Datalog与CLIPS与Prolog的比较

Question

像很多程序员一样，我在大学里学习了Prolog，但只是学了一点点。我知道Prolog和Datalog密切相关，但是Datalog更简单？此外，我相信我读过Datalog不依赖于逻辑子句的顺序，但是我不确定这有什么优势。CLIPS被认为是完全不同的，但对我来说太微妙了，很难理解。请问有人能提供一般性的语言差异亮点吗？

- Eli Schneider

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http://en.wikipedia.org/wiki/Datalog - starblue

Answer 1

CLIPS和Prolog / Datalog的区别在于，CLIPS是一种“产生规则系统”，通过前向链接运行：给定一组事实和规则，它将尝试生成所有可能的新事实的推导并将其存储在内存中。然后通过检查是否与事实存储中的某些东西匹配来回答查询。因此，在CLIPS中，如果您有（伪语法）：

parent(X,Y) => child(Y,X)
parent(john,mary)

它将立即推导出child(mary,john)并记住这个事实。这可能非常快，但会对可能的规则集造成限制并占用内存。

Prolog和Datalog通过向后链运行，意味着一个查询（谓词调用）通过尝试证明该查询来回答，即运行Prolog / Datalog程序。 Prolog是一种图灵完备的编程语言，因此可以在其中实现任何算法。

Datalog是Prolog的非图灵完备子集，不允许使用否定等。它的主要优点是每个Datalog程序都终止（没有无限循环）。 这使它对于所谓的“演绎数据库”，即具有规则而不仅仅是事实的数据库非常有用。

- Fred Foo

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特别地，Datalog 用于“查询关系型数据库”，并且相当于递归 SQL。参见这个演示文稿。Datomic 数据库支持 Datalog 查询。 - David Tonhofer

与Prolog不同的是，Datalog语义中没有指定后向链接。前向链接和后向链接都可以被使用。 - seanmcl

@seanmcl 在Prolog中也可以使用约束处理规则实现正向链接。 - Anderson Green

Answer 2

datalog是prolog的一个子集。这个子集有两个目标：

1. 采用支持规则和查询的API
2. 确保所有查询都终止

Prolog是图灵完备的，而Datalog不是。

搞定了Datalog，我们来看看Prolog与CLIPS的比较。

Prolog的专长是“问题解决”，而CLIPS是“专家系统”。如果我理解正确，“问题解决”涉及使用代码和数据的专业知识。“专家系统”则主要使用数据结构来表达专业知识。参见http://en.wikipedia.org/wiki/Expert_system#Comparison_to_problem-solving_systems

另一种看待它的方式是：

专家系统的前提是大多数（如果不是全部）结果都已知。所有这些结果都编译成数据，然后输入专家系统。给专家系统一个场景，专家系统从编译的数据（即知识库）计算结果。这总是一种“偶数加偶数总是偶数”的思维方式。

问题解决系统对问题的视角不全面。因此，人们从建模数据和行为开始，组成知识库（这使术语“边缘案例”得到了体现），最终得出“如果我们将六加二，我们得到八。八可被二整除吗？那么它是偶数”。

- AnaZgombic

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相对于Prolog，Datalog没有函数符号（因此没有树形结构可用，只有常量和变量），并且是纯粹的声明式（没有裁剪操作，并且不会因重新排列子句而出现不同的行为）。 - David Tonhofer

对于具有OPS5血统的"CLIPS"(一种产生式系统)，其思想是在与事实数据库中现有事实匹配时“推断”出新的事实(或触发动作)，并且在计算过程中，事实数据库可以发生变化。这种方法从理论上来讲并不太成熟/稳健。对于Prolog，其哲学是基于已知蕴含和事实库中的事实来“证明”定理，而这些内容不应该发生改变！这是基于可靠的理论(基于Horn子句的一阶逻辑)，但可以通过引入"非逻辑"语言元素(类似于将GOTO添加到好的代码)而随意削弱它。 - David Tonhofer

最后，您可以在Prolog中实现前向链接器。 - David Tonhofer

@TomR 我无法在这里给你一个深入的答案，因为我还没有深入挖掘。我曾经看过CHR，虽然它们看起来像是一种很好的通用计算模型（特别是在课堂上提出），但它们对于实际工作来说感觉太基础了（也许我错了）。在2000年之前，我知道有关添加产生式系统功能的努力：向Prolog添加正向链接和真值维护（1989） ... - David Tonhofer

有维护的实现和论文。LPS中的KELPS部分是一个简化的核心。请查看以下链接：Programming in logic without logic programming 和 Reactive Computing as Model Generation。 - David Tonhofer