeschreibungsmodelle IJCAI 1975
  • Steven Coles. Die Anwendung der Künstlichen Intelligenz zur Heuristischen Modellierenden 2. Computerkonferenz des US-Japans. 1975.

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