Two methods for improving the quality of Computer Assisted Instruction are examined. They are: using Intelligent Computer Assisted Instruction techniques to make the CAI system more flexible, and using graphics to increase the efficacy of teaching. Two computer systems for teaching the Logic Programming language Prolog were developed. The first is an ICAI system which uses the prerequisite relationships of the course material to plan a course of study. It distinguishes between methods of instruction and topics of instruction, giving students a great deal of freedom in choosing either one. The second is an animated trace which graphically illustrates the execution of Prolog programs. Information is displayed in three windows — one for Prolog goals, one for the database, and one for output from the program being traced. Results indicate that ICAI and graphics can both be used effectively in the teaching of programming languages, particularly in combination. / Science, Faculty of / Computer Science, Department of / Graduate

Orientador: Jose Armando Valente / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T05:06:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baranauskas_MariaCeciliaCalani_D.pdf: 17533192 bytes, checksum: 75acf1785ebdc0ff37c188cfb76d937a (MD5) Previous issue date: 1993 / Résumé: Cette these a comme theme principal le design des outils computationales constituent un ambiant de programmation Prolog et l'étude de l'interaction du novice en cet ambiant. La proposition de l'ensemble des outils est expliciter le paradigme sousjacent et enrichir le feedback formé par l'ambiant Prolog facilitant au novice l'acces au programme pas seulement dans la signification operationale, mais aussi dans la signification logique. Les outils insérés dans l'ambiant de programmation Prolog constituent um Module Operationale et un Module Declaratif. Dans le Module Operationale, la machine virtuelle du langue est executé à travers d'une base des donnés que nous appelons Arbre du Espace de Cherche. Dans le Module DecIaratif le formalisme clausal du programme est exprimé d'une manihe picturale à travres d'un modele basé en diagrammes des reseaux sémantiques, que nous appelons Diagrammes Sémantiques. II a été fait une étude experimentale pour l'analyse de l'interaction du novice dans l'ambiant proposé, avec deux types de novices: (A) novices dans leur premiere experience avec une langue de programmation (et aussi avec les ordinateurs) et (B) novices en Prolog, mais avec un bon connaissance des langues de procedures. Notre objectif a été étuder les états initials du procés de acquisition de la langue Prolog et les effets des outils dans ce procés. Les études des observations faites on montré que les deux types de novice ont modéles conceptuelles initiales de Ia machine virtuelle, qui sont les responsables de leur interpretation du programme Prolog e de la conduite de la machine virtuelle de la langue. Les situations d erreur peuvent être interprétés a partir de ces modeles conceptuelles courant, qui evoluent dans le procés d'interaction avec l'ambiant. L'activité de programmer s'est montré comme un proces d'incrémentation que comprend une cyc1e realimenté par reponds donés par l'ambiant de programation. Ainsi, la dépuration est une partie du procés de acquisition de la langue et non une phase que doit être traité isolément. Le feedback formé par les outils a été l'origin d'une transformation de la perspective des éleves en relation a la conaissance etant représenté (programme) et en relation au interlocuteur dans le procés de programmation (machine virtuelle), lequel a rend possible la modification de leurs modéles conceptuelles de la langue / Resumo: Esta tese tem como tema principal o design de ferramentas computacionais que constituem um ambiente de programação Prolog e o estudo da interação do novato nesse ambiente. A proposta do conjunto de ferramentas é explicitar o paradigma de programação subjacente e enriquecer o feedback gerado pelo ambiente Prolog, possibilitando ao novato acesso ao programa não apenas em seu significado operacional, mas também em seu significado lógico. As ferramentas, inseridas no ambiente de programação Prolog, constituem um Módulo Operacional e um Módulo Declarativo. No Módulo Operacional, a máquina virtual da linguagem é explicitada através de uma representação gráfica da ,árvore de busca de determinada meta em uma base de dados, que denominamos Arvore de Espaços de Busca. No Módulo Declarativo o formalismo clausal do programa é expresso de forma pictórica através de um modelo baseado em diagramas de redes semânticas, que denominamos Diagramas Semânticos. Foi feito um estudo experimental para análise da interação do novato no ambiente proposto, que envolveu dois tipos de novatos: (A) novatos em sua primeira experiência com linguagem de programação (e mesmo com computadores) e (B) novatos em Prolog, mas com bom conhecimento de linguagens procedurais. Nosso objetivo foi investigar os estágios iniciais do processo de aquisição da linguagem Prolog e os efeitos das ferramentas propostas, nesse processo. Os estudos realizados mostraram que ambos os tipos de novato têm modelos conceituais iniciais da máquina virtual, responsáveis pela sua interpretação a respeito do programa Prolog e do comportamento da máquina virtual da linguagem. As situações de erro podem ser interpretadas a partir desses modelos conceituais correntes, que evoluem ao longo do processo de interação com o ambiente. A atividade de programar mostrou-se como um processo incremental que envolve um ciclo realimentado por respostas forneci das pelo ambiente de programação. Dessa maneira, depuração é parte do processo de aquisição da linguagem e não uma fase a ser tratada isoladamente. O feedback gerado pelas ferramentas provocou uma mudança de perspectiva dos estudantes em relação ao conhecimento sendo representado (programa) e em relação ao interlocutor no processo de programação (máquina virtual), o que possibilitou a modificação nos seus modelos conceituais da linguagem / Abstract: This thesis concerns the design of computational tools which constitute a Prolog programming environment and the study of novices' interaction in this environment. The purpose of the tool package is to make explicit the underlying programming paradigm and to reinforce the feedback provided by the Prolog environment, opening to the novice access to the program, not only in its operational meaning but also in its logical meaning. The tools are integrated in the Prolog environment through an Operational Module and a Declarative Module. In the Operational Module, the language virtual machine is shown through a graphical representation of the search tree of a goal within a database, which I named Search-Spaces Tree. In the Declarative Module, the clausal form of the program is represented in a pictorial way, by means of a model based on network diagrams, which I named Semantic Diagrams. The study of the novice's interaction within the proposed environment was conducted experimentally with two types of novices: (A) novices in their first experience with a programming language (and even with computers) and (B) novices with good practice of procedural programming. Our aim was to investigate the early stages of Prolog programming and the effects of the proposed tools in this process. The observational studies undertaken showed that both types of novices had an initial conceptual model of the virtual machine. Such models guided their interpretation of the Prolog program and of the behavior of the machine. Their misunderstandings may be understood as resulting from their current models, which evolve as long as they interact in the environment. The programming activity can be interpreted, from the results, as an incremental process which envolves a cyclic process fed by responses of the programming environment. By this way, debugging is part of the language learning process and not an activity to be treated in isolation. The feedback created by the tools provided changes in the students' perspective related to the knowledge being represented (program) and the interlocutor in the process (virtual machine), which lead them to the understanding of the conceptual model of the language / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

This thesis contains detailed study of given problems related to genealogy science and genealogical records. There are analyzed roles and relationships that occurs in genealogical records and problems of their representation are described too. The goal is to design and implement system, which will validate relationships in genealogical records and enable processing this data.

No description available.

No / Rotation is a well-known operation on lists. We define its two-dimensional analogue and discuss its implementation in Prolog using difference lists. An application to the iterative solution of a system of linear equations by the Gauss¿Seidel method is given.

Operatorless Prolog text is LL(1) in nature and any standard LL parser generator tool can be used to parse it. However, the Prolog text that conforms to the ISO Prolog standard allows the definition of dynamic operators. Since Prolog operators can be defined at run-time, operator symbols are not present in the grammar rules of the language. Unless the parser generator allows for some flexibility in the specification of the grammar rules, it is very difficult to generate a parser for such text. In this thesis we discuss the existing parsing methods and their modified versions to parse languages with dynamic operator capabilities. Implementation details of a parser using Javacc as a parser generator tool to parse standard Prolog text is provided. The output of the parser is an “Abstract Syntax Tree” that reflects the correct precedence and associativity rules among the various operators (static and dynamic) of the language. Empirical results are provided that show that a Prolog parser that is generated by the parser generator like Javacc is comparable in efficiency to a hand-coded parser.

Este trabalho define um modelo de execução para cláusulas Prolog, a partir do modelo abstrato de Máquinas de Cláusulas, e o Projeto de uma arquitetura paralela que suporte o modelo proposto. São também introduzidos alguns aspectos sobre as linguagens Lógicas e as máquinas Prolog visto que estes elementos estão relacionados intimamente tanto com o modelo quanto com a arquitetura propostos. Na proposta do modelo de execução são definidos uma representação para os elementos do modelo abstrato (predicados, arcos e clausulas) e um conjunto de algoritmos que permitem a operacionalização do modelo de forma a que tanto o paralelismo como a concorrência inerentes ao modelo abstrato sejam exploradas de forma integral. Na proposta da arquitetura são, primeiramente, discutidas algumas opções de arquitetura básica e, posteriormente, descrita a arquitetura escolhida tanto a nível de blocos bem como dos seus componentes principais, a saber: interface de mem6ria, processador e rede de interconexão. Para cada um destes componentes são descritas as principais instruções e são apresentados os algoritmos que as implementam. Junto com a descrição da arquitetura é definida uma estrutura de dados que permite a implementação da representação descrita no modelo de execuqao e é definido também o algoritmo de unificação que percorre a estrutura proposta. Na validação é feito o cálculo da largura de banda máxima alcançada pela arquitetura proposta, calculo este baseado no algoritmo de unificação descrito. E também feita uma avaliação do ganho de performance da arquitetura proposta em relação a um processador bem como é justificado o numero de processadores escolhidos comparando a performance alcançada na arquitetura proposta com a performance alcançada por conjuntos maiores e menores de processadores. Por fim na conclusa o são feitos comentários sobre os objetivos atingidos e sobre possíveis extensões a este trabalho. / The present work defines a execution model for Prolog clauses based on the clause machines abstract model and then proposes a parallel architecture for the execution model. Some topics about Logic languages and Prolog machines were therefore introduced because they are closely related with, both, the model and the architecture proposed. In the execution model the representation of the abstract model elements (predicates, arcs and clauses) and the set of algoritms that allow the operation of the model were defined so that the parallelism of the model can be integraly achieved. In the architecture proposal, first some options for the basic architecture were discussed and then the chosen architecture is describeb at block level as much as at its components level. The most importants components reported are the memory interface, the processor and the interconection net, for each one of them the possible instructions were describeb as well as their algoritms. Together with the especification of the architecture, the data estructure that allows the implementation of the execution model representation and the concerning unification algorit that scans the proposed representation were especified too. In the validation the thoughtput permited by the proposal architecture is calculated based on the unification algoritm earlier described. Besides that the performance gain compared with an architecture with only one processor was estimated, as much as the confrontation of the performance of lesser and greater sets of processors elements were made in order to validate the chossen number. At last, in the conclusion, some coments about the fulfilled goals and about eventual extends for the work.

Este trabalho define um modelo de execução para cláusulas Prolog, a partir do modelo abstrato de Máquinas de Cláusulas, e o Projeto de uma arquitetura paralela que suporte o modelo proposto. São também introduzidos alguns aspectos sobre as linguagens Lógicas e as máquinas Prolog visto que estes elementos estão relacionados intimamente tanto com o modelo quanto com a arquitetura propostos. Na proposta do modelo de execução são definidos uma representação para os elementos do modelo abstrato (predicados, arcos e clausulas) e um conjunto de algoritmos que permitem a operacionalização do modelo de forma a que tanto o paralelismo como a concorrência inerentes ao modelo abstrato sejam exploradas de forma integral. Na proposta da arquitetura são, primeiramente, discutidas algumas opções de arquitetura básica e, posteriormente, descrita a arquitetura escolhida tanto a nível de blocos bem como dos seus componentes principais, a saber: interface de mem6ria, processador e rede de interconexão. Para cada um destes componentes são descritas as principais instruções e são apresentados os algoritmos que as implementam. Junto com a descrição da arquitetura é definida uma estrutura de dados que permite a implementação da representação descrita no modelo de execuqao e é definido também o algoritmo de unificação que percorre a estrutura proposta. Na validação é feito o cálculo da largura de banda máxima alcançada pela arquitetura proposta, calculo este baseado no algoritmo de unificação descrito. E também feita uma avaliação do ganho de performance da arquitetura proposta em relação a um processador bem como é justificado o numero de processadores escolhidos comparando a performance alcançada na arquitetura proposta com a performance alcançada por conjuntos maiores e menores de processadores. Por fim na conclusa o são feitos comentários sobre os objetivos atingidos e sobre possíveis extensões a este trabalho. / The present work defines a execution model for Prolog clauses based on the clause machines abstract model and then proposes a parallel architecture for the execution model. Some topics about Logic languages and Prolog machines were therefore introduced because they are closely related with, both, the model and the architecture proposed. In the execution model the representation of the abstract model elements (predicates, arcs and clauses) and the set of algoritms that allow the operation of the model were defined so that the parallelism of the model can be integraly achieved. In the architecture proposal, first some options for the basic architecture were discussed and then the chosen architecture is describeb at block level as much as at its components level. The most importants components reported are the memory interface, the processor and the interconection net, for each one of them the possible instructions were describeb as well as their algoritms. Together with the especification of the architecture, the data estructure that allows the implementation of the execution model representation and the concerning unification algorit that scans the proposed representation were especified too. In the validation the thoughtput permited by the proposal architecture is calculated based on the unification algoritm earlier described. Besides that the performance gain compared with an architecture with only one processor was estimated, as much as the confrontation of the performance of lesser and greater sets of processors elements were made in order to validate the chossen number. At last, in the conclusion, some coments about the fulfilled goals and about eventual extends for the work.

Este trabalho define um modelo de execução para cláusulas Prolog, a partir do modelo abstrato de Máquinas de Cláusulas, e o Projeto de uma arquitetura paralela que suporte o modelo proposto. São também introduzidos alguns aspectos sobre as linguagens Lógicas e as máquinas Prolog visto que estes elementos estão relacionados intimamente tanto com o modelo quanto com a arquitetura propostos. Na proposta do modelo de execução são definidos uma representação para os elementos do modelo abstrato (predicados, arcos e clausulas) e um conjunto de algoritmos que permitem a operacionalização do modelo de forma a que tanto o paralelismo como a concorrência inerentes ao modelo abstrato sejam exploradas de forma integral. Na proposta da arquitetura são, primeiramente, discutidas algumas opções de arquitetura básica e, posteriormente, descrita a arquitetura escolhida tanto a nível de blocos bem como dos seus componentes principais, a saber: interface de mem6ria, processador e rede de interconexão. Para cada um destes componentes são descritas as principais instruções e são apresentados os algoritmos que as implementam. Junto com a descrição da arquitetura é definida uma estrutura de dados que permite a implementação da representação descrita no modelo de execuqao e é definido também o algoritmo de unificação que percorre a estrutura proposta. Na validação é feito o cálculo da largura de banda máxima alcançada pela arquitetura proposta, calculo este baseado no algoritmo de unificação descrito. E também feita uma avaliação do ganho de performance da arquitetura proposta em relação a um processador bem como é justificado o numero de processadores escolhidos comparando a performance alcançada na arquitetura proposta com a performance alcançada por conjuntos maiores e menores de processadores. Por fim na conclusa o são feitos comentários sobre os objetivos atingidos e sobre possíveis extensões a este trabalho. / The present work defines a execution model for Prolog clauses based on the clause machines abstract model and then proposes a parallel architecture for the execution model. Some topics about Logic languages and Prolog machines were therefore introduced because they are closely related with, both, the model and the architecture proposed. In the execution model the representation of the abstract model elements (predicates, arcs and clauses) and the set of algoritms that allow the operation of the model were defined so that the parallelism of the model can be integraly achieved. In the architecture proposal, first some options for the basic architecture were discussed and then the chosen architecture is describeb at block level as much as at its components level. The most importants components reported are the memory interface, the processor and the interconection net, for each one of them the possible instructions were describeb as well as their algoritms. Together with the especification of the architecture, the data estructure that allows the implementation of the execution model representation and the concerning unification algorit that scans the proposed representation were especified too. In the validation the thoughtput permited by the proposal architecture is calculated based on the unification algoritm earlier described. Besides that the performance gain compared with an architecture with only one processor was estimated, as much as the confrontation of the performance of lesser and greater sets of processors elements were made in order to validate the chossen number. At last, in the conclusion, some coments about the fulfilled goals and about eventual extends for the work.

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