推理式编程

‘壹’ 什么是逻辑语言

Prolog(Programming in logic)是一种面向演绎推理的逻辑型程序设计语言，最早于1972年由柯尔麦伦纳(Colmeraner)及其研究小组在法国马赛大学提出。[1]

高济，何钦铭着,人工智能基础 （第二版）,高等教育出版社,2008.10,第67页

中文名

逻辑编程语言

外文名

Programming in logic

简称

Prolog

定义

面向演绎推理的逻辑型语言

提出时间

1972年

关于逻辑编程语言

Prolog以处理一阶谓词演算为背景，由于其简单的文法、丰富的表达力和独特的非过程语言的特点，很适合用来表示人类的思维和推理规则，从而一问世就赢得了人工智能研究和应用开发者的广泛兴趣。尤其在西欧和日本，Prolog语言已推广应用于许多应用领域，如关系数据库、数理逻辑、抽象问题求解、自然语言理解和专家系统等。日本还在其于1979年提出的第五代计算机研究计划中把Prolog列为核心语言。

Prolog实际上就是一种基于逆向规则的演绎推理技术，只不过对规则和目标的表示有严格的限制．再加上演绎推理控制机制自身的简单性，难以适用于复杂的应用域。[1]

Prolog语言的基本概念

Prolog语言的基本成分是Horn子句，表示为如下形式：

 

∧

  

∧

  

∧

  

 

p；

Prolog语言中，Horn子句以3种形式去分别表示逆向演绎推理中问题求解描述的3个部分：目标、规则和事实。

目标

表示为只有左部的Horn子句：

 

∧

  

∧

  

∧

  

；

即在Prolog语言中，目标公式只限于表示为原子公式的合取，而不能是任意的文字与或形。

规则

表示为典型的Horn子句：

 

∧

  

∧

  

∧

  

 

p

这就是逆向演绎推理所使用的规范化B规则，只是规则左部限定为原子公式的合取，而非任意文字与或形。

事实

事实表示为事实元素的集合，每个事实元素表示为只有右部的Horn子句，即单一原子公式P。事实元素间隐含合取关系。

只要用Prolog语言表示问题描述的这3个部分，支持Prolog语句的推理机制就会自动执行基于规则的逆向演绎推理，并最终给出。

‘贰’ 怎样培养编程思维方式和逻辑推理

对于计算机编程思维方式和逻辑推理的培养，首先你应该经常找些经典的代码案例进行研究并思考，然后去感受别人对着中处理方法的好处。然后你可以搜些有趣的问题（如考试比赛中遇到的代码分析题）进行尝试处理，经常做的话就好了。

‘叁’ 未来比较有前景的8种编程语言，看看有没有你已经掌握的

目前，软件开发人员正在使用大量不同的编程语言，大多数工作需要熟悉很多技能，如java、Java、PHP和C#。然而，随着软件需求的发展，新的和尚未被普遍接受的编程语言越来越突出，为程序员提供了针对某些工作的正确工具。

预测哪些语言最终会上升到编程语言排行榜的顶部是困难的，很多语言的受欢迎指数都呈上升趋势，以下是八种目前还没有大火的编程语言竞争力分析，看起来未来几年将在在企业中发挥巨大作用。(排名按照开源社区受欢迎程度，swift最受欢迎）

在2014年的苹果WWDC大会上首次亮相，旨在替代OSX和iOS开发的Objective-C语言。苹果于2015年12月，根据Apache许可证开源了该语言，这意味着所有源代码都可以编辑，程序可以在不归属于苹果的情况下运行。

RedMonk分析师Stephen O'Grady表示，Swift与Ruby和Python这些更现代的语言相似，自发布以来一直享受着高速增长。苹果公司表示： Swift采用安全的编程模式，并添加了现代功能，使编程更容易、更灵活、更有趣。

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这种开源语言被视为比较成熟的语言(如Java和C)更快速、更易于使用。它已被许多企业使用：BBC、SoundCloud，Facebook以及英国政府获奖的GOV.UK网站。

Type在年初开始普及，上半年保持着强劲的增长势头。这反映在其技术出版商RedMonk的排名中，在第一季度Github的排名中位列17位，其中Erlang和Rust并列。

被描述为“Java的超集”，Type最大的优点就是程序员可以利用Angular，这是一个用于创建以Type编写Web应用程序的框架。

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由Mozilla创建，Rust 1.0于2014年发布，已经开发了多年。

与C和C ++在某些方面类似，Mozilla将其描述为一种专注于性能、并行化和内存安全的新型编程语言。通过从零开始构建语言并结合现代编程语言设计的元素，Rust的创建者避免了传统语言必须处理大量”baggage“(向后兼容性要求)。经过一段时间的发展，该语言正在引起程序员的兴趣。

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快速编译并与Java一起运行，Kotlin是一种静态类型的编程语言，可在Java虚拟机上运行，可编译为Java源代码。

由俄罗斯软件开发公司JetBrains创建，Kotlin正在Pinterest，Evernote，Uber和Coursera上使用。

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Clojure于2009年推出，是Lisp编程语言的一种方言。它是一种强调函数式编程的通用语言。它将代码视为数据，并具有宏系统，如其他“Lisps”。

它被成功应用到沃尔玛、Puppet实验室和各大软件公司。

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Haskell将自己称为“高级纯函数式编程语言”，1990年发布了第一个版本。它具有类型推理系统，主要在学术界内使用，但有一些行业应用案例，例如AT&T，BAE Systems，Facebook甚至Google的项目。

2016年，开始编制2020版本。

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R提供用于统计计算的开源软件环境。

首先出现在1993年，R在数据驱动的职业之中，例如数据挖掘、统计学家甚至学者，受到了越来越多的欢迎。它提供了一个简单有效的方式来分析数据，尽管它不能与像Hadoop这样的大型架构相竞争。

普通程序员目前对R语言的接受程度一般，随着大数据以及人工智能的发展，R语言未来的发展前景还是很不错的。

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‘肆’ 为什么有的人连OO、FP等基本的语言概念都搞不清楚，却整天吹嘘OO/FP的好处

先科普一下什么是OO什么是FP

OO：

OO(Object Oriented,面向对象)是当前计算机界关心的重点，它是90年代软件开发方法的主流。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发，扩展到很宽的范围。如数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布式系统、网络管理结构、CAD技术、人工智能等领域。

OO方法(Object-Oriented Method，面向对象方法，面向对象的方法)是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中，指导开发活动的系统方法，简称OO (Object-Oriented)方法，是建立在“对象”概念基础上的方法学。对象是由数据和容许的操作组成的封装体，与客观实体有直接对应关系，一个对象类定义了具有相似性质的一组对象。而每继承性是对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种方式。所谓面向对象就是基于对象概念，以对象为中心，以类和继承为构造机制，来认识、理解、刻画客观世界和设计、构建相应的软件系统。

FP：

人云亦云嘛，类似的例子太多了，什么东西都有人吹

‘伍’ 程序设计主要有哪些方法

1、结构化程序设计

在结构化程序设计中，任何程序段的编写都基于3种结构：分支结构、循环结构和顺序结构。程序具有明显的模块化特征，每个程序模块具有惟一的出口和入口语句。结构化程序的结构简单清晰，模块化强，描述方式贴近人们习惯的推理式思维方式，因此可读性强。

2、面向对象程序设计

面向对象程序设计方法是尽可能模拟人类的思维方式，使得软件的开发方法与过程尽可能接近人类认识世界、解决现实问题的方法和过程，也即使得描述问题的问题空间与问题的解决方案空间在结构上尽可能一致，把客观世界中的实体抽象为问题域中的对象。

程序设计的分类

1、按照结构性质，有结构化程序设计与非结构化程序设计之分。前者是指具有结构性的程序设计方法与过程。它具有由基本结构构成复杂结构的层次性，后者反之。

2、按照用户的要求，有过程式程序设计与非过程式程序设计之分。前者是指使用过程式程序设计语言的程序设计，后者指非过程式程序设计语言的程序设计。

3、按照程序设计的成分性质，有顺序程序设计、并发程序设计、并行程序设计、分布式程序设计之分。按照程序设计风格，有逻辑式程序设计、函数式程序设计、对象式程序设计之分。

‘陆’ 关于离散数学的编程问题（数理逻辑部分）

主要是要把合式公式抽象出来，然后用穷举法每个赋值去试，如果合式公式为真值，这个赋值就满足条件。

‘柒’ Reactive（响应式）编程

Reactor 和Rxjava是Reactive Programming范例的一个具体实现，可以概括为：

作为反应式编程方向的第一步，Microsoft在.NET生态系统中创建了Reactive Extensions（Rx）库。然后RxJava在JVM上实现了响应式编程。随着时间的推移，通过Reactive Streams工作出现了Java的标准化，这一规范定义了JVM上的反应库的一组接口和交互规则。它的接口已经在父类Flow下集成到Java 9中。

另外Java 8还引入了Stream，它旨在有效地处理数据流（包括原始类型），这些数据流可以在没有延迟或很少延迟的情况下访问。它是基于拉的，只能使用一次，缺少与时间相关的操作，并且可以执行并行计算，但无法指定要使用的线程池。但是它还没有设计用于处理延迟操作，例如I / O操作。其所不支持的特性就是Reactor或RxJava等Reactive API的用武之地。

Reactor 或 Rxjava等反应性API也提供Java 8 Stream等运算符，但它们更适用于任何流序列（不仅仅是集合），并允许定义一个转换操作的管道，该管道将应用于通过它的数据，这要归功于方便的流畅API和使用lambdas。它们旨在处理同步或异步操作，并允许您缓冲，合并，连接或对数据应用各种转换。

首先考虑一下，为什么需要这样的异步反应式编程库？现代应用程序可以支持大量并发用户，即使现代硬件的功能不断提高，现代软件的性能仍然是一个关键问题。

人们可以通过两种方式来提高系统的能力：

通常，Java开发人员使用阻塞代码编写程序。这种做法很好，直到出现性能瓶颈，此时需要引入额外的线程。但是，资源利用率的这种扩展会很快引入争用和并发问题。

更糟糕的是，会导致浪费资源。一旦程序涉及一些延迟（特别是I / O，例如数据库请求或网络调用），资源就会被浪费，因为线程（或许多线程）现在处于空闲状态，等待数据。

所以并行化方法不是灵丹妙药，获得硬件的全部功能是必要的。

第二种方法，寻求现有资源的更高的使用率，可以解决资源浪费问题。通过编写异步，非阻塞代码，您可以使用相同的底层资源将执行切换到另一个活动任务，然后在异步处理完成后返回到当前线程进行继续处理。

但是如何在JVM上生成异步代码？ Java提供了两种异步编程模型：

但是上面两种方法都有局限性。首先多个callback难以组合在一起，很快导致代码难以阅读以及难以维护（称为“Callback Hell”）:

考虑下面一个例子：在用户的UI上展示用户喜欢的top 5个商品的详细信息，如果不存在的话则调用推荐服务获取5个；这个功能的实现需要三个服务支持：一个是获取用户喜欢的商品的ID的接口（userService.getFavorites），第二个是获取商品详情信息接口（favoriteService.getDetails），第三个是推荐商品与商品详情的服务（suggestionService.getSuggestions），基于callback模式实现上面功能代码如下：

如上为了实现该功能，我们写了很多代码，使用了大量callback,这些代码比较晦涩难懂,并且存在代码重复，下面我们使用Reactor来实现等价的功能：

future相比callback要好一些，但尽管CompletableFuture在Java 8上进行了改进，但它们仍然表现不佳。一起编排多个future是可行但是不容易的，它们不支持延迟计算（比如rxjava中的defer操作）和高级错误处理，例如下面例子。考虑另外一个例子：首先我们获取一个id列表，然后根据id分别获取对应的name和统计数据，然后组合每个id对应的name和统计数据为一个新的数据，最后输出所有组合对的值，下面我们使用CompletableFuture来实现这个功能，以便保证整个过程是异步的，并且每个id对应的处理是并发的：

Reactor本身提供了更多的开箱即用的操作符，使用Reactor来实现上面功能代码如下:

如上代码使用reactor方式编写的代码相比使用CompletableFuture实现相同功能来说，更简洁，更通俗易懂。

可组合性，指的是编排多个异步任务的能力，使用先前任务的结果作为后续任务的输入或以fork-join方式执行多个任务。

编排任务的能力与代码的可读性和可维护性紧密相关。随着异步过程层数量和复杂性的增加，能够编写和读取代码变得越来越困难。正如我们所看到的，callback模型很简单，但其主要缺点之一是，对于复杂的处理，您需要从回调执行回调，本身嵌套在另一个回调中，依此类推。那个混乱被称为Callback Hell，正如你可以猜到的（或者从经验中得知），这样的代码很难回归并推理。

Reactor提供了丰富的组合选项，其中代码反映了抽象过程的组织，并且所有内容通常都保持在同一级别（嵌套最小化）。

原材料可以经历各种转换和其他中间步骤，或者是将中间元素聚集在一起形成较大装配线的一部分。如果在装配线中某一点出现堵塞，受影响的工作站可向上游发出信号以限制原材料的向下流动。

虽然Reactive Streams规范根本没有指定运算符，但Reactor或者rxjava等反应库的最佳附加值之一是它们提供的丰富的运算符。这些涉及很多方面，从简单的转换和过滤到复杂的编排和错误处理。

在Reactor中，当您编写Publisher链时，默认情况下数据不会启动。相反，您可以创建异步过程的抽象描述（这可以帮助重用和组合）。

上游传播信号也用于实现背压，我们在装配线中将其描述为当工作站比上游工作站处理速度慢时向上游线路发送的反馈信号。

这将推模型转换为推拉式混合模式，如果上游生产了很多元素，则下游可以从上游拉出n个元素。但是如果元素没有准备好，就会在上游生产出元素后推数据到下游。

‘捌’ 少儿编程都学的什么

少儿编程是主要是学习可视化图形编程软件的使用、简单的编程知识，以及解决问题的能力。

可视化的图形编程，就像搭积木一样学习使用编程软件，简单地拖动和拼接积木，就可以创造出很多好玩的游戏、音乐或者美术作品等，用游戏启蒙的方式激发孩子对编程的热爱。

简单的编程逻辑知识，比如条件判断、顺序执行、函数等，提高孩子的逻辑思维能力。

孩子通过编程做项目的过程，需要不断思考、分析、制作和测试，不同于被动接受理论知识，孩子主动地学习掌握知识，提高解决问题的能力。

‘玖’ 目前比较主流的孩子可以学习的编程语言有哪些啊我家孩子6岁，想让他接触一下。

现在少儿编程主要学的是Scratch，它是由美国麻省理工学院设计开发的图形化语言。Scratch的代码输入以鼠标拖动模块化的积木为主，减少键盘的使用，大部分的孩子都会喜欢。同时，Scratch编程语言也是哈佛大学推荐选修的少儿编程语言。
对于我们要面向的对象（8-12岁的少儿）来说，Scratch跳过了高级语言中那些繁难的概念和语法，用图形化的表现和拖拽的交互来完成编程的核心逻辑和成果交付，既能解决学习曲线过于陡峭的问题，还能让学习的过程不枯燥，并更及时地获得结果反馈，非常适合他们这个年龄阶段的心智水平和认知能力。
因此，在编程教育中，往往最早在“前运算阶段”的后期，也就是6-7岁左右，并不会让儿童直接接触到逻辑和关系推理的概念。而是通过序列（Sequence）来让儿童理解基本的因果关系。
同时，由于“具体运算阶段”的儿童的思维只能映射到具体的事物上，所以高级编程语言中的抽象逻辑、语言和教学方法是很难为这个阶段的儿童所接受。Scratch就很好地解决了这个问题。通过可视化的“积木”形式，儿童可以很轻松的编写自己的游戏或者动画书。在Scratch中，儿童很容易把具象的结果和程序所对应起来，这样就很好的避免了高级编程语言如C、C++等低反馈的学习流程。
所以针对7-11岁的儿童，Scratch的可视化语言可以很好的帮助学生学习基本的逻辑、关系推理、数学的概念，同时避免过早的接触到“形式运算阶段”之后才能理解的抽象的演绎推理。

‘拾’ 什么是程序逻辑

程序逻辑是描述和论证程序行为的逻辑，又称霍尔逻辑。程序和逻辑有着本质的联系。如果把程序看成一个执行过程，程序逻辑的基本方法是先给出建立程序和逻辑间联系的形式化方法，然后建立程序逻辑系统，并在此系统中研究程序的各种性质。

简介：
Hoare 逻辑(也叫做Floyd–Hoare 逻辑)是英国计算机科学家C. A. R. Hoare开发的形式系统，随后为 Hoare 和其他研究者所精制。它发表于 Hoare 1969年的论文"计算机程序的公理基础"中。这个系统的用途是为了使用严格的数理逻辑推理计算机程序的正确性提供一组逻辑规则。
Hoare 认可 Robert Floyd的早期贡献，他为流程图提供了类似的系统。
Hoare 逻辑的中心特征是Hoare 三元组。这种三元组描述一段代码的执行如何改变计算的状态。Hoare 三元组有如下形式
{P}C{Q}这里的 P 和 Q 是断言而 C 是命令。P 叫做前条件而 Q 叫做后条件。断言是谓词逻辑的公式。这个三元组在直觉上读做: 只要 P 在 C 执行前的状态下成立，则在执行之后 Q 也成立。注意如果 C 不终止，也就没有"之后"了，所以 Q 在根本上可以是任何语句。实际上，你可以选择 Q 为假来表达 C 不终止。
这叫做"部分正确"的。如果 C 终止并且在终止时 Q 是真，则表达式就是"全部正确"的。终止必须被单独证明。
Hoare 逻辑为简单的命令式编程语言的所有构造提供了公理和推理规则。除了给 Hoare 论文中的简单语言的规则，其他语言构造的规则也已经被 Hoare 和很多其他研究者开发出来了。包括并发、过程、goto语句，和指针。