Theorie der logischen Programmierung

Die Programmiersprache Prolog hat ihre Bewährungsprobe im praktischen Einsatz bestanden, und das logische Programmieren hat unter den Programmiertechniken seinen festen Platz gefunden. Worin liegen Attraktion und Nutzen des logischen Programmierens, was sind die charakteristischen Unterschiede zu anderen Programmiertechniken, und welche Rolle kommt der Theorie des logischen Programmierens zu? Dieses Buch macht den Leser mit den Grundlagen und Möglichkeiten der logischen Programmierung vertraut. Die ausführliche Darstellung mit Übungsaufgaben und ausgewählten Lösungen setzt keine speziellen Vorkenntnisse in formaler Logik voraus. In der Einleitung werden die wichtigsten Probleme und Resultate der Theorie anhand von Beispielen anschaulich vorgestellt. Es ist ein besonderes Anliegen des Buches, zu zeigen, wie höhere Konzepte der mathematischen Logik, z.B. vollständige Theorien, dreiwertige Logik oder saturierte Strukturen, in natürlicher und verständlicher Weise sinnvoll eingesetzt werden können. Auch dem neuen Thema der logischen Programmierung mit Randbedingungen (constraints) ist ein Kapitel gewidmet. In allen Teilen des Buches wird Wert gelegt auf klare Darstellung, mathematische Präzision und vollständige, nachvollziehbare Beweise. Auf übertriebene Systematik und Notation wird jedoch verzichtet, und Verallgemeinerungen werden erst dort eingeführt, wo sie gebraucht werden. Das Buch ist sowohl als vorbereitende und begleitende Lektüre zu Vorlesungen als auch zum Selbststudium geeignet.

Inhalt
0 Einleitung.- 1 Voraussetzungen.- 1.1 Terminologie und Notation.- 1.2 Übungsaufgaben.- 2 Der Prädikatenkalkül erster Stufe.- 2.1 Die Syntax des Prädikatenkalküls erster Stufe.- 2.2 Semantik des Prädikatenkalküls erster Stufe.- 2.3 Die Interpretation von Formeln des Prädikatenkalküls.- 2.4 Herbrand-Strukturen.- 2.5 Übungsaufgaben.- 3 Unifikation.- 3.1 Substitution.- 3.2 Der Termverband.- 3.3 Unifikation sortierter Terme.- 3.4 Unifikation von Termen zweiter Stufe.- 3.5 Übungsaufgaben.- 4 Unifikationsalgorithmen.- 4.1 Der Algorithmus von J. A. Robinson.- 4.2 Der Martelli-Montanari Algorithmus.- 4.3 Übungsaufgaben.- 5 Resolutionskalküle.- 5.1 Das Resolutionsprinzip.- 5.2 Die Stützmengen-Strategie.- 5.3 Beweisdiagramme.- 5.4 Modellelimination.- 5.5 Übungsaufgaben.- 6 PROLOG-Situationen.- 6.1 Lineare Resolution.- 6.2 Beweissuchbäume.- 6.3 Fixpunkte.- 6.4 Im Endlichen erfolglose Beweissuchbäume.- 6.5 Übungsaufgaben.- 7 Eigenschaften von Hornkauseln.- 7.1 Modelltheoretische Eigenschaften von Hornklauseln.- 7.2 Die Turingvollständigkeit des Hornklauselfragments.- 7.3 Übungsaufgaben.- 8 Allgemeine PROLOG-Situationen.- 8.1 NF-Beweissuchbäume.- 8.2 Die Vervollständigung.- 8.3 Der Korrektheitssatz für NF-Beweissuche.- 8.4 Fixpunkte.- 8.5 Ein Vollständigkeitssatz.- 8.6 Übungsaufgaben.- 9 Dreiwertige Semantik für verallgemeinerte PROLOG-Situationen.- 9.1 Einführung in die dreiwertige Logik.- 9.2 Die Dreiwertige Vervollständigung.- 9.3 Exkurs über saturierte Strukturen.- 9.4 Übungsaufgaben.- 10 PROLOG-Situationen mit Gleichheit.- 10.1 Syntax und Semantik.- 10.2 K-Herbrand-Strukturen.- 10.3 E-Resolution.- 10.4 Übungsaufgaben.- 11 Logische Programme mit Randbedingungen.- 11.1 Prolog-Situationen mit Randbedingungen.- 11.2 Übungsaufgaben.- Lösungen.