Методика преподавания информатики (стр. 116 )

Учащиеся должны знать:

• что такое высказывание;

• что такое утверждение;

• что такое факт;

• что такое база данных Пролога;

• что такое запрос (вопрос).

Учащиеся должны уметь:

• записывать факты в предикатной форме;

• составлять и записывать простейшие базы данных на Прологе;

• работать с системой программирования (вводить и редактировать тексты программ, считывать и записывать их в файл);

• организовать простой запрос без использования и с использованием переменной.

Тема «Составные запросы. Правила. Базы знаний Пролога»

Учащиеся должны знать:

• что такое составной запрос;

• что такое правило;

• какова структура правила;

• что такое база знаний.

Учащиеся должны уметь:

• задать составной запрос к базе данных;

• переводить правило, записанное на Прологе, на естественный язык;

• записать правило на Прологе;

• составлять простейшие базы знаний по формулировкам задач;

• решать задачи с использованием баз знаний.

Тема «Термы Пролога (данные): константы, переменные, составные термы (структуры). Работа Пролога: сопоставление, поиск

в базе знаний, механизм возврата. Управление работой Пролога.

Встроенные предикаты»

Учащиеся должны знать:

• с какими видами данных работает Пролог;

• что такое переменная на Прологе;

• что такое механизм сопоставления;

• что такое механизм поиска;

• что такое механизм возврата;

• принципы работы предикатов управления поиска.

Учащиеся должны уметь:

• распознавать термы Пролога;

• проводить ручную трассировку запроса к базам данных и базам знаний Пролога;

• работать с предикатами управления.

Тема «Решение логических задач на Прологе»

Учащиеся должны знать:

• метод решения логических задач на установление соответствия между несколькими множествами;

• метод решения логических задач на упорядочивание объектов некоторого множества.

Учащиеся должны уметь:

• решать логические задачи на метод установления соответствия между несколькими множествами;

• решать логические задачи на метод упорядочивания объектов некоторого множества. ,

Тема «Операторы сравнения. Арифметические операторы.

Предикаты ввода-вывода. Организация диалоговых программ. Решение задач на поиск в базах знаний с использованием

операторов сравнения и арифметических операторов»

Учащиеся должны знать:

• операторы сравнения и их запись на Прологе;

• арифметические операторы и их запись на Прологе;

• предикаты ввода-вывода.

Учащиеся должны уметь:

• решать задачи на поиск в базах знаний, используя операторы сравнения;

• решать вычислительные задачи, используя арифметические операторы;

• составлять диалоговые программы на Прологе.

Тема «Рекурсия на Прологе (нисходящая стратегия). Ручная трассировка рекурсивных программ. Решение задач на символьную арифметику. Рекурсия: восходящая стратегия»

Учащиеся должны знать:

• что такое рекурсивный метод решения задач;

• что такое нисходящая стратегия;

• рекурсивные определения основных арифметических операций;

• что такое восходящая стратегия.

Учащиеся должны уметь:

• записывать рекурсивные функции на языке математики;

• записывать рекурсивные функции в предикатной форме на Прологе;

• исполнять задачи, решаемые рекурсивным методом в режиме ручной трассировки;

• решать символьные и вычислительные задачи с помощью рекурсивного метода;

• реализовать арифметические операции на Прологе;

• решать задачи с помощью восходящей стратегии.

Тема «Структуры данных: списки. Основные предикаты

работы со списками. Решение задач с помощью списков.

Задачи, решаемые с помощью перебора»

Учащиеся должны знать:

• рекурсивное определение списка;

• основные предикаты работы со списками;

• методы решения задач на списки;

• решения классических задач с помощью списков;

• методы решения переборных задач.

Учащиеся должны уметь:

• приводить примеры списков;

• исполнять задачи на списки в режиме ручной трассировки;

• решать задачи на списки с помощью основных предикатов работы со списками;

• решать задачи на списки без помощи основных предикатов работы со списками;

• решать задачи перебора.

Тема «Структуры данных: бинарные деревья. Основные

предикаты. Решение задач с помощью бинарных деревьев»

Учащиеся должны знать:

• что такое бинарное дерево;

• что такое линейное, сбалансированное, упорядоченное бинарное дерево;

• связь между списками и линейными бинарными деревьями;

• как бинарные деревья записываются на Прологе;

• основные предикаты работы с бинарными деревьями.

Учащиеся должны уметь:

• приводить примеры бинарных деревьев;

• приводить примеры линейных, сбалансированных, упорядоченных бинарных деревьев;

• применять методы построения сбалансированных и упорядоченных бинарных деревьев;

• записывать бинарные деревья на Прологе;

• исполнять задачи на бинарные деревья в режиме ручной трассировки;

• решать задачи на бинарные деревья с помощью основных предикатов работы с бинарными деревьями.

Тема «Применение Пролога: понимание естественного

языка (КС-грамматики)»

Учащиеся должны знать:

• что такое КС-грамматики;

• назначение программы «синтаксический анализатор».

Учащиеся должны уметь: *

• приводить примеры программ «синтаксических анализаторов»;

• строить программы «синтаксические анализаторы» по заданному правилу;

• по определенной фразе формулировать и строить программы «синтаксические анализаторы»;

• генерировать фразы с помощью «синтаксических анализаторов».

15.9. Тематическое планирование курсов

логического программирования

Таблица 15.4

Тематическое планирование курса «Язык программирования

Пролог» (В. Каймин, Ю. Завальский, ИНФО № 6, 1991)

Тема	Учебный материал	Кол-во часов
1 . Введение в Пролог	Факты и вопросы в языке Пролог. Правила вывода. Понятие базы знаний	3
Определение понятий в Прологе. Логические связки «и», «или», «не»	3
Суждения. Рассуждения. Принципы поиска ответа в Прологе	5
Предикаты над списками. Принадлежность элемента списку. Включение списков	3
2. Экспертные системы	Понятия и обобщения. Понятие ведущего признака. Классификация и систематизация	4
3. Элементы логического программирования	Графические предикаты Пролога. Композиция графических предикатов. Рекурсивные описания	3
Арифметические предикаты. Рекурсивные задания числовых функций	2
4. Использование языка Пролог	Композиция графических изображений	2
Понятие и примеры грамматик. Грамматический разбор	3
Формулы и их преобразования. Примеры формульных преобразований.	3
Примеры решения математических задач. Организация вычислений в Прологе	3
	Всего:	36ч

Примечание. В авторском тексте данная планировка приведена в контексте планирования единого курса информатики, и приведенное в таблице планирование несколько скорректировано в расчете на профильный курс.

Таблица 15.5

Тематическое планирование курса «Логика и язык программирования Пролог» (В. Каймин, Ю. Завальский, ИНФО № 6, 1991)

Тема	Учебный материал
1. Введение в логику	Элементы формальной логики: понятия и высказывания, сложные высказывания, логические связки
Символьная логика: переменные высказывания, дизъюнкция, конъюнкция, отрицание и импликация
Машинная логика: биты и логические операции. Таблицы истинности. Переключательные схемы
2. Элементы математической логики	Исчисление высказываний. Преобразование высказываний. Правила де Моргана
Исчисление предикатов, ванторы общности и существования. Отрицание общих суждений и контрпримеры
3. Элементы теории Доказательств	Основные правила дедуктивного вывода. Принципы индукции
Понятие об аксиоматических теориях
Понятие конструктивного доказательства. Математический синтез
4. Введение в теорию рекурсии	Конструктивные объекты: списки, деревья, сети. Рекурсивные функции над списками
Числовые функции и их графики
5. Введение в рекурсивный анализ	Элементы аналитический геометрии: координатный метод. Примеры построения сложных композиций
Примеры порождающих грамматик
Тождества и равносильные преобразования. Примеры равносильных преобразований
Смешанные вычисления. Конкретизация правил

Примечание. Разбивка по часам между темами авторами не приводится. В целом курс рассчитан на 136 ч.

Таблица 15.6

Тематическое планирование курса «Язык программирования

Пролог» (, ПГПУ)

Тема учебного занятия	Кол-во часов
1. Введение	1
2. Факты. Предикатная форма представления фактов. Базы данных Пролога. Простые запросы	4
3. Составные запросы. Правила. Базы знаний Пролога	5
4. Термы Пролога (данные): константы, переменные, составные термы (структуры). Работа Пролога: сопоставление, поиск в базе знаний, механизм возврата. Управление работой Пролога. Встроенные предикаты	6
5. Решение логических задач на Прологе	5
6. Операторы сравнения. Арифметические операторы. Предикаты ввода-вывода. Организация диалоговых программ. Решение задач на поиск в базах знаний с использованием операторов сравнения и арифметических операторов	5
7. Рекурсия на Прологе (нисходящая стратегия). Ручная трассировка рекурсивных программ. Решение задач на символьную арифметику. Рекурсия: восходящая стратегия	18

                                                       Окончание табл.15.6