Linguagem Prolog
INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL – 2015.1
ALUNO: ANTONIO RUFINO DE LIMA NETO
O que é?
 PROgrammation en LOGique;
 Programação em Lógica Matemática;
 Inteligência artificial e linguística computaci...
Elementos da Linguagem - Átomos
 Definição: cadeias compostas pelos seguintes caracteres:
 Letras Maiúsculas: A,..., Z
...
Elementos da Linguagem - Átomos
 Números: 1, 2.45, -20;
 Variáveis: são cadeias de letras, dígitos e o caractere “_”;
 ...
Elementos da Linguagem - Fatos
 Estabelecer um relacionamento existente entre objetos;
 relação(objeto1, ..., objeton);
...
Elementos da Linguagem - Fatos
 Estrutura de um fato
gosta(joao, maria).
Nome do predicado
 Estrutura de uma regra
 gos...
Elementos da Linguagem
 Predicado “is”
 Predicado usado em operações aritméticas;
 Ex: ?- X is 2+3.
 Resposta: X = 5.
...
Elementos da Linguagem
 Operadores relacionais
 X = Y X e Y são iguais;
 X = Y X e Y são diferentes;
 X < Y X é menor ...
Elementos da Linguagem
 Predicado “write()”.
 Predicado específico para imprimir na tela;
 Exemplo: write(“olá”);
 wri...
Elementos da Linguagem
 Mais Predicado writef(Formato, Argumentos);
 %Nl - imprime o termo alinhado à esquerda numa quan...
Programa em Prolog
 Uma árvore genealógica.
 pai(adão,cain).
 pai(adão,abel).
 pai(adão,seth).
 pai(seth,enos).
 Con...
Programa em Prolog
 Consulta com variável:
 ?- pai(X,abel).
 Resposta: X = adão.
 Obs: lembrando que variável com inic...
Programa em Prolog
 Nova Regra:
 avô(X,Y) :- pai(X,Z), pai(Z,Y).
 Obs: O ":-" significa "se“;
 Consulta:
 ?- avô(X,en...
Programa em Prolog - Aritmético
 Programa Exemplo:
 país(Nome, Área, População)
 país(brasil, 9, 130).
 país(china, 12...
Programa em Prolog - Aritmético
 "Qual a diferença entre a população da China e da Índia?“
 ?- país(china,_,X), país(índ...
Programa em Prolog – If-Else
 if(Condition,Then,Else) :- Condition, !, Then.
 if(_,_,Else) :- Else.
 Operador !: A exec...
Programa em Prolog – If-Else (cont)
 e a consulta é reduzida a três objetivos:
 ?- 8 mod 2 =:= 0, !, write(par).
 Como ...
Programa em Prolog – If-Else (cont)
 Ex. 2: ?- if(5 mod 2 =:= 0, write(par), write(ímpar)).
 Novamente a primeira cláusu...
Programa em Prolog – Listas
 Listas são um dos tipos de dados mais úteis existentes na linguagem
Prolog, diz-se que uma l...
Programa em Prolog – Listas (cont)
 É possível separar as partes de uma lista utilizando uma barra
vertical, assim, pode-...
Programa em Prolog – Listas (cont)
 Contatenação:
 Pode se usar o append(L1,L2,L3).
 Este predicado concatena a lista L...
Programa em Prolog – Listas (cont)
 Decompor a lista:
 conc (L1 , L2 , [ a , b , c ] ) .
 L1 = [ ] L2 = [ a , b , c ] ;...
Programa em Prolog – Exemplos
 Descrição: O exemplo clássico para determinar que se todo
homem é mortal e se Sócrates é u...
Programa em Prolog – Exemplos
 Código em Prolog:
 m o r t al (X) :− % Todos os homens são m o r t a i s
 homem(X) ,
 w...
Programa em Prolog – Exemplos
 Fatorial:
 fatorial(0,1) .
 fatorial(N,F) :−
 N > 0,
 N1 is N−1,
 fatorial(N1,F1),
 ...
Obrigado!
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Bibliografia
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  1. 1. Linguagem Prolog INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL – 2015.1 ALUNO: ANTONIO RUFINO DE LIMA NETO
  2. 2. O que é?  PROgrammation en LOGique;  Programação em Lógica Matemática;  Inteligência artificial e linguística computacional;  Criação:  1972  Alain Colmerauer e Robert Kowalski  Teorema da resolução com Cláusulas de Horn  H :- B1, …, Bn..
  3. 3. Elementos da Linguagem - Átomos  Definição: cadeias compostas pelos seguintes caracteres:  Letras Maiúsculas: A,..., Z  Letras Minúsculas: a,..., z  Dígitos: 0, 1,..., 9  Caracteres especiais: *, +, _, -, >, <, =, :, ~  Composição de Átomos:  Cadeias começando com letras minúsculas. Ex.: x_y, maria, curso_de_IA  Cadeias de caracteres especiais. Ex.: <---->, ::=  Cadeias de caracteres entre apóstrofos. Ex.: ‘Maria’, ‘casa branca’, ‘a’
  4. 4. Elementos da Linguagem - Átomos  Números: 1, 2.45, -20;  Variáveis: são cadeias de letras, dígitos e o caractere “_”;  Iguais a átomos, porém começados por letras maiúsculas;  Ex.: X, Mapa_da_mina, _nome;
  5. 5. Elementos da Linguagem - Fatos  Estabelecer um relacionamento existente entre objetos;  relação(objeto1, ..., objeton);  Identificadores de relacionamentos são denominados predicados;  Identificadores de objetos são denominados átomos;  Tanto predicados quanto átomos devem iniciar com letra minúscula;
  6. 6. Elementos da Linguagem - Fatos  Estrutura de um fato gosta(joao, maria). Nome do predicado  Estrutura de uma regra  gosta(joao, X) :- gosta(X, vinho), gosta(X, futebol)  a -: b ; c ; d Parâmetros Conjunção Disjunção
  7. 7. Elementos da Linguagem  Predicado “is”  Predicado usado em operações aritméticas;  Ex: ?- X is 2+3.  Resposta: X = 5.  Operadores aritméticos:  + (adição), - (subtração), * (multiplicação), mod (resto), / (divisão real), // (divisão inteira) e ^ (potenciação).
  8. 8. Elementos da Linguagem  Operadores relacionais  X = Y X e Y são iguais;  X = Y X e Y são diferentes;  X < Y X é menor que Y;  X > Y X é maior que Y;  X =< Y X é menor ou igual a Y;  X >= Y X é maior ou igual a Y.  X =:= Y X e Y são iguais (p/ números);  X == Y X e Y são diferentes (p/ números).
  9. 9. Elementos da Linguagem  Predicado “write()”.  Predicado específico para imprimir na tela;  Exemplo: write(“olá”);  writef(Formato, Argumentos);  Opções de formatação:  %w - imprime o termo;  %d - imprime o termo ignorando seu tipo, por exemplo, n é impresso como uma string. • %s - imprime o termo como uma string; 7  %Nc - imprime o termo de modo centralizado numa quantidade N de colunas;
  10. 10. Elementos da Linguagem  Mais Predicado writef(Formato, Argumentos);  %Nl - imprime o termo alinhado à esquerda numa quantidade N de colunas;  %Nr - imprime o termo alinhado à direita numa quantidade N de colunas; Para gerar alguns caracteres deve se usar seqüencias de escape, estas são:  n - cria uma nova linha;  l - criar um separador de linha, o resultado é igual ao produzido por n;  r - retorna ao início da linha;  t - tabulação; •  % - imprime o símbolo %;  nnn - onde n é um número decimal, produz o caractere ASCII com o código informado.
  11. 11. Programa em Prolog  Uma árvore genealógica.  pai(adão,cain).  pai(adão,abel).  pai(adão,seth).  pai(seth,enos).  Consultas:  ?- pai(adão,cain).  Resposta: true  ?- pai(adão,enos).  Reposta: false
  12. 12. Programa em Prolog  Consulta com variável:  ?- pai(X,abel).  Resposta: X = adão.  Obs: lembrando que variável com inicial maiúscula;  Consulta com várias variáveis:  ?- pai(adão,X).  Resposta: X = cain ; X = abel ; X = seth ;
  13. 13. Programa em Prolog  Nova Regra:  avô(X,Y) :- pai(X,Z), pai(Z,Y).  Obs: O ":-" significa "se“;  Consulta:  ?- avô(X,enos).  Resposta: X = adão;  Outra regra:  irmão(X,Y) :- pai(Z,X), pai(Z,Y), X=Y.  Respostas: irmão(cain,abel). irmão(cain,seth). irmão(abel,cain). irmão(abel,seth). irmão(seth,cain). irmão(seth,abel).
  14. 14. Programa em Prolog - Aritmético  Programa Exemplo:  país(Nome, Área, População)  país(brasil, 9, 130).  país(china, 12, 1800).  país(eua, 9, 230).  país(índia, 3, 450).  Densidade demográfica:  país(brasil,A,P), D is P/A.  A = 9  P = 130  D = 14.4444
  15. 15. Programa em Prolog - Aritmético  "Qual a diferença entre a população da China e da Índia?“  ?- país(china,_,X), país(índia,_,Y), Z is X-Y.  X = 1800  Y = 450  Z = 1350  Comparação:  A área do Brasil é igual à área dos Estados Unidos?  ?- país(brasil,X,_), país(eua,Y,_), X =:= Y.  X = 9  Y = 9  Yes
  16. 16. Programa em Prolog – If-Else  if(Condition,Then,Else) :- Condition, !, Then.  if(_,_,Else) :- Else.  Operador !: A execução do predicado ! (corte) poda todos os ramos ainda não explorados;  Caso a Condition seja verdadeira, o if nem verifica o Else, vai direto para o Then.  Ex. 1: ?- if(8 mod 2 =:= 0, write(par), write(ímpar)).  Usando a primeira cláusula do Programa, temos:  Condition = 8 mod 2 =:= 0  Then = write(par)  Else = write(ímpar);
  17. 17. Programa em Prolog – If-Else (cont)  e a consulta é reduzida a três objetivos:  ?- 8 mod 2 =:= 0, !, write(par).  Como a condição expressa pelo primeiro objetivo é verdadeira, mais uma redução é feita pelo sistema e obtemos  ?- !, write(par).  Agora o corte é executado, fazendo com que a segunda cláusula do programa seja descartada, e a consulta torna-se  ?- write(par).  Finalmente, executando-se write, a palavra par é exibida no vídeo e o processo termina.
  18. 18. Programa em Prolog – If-Else (cont)  Ex. 2: ?- if(5 mod 2 =:= 0, write(par), write(ímpar)).  Novamente a primeira cláusula é selecionada e obtemos  ?- 8 mod 2 =:= 0, !, write(par).  Nesse caso, porém, como a condição expressa pelo primeiro objetivo é falsa, o corte não chega a ser executado e a segunda cláusula do programa é, então, selecionada pelo retrocesso.  write(ímpar).  A palavra ímpar é exibida no vídeo e o processo termina.
  19. 19. Programa em Prolog – Listas  Listas são um dos tipos de dados mais úteis existentes na linguagem Prolog, diz-se que uma lista é uma seqüência ordenada de uma quantidade qualquer de elementos. Os elementos de uma lista podem ser de qualquer tipo, tais como, números ou átomos.  Listas não vazias:  cabeça - corresponde ao primeiro elemento da lista;  cauda - corresponde aos elementos restantes da lista.  Ex: [pam, liz, pat, ann, tom, bob, jim];  Lista vazia:  []
  20. 20. Programa em Prolog – Listas (cont)  É possível separar as partes de uma lista utilizando uma barra vertical, assim, pode-se escrever Lista = [cabeça | cauda]. Com isso, é possível determinar as seguintes listas:  [a | b, c] = [a, b, c]  Exemplo: member(x,y).  ?− member ( a , [ a , b , c ] ) .  True;  ?− member ( a , [ [ a , b ] , c ] ) .  False;  ?− member ( [ a , b ] , [ [ a , b ] , c ] ) .  True;
  21. 21. Programa em Prolog – Listas (cont)  Contatenação:  Pode se usar o append(L1,L2,L3).  Este predicado concatena a lista L1 e L2 exibindo o resultado em L3.  Exemplo de predicado:  conc ( [ ] , L , L ) .  conc ( [X| L1 ] , L2 , [X| L3 ] ) :− conc ( L1 , L2 , L3 ) .  conc([a,b], [], [a,b]) = true  conc([a,b], [c,d], [a,b,c,d]) = true  ?− conc ( [ a , b ] , [ c ] , L ) .  L = [ a , b , c ] ;
  22. 22. Programa em Prolog – Listas (cont)  Decompor a lista:  conc (L1 , L2 , [ a , b , c ] ) .  L1 = [ ] L2 = [ a , b , c ] ;  L1 = [ a ] L2 = [ b , c ] ;  L1 = [ a , b ] L2 = [ c ] ;  L1 = [ a , b , c ] L2 = [ ] ;
  23. 23. Programa em Prolog – Exemplos  Descrição: O exemplo clássico para determinar que se todo homem é mortal e se Sócrates é um homem, então Sócrates é mortal. Essas a rmações podem ser representadas através das fórmulas:  ∀x(homem(x) → mortal(x))  homem(socrates)  a partir destas pode-se concluir:  mortal(socrates)
  24. 24. Programa em Prolog – Exemplos  Código em Prolog:  m o r t al (X) :− % Todos os homens são m o r t a i s  homem(X) ,  w r i t e f ( `%w%w%w ' , [ ` Sim , ' , X, ` é m o r t al ' ] ) .  homem( s o c r a t e s ) . % S ó c r a t e s é um homem.  Consulta:  m o r t al ( s o c r a t e s ) .  Sim, socrates é mortal  Yes
  25. 25. Programa em Prolog – Exemplos  Fatorial:  fatorial(0,1) .  fatorial(N,F) :−  N > 0,  N1 is N−1,  fatorial(N1,F1),  F is N ∗ F1.  Consultas:  fatorial(3,W) .  W = 6;
  26. 26. Obrigado!  Duvidas?
  27. 27. Bibliografia  http://www.ime.usp.br/~slago/slago-prolog.pdf  https://pt.wikipedia.org/wiki/Prolog  http://gersonc.anahy.org/graduacao/paradigmas/prologsan.pdf  http://www.dsc.ufcg.edu.br/~logica/PROLOG/apostila-prolog.pdf

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