Аннотация. 
Формирование навыков формализации и моделирования в процессе логического программирования

Статья посвящена формированию и развитию навыков формализации и моделирования на примере искусственно созданных предметных областей, определенных среди логических задач повышенной сложности или олимпиадных. Каждая из приведенных задач была решена аналитически на занятиях по математической логике, а затем запрограммирована на языке Пролог. Листинги программ являются качественным дидактическим материалом для формирования навыка анализа и оптимизации кода.

Ключевые слова: логическое программирование, Моделирование, формализация Начало XXI века характеризуется не только бурным развитием и повсеместным проникновением информационно-коммуникационных технологий во все сферы деятельности человека, но и серьезной переоценкой ценностей и потребностей современного рынка труда. Образование, знания, инновации становятся полноправными элементами макросистемы, импульсы развитию которых задает феномен востребованности. Знания вместе с культурой являются тем единственным видом коллективной собственности, от использования которой ее объем и ценность только возрастают. В этой связи можно с уверенностью говорить о трансформации востребованной профессии программиста в еще более востребованную профессию прикладного программиста.

Одной из основных задач, обозначенных в одобренном Правительством Российской Федерации плане мероприятий по развитию ИТ-отрасли до 2018 года, является развитие системы подготовки профессиональных кадров. Данная система призвана обеспечить высокие показатели приема в высшие учебные заведения, а также снабдить ИТ-отрасль кадрами в необходимом количестве и с достаточным уровнем образования. Одним из структурных элементов данной системы выступает подготовка бакалавров по направлению 02.03.03 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем, государственный образовательный стандарт по которому утвержден Приказом Министерства образования и науки РФ от 12 марта 2015 года № 222. Стандарт содержит, в том числе, и требование о необходимости формирования у выпускников бакалавриата «…способности использовать знания основных концептуальных положений функционального, логического, объектно-ориентированного и визуального направлений программирования, методов, способов и средств разработки программ в рамках этих направлений». Формирование знаний в области логического программирования в соответствии с учебным планом подготовки бакалавров происходит в процессе изучения дисциплин «Математическая логика и теория алгоритмов» и «Системы искусственного интеллекта».

Языки логического программирования для целей передачи смысла программ используют средства математической логики. Сама по себе логика была изобретена как инструмент человеческой мысли, позволяющий упорядочить знания и получить из них соответствующие выводы, как новые элементы знания. Язык программирования Пролог базируется на исчислении предикатов первого порядка. Логика предикатов органично встроена в язык и позволяет создавать программы для получения выводов на основе данных фактов. Особенностью таких программ является тот факт, что программист не дает инструкций исполнителю по выполнению последовательности действий, а только формулирует правила, по которым исполнитель должен осуществить эти действия для получения новых фактов. Конечным результатом в этом случае выступает расширение внутренней базы знаний Пролог-программы до тех пор, пока цель не будет доказана или опровергнута.

Решение некоторой задачи средствами программирования обязательно предполагает этап формализации и моделирования предметной области. Процесс решения любой задачи интересен сам по себе, однако среди всех задач авторы выделяют те, которые требуют более внимательного отношения и дают возможность неоднозначного прочтения, применения различных подходов к формализации и моделированию, являются качественным дидактическим материалом для формирования навыка анализа и оптимизации кода программы. Каждая из приведенных ниже задач была решена аналитически на занятиях по математической логике, а позже — формализована и запрограммирована на языке Пролог.