自然约束语言（英文版）

　　1 Introduction
　　1.1 Modeling and Solving
　　1.1.1 Programming Framework and Algorithm
　　1.1.2 Formal Grammar and Parser
　　1.2 The NCL Language
　　1.2.1 Natural Modeling in Mathematical Logic
　　1.2.2 Cooperative Solving
　　1.2.3 Comparison with Some Other Systems
　　1.3 The POEM Platform
　　1.3.1 Development Toolkit
　　1.3.2 Component and Server
　　References
　　2 Data Types and Lexical Conventions
　　2.1 Data Types
　　2.1.1 Generality
　　2.1.2 Set
　　2.1.3 Date/Time
　　2.1.4 Numeric
　　2.2 Lexical Tokens
　　2.2.1 Characters
　　2.2.2 Identifiers
　　2.2.3 Predefined Identifiers
　　2.2.4 Constants
　　2.2.5 Non-Instantiated Values
　　2.2.6 Comments
　　2.3 Mathematical Notations
　　2.3.1 Mathematical Symbols
　　2.3.2 Predefined Functions
　　2.3.3 Delimiters of TeX
　　References
　　3 Grammar and Semantics
　　3.1 Context-Free Rules
　　3.1.1 Overall Structure
　　3.1.2 Expression
　　3.1.3 Constraint
　　3.1.4 Declaration
　　3.1.5 Declarative Control
　　3.1.6 Temporal Control
　　3.1.7 Search and Optimization
　　3.2 Context-Sensitivity of NCL
　　3.2.1 Constant
　　3.2.2 Variable
　　3.2.3 Function
　　3.2.4 Sub-Model
　　References
　　4 Tutorial Programs
　　4.1 Getting Started
　　4.1.1 Input and Output
　　4.1.2 Default Value
　　4.1.3 Data Buffer
　　4.2 Boolean Logic
　　4.3 Numerical Reasoning
　　4.3.1 Integer Equation
　　4.3.2 Infinity
　　4.4 Date/Time
　　4.5 String
　　4.5.1 String Input
　　4.5.2 Concatenation
　　4.6 Referencing
　　4.6.1 Reference in a Subscript
　　4.6.2 Referenced Operator
　　4.6.3 Subscript Leak
　　4.7 Set Reasoning
　　4.7.1 A General Example
　　4.7.2 Attributes of a Set
　　4.7.3 Piecewise Intervals from a Set
　　4.8 Special Variable
　　4.8.1 Anonymous Variable
　　4.8.2 System Variable
　　4.9 Predefined Function
　　4.9.1 Float Function
　　4.9.2 Aggregate Function
　　4.9.3 Transformation
　　4.9.4 Substring
　　4.9.5 Elements of a Set
　　4.9.6 Date/Time Attribute
　　4.9.7 Extraction
　　4.9.8 Assignment
　　4.10 User-Defined Function
　　4.10.1 Cotangent
　　4.10.2 Global Variable in a Function
　　4.10.3 Query and Objective in a Function
　　4.10.4 Predicate
　　4.10.5 Recursive Function
　　4.10.6 Termination of a Recursion
　　4.10.7 Tree
　　4.11 Selection Statement
　　4.11.1 Switch
　　4.11.2 If-Then-Else
　　4.12 Quantification
　　4.12.1 Existential Quantification
　　4.12.2 Universal Quantification
　　4.13 Jump
　　4.13.1 Exit from a Universally Quantified Statement
　　4.13.2 Exit from an Infinite Loop
　　4.14 Query and Search
　　4.14.1 Approximate Solution
　　4.14.2 Search over a Float Domain
　　4.15 Optimization Objective
　　4.15.1 Single-Objective Optimization
　　4.15.2 Multiple-Objective Optimization
　　4.16 Custom Message
　　4.17 Soft Constraint
　　4.18 Sub-Model
　　4.18.1 Sub-Model in a File
　　4.18.2 Sub-Model in a Buffer
　　4.18.3 Return Values of a Sub-Model
　　4.18.4 Recursive Sub-Model
　　4.18.5 Overflow in Calling a Sub-Model
　　4.19 SQL Query
　　4.20 OS Command
　　4.21 Expectation and Debugging
　　5 The POEM Software Platform
　　5.1 Main Interface
　　5.1.1 Tool Bar
　　5.1.2 TeX Bar
　　5.1.3 Workspace
　　5.1.4 Edit Window
　　5.1.5 Trace Window
　　5.2 Configuration of a Project
　　5.2.1 Data Pools for a Project
　　5.2.2 NCL Parameters
　　5.2.3 Project Settings
　　5.3 Model Management
　　5.3.1 Model Folder
　　5.3.2 Model Library
　　5.4 Information Tables
　　5.4.1 Running Models
　　5.4.2 Constants
　　5.4.3 Variables
　　5.4.4 Constraints
　　5.5 Visualization and Debugging
　　5.5.1 Quick Watch
　　5.5.2 Browser
　　5.5.3 Constraint Debugger
　　5.5.4 Visual Debugger
　　5.5.5 Solution Viewer
　　5.6 Trace Window and Working Modes
　　5.6.1 Debug Mode
　　5.6.2 Timer Mode
　　5.6.3 Trace Level
　　5.6.4 Options for Diagnosis
　　5.6.5 Options for Statistics
　　5.6.6 Recommended Diagnosis Mode
　　5.6.7 Recommended Working Mode
　　5.7 Message Management
　　5.7.1 Message Levels
　　5.7.2 Message Types
　　5.7.3 Message Codes
　　5.7.4 Message Handler
　　5.7.5 Termination Status
　　5.8 Help on Line
　　5.9 Component and Server
　　6 Modeling and Solving
　　6.1 Development Principles
　　6.1.1 Generality
　　6.1.2 Data Modeling
　　6.1.3 Modeling Constraints and Objectives
　　6.1.4 Modeling Queries
　　6.1.5 Test and Benchmarking
　　6.1.6 Diagnosing a Model
　　6.2 Modeling Abstraction
　　6.2.1 Distinct Integers
　　6.2.2 Disjoint Sets
　　6.2.3 Sorting
　　6.2.4 Set Covering
　　6.2.5 Packing
　　6.2.6 Sum
　　6.2.7 Cumulation
　　6.3 Solving Puzzles
　　6.3.1 Send More Money
　　6.3.2 Primes
　　6.3.3 Integer Sorting
　　6.3.4 Queens
　　6.3.5 Magic Square
　　6.3.6 Sudoku
　　6.3.7 Magic Sequence
　　6.3.8 Einstein?s Quiz
　　6.3.9 Calculs d?Enfer
　　6.3.10 Square Packing
　　6.3.11 Knight
　　6.4 Solving Hard Problems
　　6.4.1 Set Partitioning
　　6.4.2 Golf Tournament
　　6.4.3 Progressive Party
　　6.4.4 Ship Loading
　　6.4.5 Job-Shop Scheduling
　　6.4.6 Minimizing the Cost of a Heat Exchanger
　　6.4.7 Pick-up and Delivery
　　6.4.8 Exercises
　　References
　　7 Industrial Applications
　　7.1 Complexity of Industrial Problems
　　7.2 Production Scheduling
　　7.2.1 Problem Definition
　　7.2.2 Data Model
　　7.2.3 Simplified Optimization Model
　　7.2.4 Visualizing Time: Gantt Chart
　　7.2.5 Questions
　　7.3 Personnel Planning
　　7.3.1 Problem Definition
　　7.3.2 Data Model
　　7.3.3 Simplified Optimization Model
　　7.3.4 Visualizing Statistics: Histogram
　　7.3.5 Questions
　　7.4 Multi-Modal Transportation Planning
　　7.4.1 Problem Definition
　　7.4.2 Data Model
　　7.4.3 Simplified Optimization Model
　　7.4.4 Visualizing Geographical Information: Map
　　7.4.5 Questions
　　References
　　8 Relaxation and Decomposition
　　8.1 Local Optimization by Relaxation
　　8.1.1 Relaxation and Interaction
　　8.1.2 Local Optimization
　　8.1.3 Iterative Optimization for TSP
　　8.2 Solving by Decomposition
　　8.2.1 Solving by Model Decomposition
　　8.2.2 Model Decomposition for Vehicle Routing
　　8.2.3 Solving by Data Decomposition
　　8.2.4 Data Decomposition for Production Scheduling
　　References
　　Appendix 1 The Grammar in TeX
　　Overall Structure
　　Declaration
　　Explicit Typing
　　Function Definition
　　Label
　　Elementary Statement
　　Constraint
　　Assignment
　　Optimization Objective
　　Query and Search
　　Enumeration Mode
　　Query Criterion
　　Output
　　Data Format
　　Expectation
　　Control
　　Compound Statement
　　Grouped Statement
　　Included File
　　Soft Statement
　　Custom Message
　　Selection
　　Switch
　　If-Then-Else
　　Quantification
　　Existential Quantification
　　Universal Quantification
　　Indexing
　　Jump
　　Data Connection
　　Expression
　　Boolean
　　Float
　　Integer
　　Date/Time
　　String
　　Grouped String
　　Concatenation
　　Reference
　　Set
　　Constant
　　Variable
　　System Variable
　　Input
　　Extraction
　　Function
　　Data Pool
　　Sub-Model
　　SQL Query
　　OS Command
　　Appendix 2 The ComPoem Component
　　Description
　　Properties
　　Functions
　　Events
　　Index

　　    The NCL Natural Constraint Language presents the NCL Language which is a description language in conventional mathematical logic for modeling and solving constraint satisfaction problems.NCL differs from other declarative languages:It models problems naturally in a simplified form of first-order logic with quantifiers,Boolean logic,numeric constraints,set operations and logical functions;it solves problems by mixed set programming over the mixed domain of real numbers,integers,Booleans,dates/times,references,and in particular sets.The book uses plenty of examples and tutorials to illustrate NCL and its applications.It is intended for researchers and developers in the fields of logic programming,constraint programming,optimization,modeling,operations research and artificial intelligence,who will learn from a new programming language and theoretical foundations for industrial applications.
　　    Dr.Jianyang Zhou is the inventor of NCL and has worked for its industrialization for more than 10 years.