Методические указания к лабораторным занятиям Интеллектуальные системы обработки информации и машинное обучение Ставрополь, 2017

Рис.1.2. Эволюция средств автоматизации программирования 
интеллектуальных систем 
Как известно, язык ЛИСП был разработан в Стэнфорде под 
руководством Дж. Маккарти в начале 60-х годов и не предназначался 
вначале для программирования задач ИИ. Это был язык, который 
должен был стать следующим за ФОРТРАНОМ шагом на пути 
автоматизации программирования. 
По первоначальным замыслам новый язык должен был иметь 
средства работы с матрицами, указателями и структурами из 
указателей и т. п. Предполагалось, что первые реализации будут 
интерпретирующими, но в дальнейшем будут созданы компиляторы. 
К счастью, для столь амбициозного 
31 

---

проекта не хватило средств. К тому же к моменту создания первых 
ЛИСП-интерпретаторов в практику работы на ЭВМ стал входить 
диалоговый режим, и режим интерпретации естественно вписался в 
общую структуру диалоговой работы. 
Примерно тогда же окончательно сформировались и принципы, 
положенные в основу языка ЛИСП: использование единого 
спискового представления для программ и данных; применение 
выражений для определения функций; скобочный синтаксис языка. 
Процесс разработки языка завершился созданием версии ЛИСП 1.5, 
которая на многие годы определила пути его развития. 
На протяжении всего существования языка было много попыток 
его усовершенствования за счет введения дополнительных базисных 
примитивов и/или управляющих структур. Однако, как правило, все 
эти изменения не прививались в качестве самостоятельных языков, 
так как их создатели оставались в «лисповской» парадигме, не 
предлагая нового взгляда на программирование. 
После разработки в начале 70-х годов таких мощных ЛИСП-
систем, как MacLispи Interlisp, попытки создания языков ИИ, 
отличных от ЛИСПа, но на той же парадигме, по-видимому, сходят на 
нет. И дальнейшее развитие языка идет, с одной стороны, по пути его 
стандартизации (таковы, например, 
StandartLisp, FranzLisp 
и CommonLisp), 
а с другой ~ в 
направлении 
создания 
концептуально 
новых 
языков 
для 
представления и манипулирования знаниями, погруженных в ЛИСП-
среду [Barretal., 1982]. 
К концу 80-х годов ЛИСП был реализован на всех классах ЭВМ, 
начиная 
с 
персональных 
компьютеров 
и 
кончая 
высокопроизводительными вычислительными системами. Новый 
толчок развитию ЛИСПа дало создание ЛИСП-машин, 
3
2 

---

которые и в настоящее время выпускаются рядом фирм США, 
Японии и Западной Европы. 
Из предыдущего может сложиться впечатление, что язык ЛИСП 
(а вернее его современные диалекты) — единственный язык ИИ. В 
действительности, конечно, это не так. Уже в середине 60-х годов, то 
есть на этапе становления ЛИСПа, разрабатывались языки, 
предлагающие другие концептуальные основы. Наиболее важными из 
них в области обработки символьной информации являются, по 
нашему мнению, СНОБОЛ, разработанный в лабораториях Белла, и 
язык РЕФАЛ, созданный в ИПМ АН СССР. 
Первый из них (СНОБОЛ) — язык обработки строк, в рамках 
которого впервые появилась и была реализована в достаточно полной 
мере концепция поиска по образцу. С позиций сегодняшнего дня 
можно сказать, что язык СНОБОЛ был одной из первых практических 
реализаций развитой продукционной системы. Наиболее известная и 
интересная версия этого языка — СНОБОЛ-IV. Здесь, на наш взгляд, 
техника задания образцов и работа с ними существенно опередили 
потребности практики. Может быть именно это, а также политика 
активного внедрения ЛИСПа помешали широкому использованию 
языка СНОБОЛ в области ИИ. 
В основу языка РЕФАЛ положено понятие рекурсивной 
функции, определенной на множестве произвольных символьных 
выражений. Базовой структурой данных этого языка являются списки, 
но не односвязные, как в ЛИСПе, а двунаправленные. Обработка 
символов ближе, как мы бы сказали сегодня, к продукционному 
формализму. При этом активно используется концепция поиска по 
образцу, характерная для СНОБОЛа. Таким образом, РЕФАЛ вобрал в 
себя лучшие черты наиболее интересных языков обработки 
3
3 

---

символьной информации 60-х годов. В настоящее время можно 
говорить о языке РЕФАЛ второго и даже третьего поколения. 
Реализован РЕФАЛ на всех основных типах ЭВМ и активно 
используется для автоматизации построения трансляторов, для 
построения систем аналитических преобразований, а также, подобно 
ЛИСПу, в качестве инструментальной среды для реализации языков 
представления знаний. 
В начале 70-х годов появился еще один новый язык, способный 
составить 
конкуренцию 
ЛИСПу 
при 
реализации 
систем, 
ориентированных на знания, — язык ПРОЛОГ. Он не дает новых 
сверхмощных средств программирования по сравнению с ЛИСПом, 
но поддерживает другую модель организации вычислений. Подобно 
тому, как ЛИСП скрыл от программиста устройство памяти ЭВМ, 
ПРОЛОГ позволил ему не заботиться (без необходимости) о потоке 
управления в программе. ПРОЛОГ предлагает такую парадигму 
мышления, в рамках которой описание решаемой задачи 
представляется в виде слабо структурированной совокупности 
отношений. Это удобно, если число отношений не слишком велико и 
каждое отношение описывается небольшим числом альтернатив. В 
противном случае ПРОЛОГ-программа становится весьма сложной 
для понимания и модификации. Возникают и проблемы 
эффективности реализации языка, так как в общем случае механизмы 
вывода, встроенные в ПРОЛОГ, обеспе-чивают поиск решения на 
основе перебора возможных альтернатив и декларативного возврата 
из тупиков. ПРОЛОГ разработан в Марсельском университете в 1971 
г.. Однако популярность он стал приобретать лишь в начале 80-х 
годов, когда благодаря усилиям математиков был обоснован логичес-
кий базис этого языка, а также в силу того, что в японском проекте 
вычислительных систем V поколения ПРОЛОГ был выбран в качестве 
базового для машины вывода. В настоящее 
3
4 

---

время ПРОЛОГ завоевал признание и на американском кон-тиненте, 
хотя уступает в популярности ЛИСПу и даже специальным 
продукционным языкам, широко используемым при создании ЭС.