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English
Auteur(s)
-
Laurent TRILLING : Professeur à l’université Joseph-Fourier (Grenoble)
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Lire l’articleINTRODUCTION
La programmation logique avec contraintes (PLC) se révèle être un nouveau type de programmation promis, à notre avis, à un large succès : la rapidité dans la conception et la mise en œuvre qu’elle permet sont des atouts décisifs dans le monde compétitif que nous connaissons. Son origine remonte à la prise de conscience, dans les années quatre-vingt, par les auteurs de langages de programmation logique comme Prolog qu’un « calcul » peut être considéré comme la démonstration de la satisfiabilité (existence de solutions) d’un système d’équations au sens large.
Les principaux outils disponibles sur le marché tels Prolog III, CHIP (Constraint Handling in Prolog) ou Ilog-Solver datent du début des années quatre-vingt-dix. Si cette programmation reste encore relativement peu connue dans l’industrie informatique, on doit signaler l’essor des entreprises la maîtrisant. On peut signaler aussi que les scientifiques et les industriels européens et, singulièrement, français occupent une place prédominante dans ce secteur qui n’a pas encore autant attiré l’attention des Nord-Américains. Il est dit méchamment que cela est dû au fait que les programmeurs d’outre-Atlantique apprécient moins les mathématiques que leurs collègues européens. Peut-être est-ce exact, mais attention, il est vrai aussi que les Américains sont extrêmement prompts à s’engager dans des technologies de pointe une fois leur intérêt reconnu…
Cet article est organisé de la façon suivante. La première partie est une introduction aux principes essentiels de la PLC. La seconde est consacrée, plus particulièrement, aux contraintes aisément compréhensibles disponibles dans le langage Prolog III. La troisième est dévolue aux contraintes sur les domaines finis, au centre de nombreuses applications, et aux contraintes sur les intervalles qui prennent une place de plus en plus importante. La conclusion a pour objectif de dresser un état de la situation et des perspectives envisageables.
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Les contraintes en Prolog III
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1. Généralités
Nous présentons, dans ce paragraphe, les notions de programmation avec contraintes (PC), de programmation logique avec contraintes, ainsi qu’un exemple d’application, de compréhension immédiate, de la PLC au domaine financier. Nous abordons ensuite les aspects méthodologiques associés à la PLC.
1.1 Programmation avec contraintes (PC)
La notion de contrainte apparaît couramment dans le discours de l’informaticien, le plus souvent dans la rédaction du cahier des charges : typiquement, les contraintes mentionnées dans ce cahier doivent être respectées par le système informatique qu’il s’agit de construire. La programmation avec contraintes (PC) prétend permettre au programmeur l’usage de contraintes directement dans un programme.
s’il est dit dans le cahier des charges que la valeur de x plus y doit toujours être supérieure à celle de z, il doit suffire en programmation avec contraintes de poser l’inéquation : x + y > z
C’est un objectif extrêmement ambitieux, mais qui est en fait celui poursuivi par les concepteurs de langages de programmation depuis les débuts de l'informatique : faciliter le plus possible le passage de la spécification d'un algorithme à sa mise en œuvre. Dans le cas de la PC, la nouveauté de l'approche consiste à considérer qu'un programme a pour objectif de constituer un système d'équations courant R (dit store en anglais) et que le résultat du programme est un système d'équations Rr extrait du système courant final Rf mais ne portant que sur les inconnues jugées intéressantes. En d'autres termes, Rr est déduit de Rf par élimation des inconnues jugées inintéressantes. C'est une vision que l'on peut avoir facilement d'un programme écrit dans un langage impératif ordinaire.
soit le programme suivant écrit dans un langage impératif ordinaire :
début
entier x = 3 ;
entier y = x + 4 ;
entier z = y + 2
x ;
imprimer(y, z)
fin
Le résultat attendu de l'exécution successive de ces trois déclarations et de l'impression est le doublet (7, 13) indiquant que y vaut 7 et z, 13. On peut considérer...
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Généralités
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOIZUMAULT (P.) - Langage Prolog - . [H 3 098], Technologies logicielles – Architectures des systèmes (2001).
-
(2) - COLMERAUER (A.) - An introduction to Prolog III - . Communications of the ACM, 33, 7 (1990).
-
(3) - DINCBAS (M.), VAN HENTENRYCK (P.), SIMONIS (H.), AGGOUN (A.), GRAF (T.), BERTHIER (F.) - The constraint logic programming language CHIP - . International Conference on Fifth Generation Computer Systems (FGCS’88), Tokyo (1988).
-
(4) - TSANG (E.) - Foundation of constraint satisfaction - . Academic Press (1993).
-
(5) - OLDER (W.), VELLINO (A.) - Extending prolog with constraint arithmetic on real interval - . Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (1990).
-
(6) - Le manuel Prolog IV - . Compagnie ProloglA Marseille (1996).
-
...
NORMES
-
Technologies de l’information – Langages de programmation – Prolog – Partie 1 : noyau général. - ISO/CEI 15211-1 - 1995
-
Technologies de l’information – Langages de programmation – Prolog – Partie 2 : modules. - ISO/CEI 15211-2 - 2000
ANNEXES
(liste non exhaustive)
ILOG Solverhttp://www.ilog.com/products/solver
CHIP V5, COSYTECPolog II + (compilateur)Prolog IV (langage), PROLOGIAGNU Prologhttp://www.gnu.org/software/gprolog
SWI – PrologVisual Prolog 6 HAUT DE PAGE
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