30.3.04
A propósito de la fórmula de Kowalski
Siguiendo el estilo del que hasta hace poco tiempo era el diseño
de mi bitácora hermana,
hace poco más de un mes se cambió el aspecto de ProLog IR,
si bien, por diversas circunstancias -las mismas que durante este tiempo
han mantenido en "silencio" este espacio de publicación- hasta este
momento no se ha hecho una referencia explícita a esta circunstancia.
Básicamente el trabajo de rediseño ha consistido en eliminar
las tablas como sistema de maquetación, y realizar ésta última
enteramente con CSS.
La ventaja de tener la página estructurada de esta forma, al margen
de cumplir más
o menos con los estándares
existentes al efecto, es que se pueden separar completamente los bloques
de contenido de la presentación en sí, y de esta manera introducir
más fácilmente futuros cambios de estilo y aspecto. De hecho
el estilo que se puede ver en estos momentos pretendo que sea provisional,
ya que entre otras cuestiones, y en su actual configuración, puede
presentar algunos problemas de visualización en Internet Explorer
(¡como no!), según sea la resolución de pantalla utilizada.
También tengo en mente un futuro cambio
de hospedaje y de sistema de publicación (¿WordPress?)
a corto plazo, si el tiempo y las ganas lo permiten... En cualquier caso,
lo importante, y de lo que se trata, cuestiones de estilo al margen, es
ofrecer contenidos interesantes, y en este sentido espero "ponerme las
pilas" en lo sucesivo, ya que últimamente he dilatado en exceso
los intervalos de publicación, aún a pesar de que las estadísticas
me demuestran que, más que usuarios asiduos y fieles, el perfil
de los visitantes de este sitio se corresponde con personas que acceden,
de forma significativamente mayoritaria,
a
través de buscadores (Google especialmente, como no podía
ser de otra forma, al menos hoy por hoy) y metabuscadores, y de las correspondientes
ecuaciones de búsqueda -algunas muy interesantes y sorprendentes,
por cierto- cuyo análisis permite al tiempo establecer si existe
una adecuada correspondencia entre los temas comúnmente tratados
y las búsquedas equivalentes a esos temas por parte de los usuarios.
Bien, ahora toca aclarar el sentido y significado de la cita que de
momento comparte protagonismo con la cabecera de la página: «Algorithm
= Logic + Control». Esta "ecuación", de carácter muy
general, ha hecho fortuna a la hora explicitar, de forma gráfica
y condensada, los principios y fundamentos implícitos en el paradigma
de la programación lógica (asociándose este esquema,
de modo particular, con la programación lógica con restricciones),
y en general en el análisis de los programas informáticos,
y no es sino el título de un artículo en el que el autor,
Robert
Kowalski, explica su noción de la programación declarativa
en general y lógica en particular, de desarrollo incipiente por
los años en que fue publicado. La reseña completa de dicho
artículo es la siguiente:
Kowalski, R. (1979), "Algorithm = logic + control", Communications
of the ACM,
22 (7), pp. 424-436.
El texto completo, en formato PDF,
está disponible
en la biblioteca digital
de la ACM,
si bien el acceso está limitado a suscriptores de pago. Sí
es de acceso libre la reseña, el resumen, y la bibliografía
que acompañan al texto original. El artículo fue republicado
posteriormente dentro de la obra Programming Languages: A Grand Tour
(3ª edición, E. Horwitz ed., Computer Science Press: Maryland,
1986, pp. 480-492).
Al formular esta expresión, que viene a simbolizar, en forma
de "ecuación", el paradigma de la programación lógica,
Kowalski expresaba que en cualquier programa informático podemos
distinguir dos aspectos constitutivos esenciales: lo que queremos que el
programa haga (o parte lógica del programa, el qué)
y la forma en que dicho programa debe resolver ese objetivo (el
cómo, la parte de control). En este sentido, el paradigma de la programación
lógica, y en general el paradigma de la programación
declarativa (que engloba por una parte la programación
funcional -Haskell,
Lisp,
etc.- y por otra la programación lógica), claramente se centra
más en facilitar qué queremos que haga el programa
-el objetivo prefijado de antemano-, que en cómo lo debe
hacer para alcanzarlo, lo cual no excluye la existencia de poderosas estructuras
de control como son las que vienen representadas, en el lenguaje Prolog,
por los mecanismos de instanciación de variables, verificación
y unificación de estructuras, recursividad y backtracking
o retroceso, por citar los más importantes.
En el capítulo "La caja de Pandora A = L + C y sus variantes",
página 84 y siguientes, de los apuntes de B.
C. Ruiz Jiménez, Notas
para la asignatura Programación Declarativa Avanzada (Universidad
de Málaga, documento en formato PDF)
se ofrece una buena explicación del significado e implicaciones
de la fórmula de Kowalski. Por cierto, en este mismo documento se
puede localizar una exposición muy clara de la sinergia y simbiosis
que determinados proyectos aportan entre el paradigma de programación
representado en parte por el lenguaje Prolog, y otra serie de enfoques
(funcional, orientado a objetos, etc.), tal y como mencionábamos
en la anterior anotación ("¿Programación
lógica = Prolog?") a propósito de una referencia publicada
en Lambda the
Ultimate. Ver al respecto los apartados "Programación Lógica"
e "Integración de los paradigmas lógico y funcional".
Retomando la explicación de la ecuación de Kowalski, interrumpida
por la referencia del párrafo anterior, podemos decir que en Prolog,
y dadas las características de este lenguaje de programación,
el usuario se preocupa fundamentalmente de implementar la parte "lógica"
de los programas (constituida esencialmente por la base de conocimiento,
las reglas de inferencia, y las consultas), ya que los mecanismos de control
que citábamos anteriormente, aquellos que determinan
cómo el programa resolverá determinado objetivo, se implementan mediante
una serie de algoritmos y mecanismos que funcionan a nivel interno, cuyas
características últimas dependerán del intérprete
utilizado (recordemos que Prolog es un lenguaje interpretado, si bien algunas
implementaciones permiten compilar previamente determinadas instrucciones).
Surge en este punto, al asociar lógica con control,
el planteamiento de la programación con restricciones o Constraint
Programming a fin de aportar mayor control de evaluación o mecanismos
de control, al esquema de la programación lógica y así
hacer plenamente válida la máxima de Kowalski, dándose
lugar de esta forma a la programación lógica con restricciones o
Constraint Logic Programming (CLP). Algunos documentos sobre la
programación con restricciones en general:
Sobre la programación lógica con restricciones en particular
ver por ejemplo los siguientes textos:
Algunas opiniones e interpretaciones al respecto de la "fórmula"
que venimos comentando:
"The basic property of a declarative programming language is
that a program is a theory in some suitable logic. This property immediately
gives a precise meaning to programs written in the language. From a programmers
point of the basic property is that programming is lifted to a higher level
of abstraction. At this higher level of abstraction the programmer can
concentrate on stating what is to be computed, not necessarily
how it is to be computed. In Kowalski's terms where algorithm = logic + control,
the programmer gives the logic but not necessarily the control."
"The formula isn't precise, and it won't be precise until someone proposes
a precise and generally accepted notion of how control is to be added to
an expression of the logic of a program. Nevertheless, the idea is attractive,
and I believe it can be made to work for some interesting class of programs.
It is analogous to my comparison of epistemology and heuristics or Chomsky's
competence and performance."
En cualquier caso se ofrece una explicación bastante detallada de
la expresión "Algorithm = Logic + Control",
y su significado en relación con la programación lógica,
en otro texto del propio Kowalski, Logic for Problem Solving (North-Holland
Elsevier, 1979), concretamente en el capítulo 5, The
Procedural Interpretation of Horn Clauses (en formato PDF;
página 125 y siguientes, aunque en realidad el capítulo entero
versa sobre esta cuestión). Los capítulos de este libro,
de nivel muy asequible, y a texto completo, están disponibles en formato PDF,
en la página
personal de R. Kowalski, en la que además se encuentra
una selección de su más reciente producción bibliográfica,
así como los borradores de los capítulos preliminares del nuevo libro que
está preparando, How to be Artificially Intelligent - the Logical
Way, en el que se abordan los principios fundamentales de la lógica
computacional, y su aplicación a los problemas de la vida cotidiana.
Finalizaremos resaltando que Kowalski es, junto con Alain
Colmerauer, una de las figuras fundamentales en la creación
y desarrollo de la programación lógica en general y del lenguaje
Prolog en particular. Colmerauer, que desde finales de los años
60 del siglo pasado venía trabajando en el tratamiento y procesamiento
del lenguaje natural mediante la aplicación de la lógica
computacional, toma contacto con Kowalski en 1971 al interesarse por sus
trabajos en relación con la demostración automática
de teoremas (theorem proving) y el método
de resolución SL (SL-resolution), y fruto de esta colaboración
se produce el primer desarrollo efectivo del lenguaje de programación
lógica Prolog. Todo este proceso, junto con otras notas autobiográficas,
es explicado brevemente por el mismo Kowalski en el texto
A
Short Story of My Life and Work.
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