Prolog to język programowania logicznego, lub dokładniej programowania w logice (PROgrammation en LOGique, PROgramming in LOGic).
Uwaga: nie należy za bardzo przejmować się hasłem o Prologu w Wikipedii – jest źle napisane!
Rozwój języka:
Więcej wskazówek związanych z uczeniem się Prologu można znaleźć na głównej stronie laboratorium.
Współcześnie jest dostępnych szereg implementacji Prologu, w tym swobodnie dostępne kompilatory Prologu:
W czasie zajęć będzie się pracować w środowisku SWI.
Podstawowym interfejsem w SWI jest powłoka. W powłoce pracuje się podobnie jak w powłoce unixowej, oczywiście z uwzględnieniem specyfiki Prologu.
Ćwiczenie
Unix/GNU/Linux: Proszę otworzyć okno terminala, np. xterm i uruchomić w nim powłokę SWI przez polecenie swipl (może też być dostępny przez polecenie pl).
Windows: uruchomić za pomoc ikony, menu, itp.
UWAGA: każda linia kodu w Prologu musi się kończyć kropką, podobnie linia, polecenie w powłoce!
Proszę sprawdzić działanie systemu pomocy, przez predykat help., a następnie przeczytać opis do predykatu consult/1.
Proszę wyjść z powłoki przez halt.
Proszę ponownie uruchomić powłokę SWI. Przy pomocy jakiej kombinacji klawiszy można wyjść z powłoki unixowej - analogiczenie w SWI?
SWI dostarcza przede wszystkim zaawansowanej powłoki, wyposażonej w bibliotekę GNU ReadLine.
Cennym uzupełnieniem jest edytor GNU Emacs ze środowiskiem edycyjnym (trybem) prolog.el.
SWI w wersji rozszerzonej o środowisko XPCE dostarcza również narzędzi programistycznych, takich jak wbudowany edytor emacs. Aby z niego skorzystać należy zamiast swipl wywołać xpce a potem w powłoce Prologu emacs..
Ćwiczenie
Sprawdzić działanie systemu pracy z linią poleceń (GNU Readline): historia, dopełnianie, skrótu klawiaturowe. Przeglądnąć tryb pracy w GNU Emacs i edytor PCE Emacs (uruchomić SWI Prolog przez xpce).
Prolog NIE jest klasycznym językiem programowania.
Nie ma w nim:
Prolog dostarcza:
Elementy składniowe programu:
Program składa się z:
Ćwiczenie
Proszę przyjrzeć się poniższemu, prostemu programowi (klasyczny przykład Rodzina).
rodzic(kasia,robert). rodzic(tomek,robert). rodzic(tomek,eliza). kobieta(kasia). kobieta(eliza). mezczyzna(tomek). mezczyzna(robert).
Proszę uruchomić wybrany zewnętrzny edytor i wpisać w nim podobny program, dotyczący własnej (albo innej) rodziny. Mniej ambitni mogą po prostu przepisać… Program należy zapisać w pliku fam2.pl.
Do uruchomienia programu należy w powłoce załadować plik z kodem w Prologu przy pomocy predykatu consult/1 (skrót: [nazwa].)
Operację tę należy powtarzać po każdej modyfikacji kodu bazy wiedzy!
Ćwiczenie
W powłoce SWI należy wczytać powyższy program:
?- [fam2].
Program jest kompilowany, a zawarta w nim wiedza dodawana do bazy wiedzy dostępnej z powłoki SWI. Można to sprawdzić:
?- kobieta(X).
Po ukazaniu się 1. odpowiedzi należy wcisnąć klawisz średnika (;).
Ćwiczenie
Sprawdzić działanie predykatu listing/0.
Sprawdzić działanie predykatu listing/1:
?- listing(rodzic).
W sytuacjach kiedy nie interesują nas wartości pewnych szukanych w predykacie, możemy użyć tzw. szukanych anonimowych. Na przykład: czy Robert ma rodziców?
?- rodzic(_,robert).
Ćwiczenie
Systemowi można teraz zadawać pytania, cele do zrealizowania.
Kto jest mężczyzną?
?- mezczyzna(X).
Czy tomek jest mężczyzną?
?- mezczyzna(tomek).
Czy reksio jest mężczyzną?
?- mezczyzna(reksio).
Czy kasia jest rodzicem roberta?
?- rodzic(kasia,robert).
Czyim rodzicem jest kasia?
?- rodzic(kasia,X).
Czy zamiast X można wpisać inny symbol? Jaki?
Kto jest rodzicem robert?
?- rodzic(Y,robert).
Czy zamiast Y można wpisać inny symbol?
Ćwiczenie
Proszę rozbudować program do poniższej, analogicznej (co do liczby osób i zależności) formy:
rodzic(kasia,robert). rodzic(tomek,robert). rodzic(tomek,eliza). rodzic(robert,anna). rodzic(robert,magda). rodzic(magda,jan). kobieta(kasia). kobieta(eliza). kobieta(magda). kobieta(anna). mezczyzna(tomek). mezczyzna(robert). mezczyzna(jan).
Czy kolejność wpisywania linii ma znaczenie?
UWAGA: aby dopisane fakty były dostępne dla Prologu, należy ponownie załadować plik!
Jeżeli koniunkcję celów oznaczamy przecinkiem, to jak zapytać kto jest matką, a kto ojcem roberta?
Ćwiczenie
Proszę spróbować dopisać do programu takie linijki:
famme(kasia). homme(krzys). parent(kasia,krzys).
Czy nazwa użytych symboli wpływa na działanie programu?
Jakie są ograniczenia na używane symbole?
Ćwiczenie
Proszę dopisać poniższe reguły (klauzule złożone) i sprawdzić ich działanie.
matka(X,Y) :- rodzic(X,Y), kobieta(X). ojciec(X,Y) :- rodzic(X,Y), mezczyzna(X).
Proszę zdefiniować reguły opisujące: brata, siostrę, dziadka i babcię. Proszę dokładnie sprawdzić ich działanie.
Jaki pojawia się problem przy bracie/siostrze? Uwaga na operator: \=
Proszę się zastanowić nad własnymi regułami opisującymi relacje w rodzinie.
Ćwiczenie
Rekurencja jest jednym z podstawowych mechanizmów programowania w Prologu. Proszę się przyjrzeć regułom opisującym przodka:
przodek(X,Y) :- rodzic(X,Y). przodek(X,Z) :- rodzic(X,Y), przodek(Y,Z).
Te dwie klauzule, w tym przypadku reguły, opisują dokładnie jeden predykat: przodek/2.
Jak zdefiniować potomka, krewnego?
Poprawny styl kodowania bardzo wpływa na przejrzystość programów w Prologu. Program w Prologu jest pewną reprezentacją wiedzy, powinien być zrozumiały dla osoby znającej jedynie notację (relacyjną) użytą w Prologu. Czytelnik kodu programu nie musi znać algorytmu czy modelu (np. obiektowego), żeby zrozumieć program. To sam program JEST algorytmem, modelem.
Tak, w Prologu jest operator alternatywy (ang. OR), ale nie, nie jest niezbędny, ani nie powinno się go używać. W praktyce ten sam efekt uzyskujemy pisząc kolejne klauzule, a zyskujemy na przejrzystości.
Na zakończenie:
?- write('Hello world'), nl.
Z braku lepszego miejsca tutaj studenci wpisują komentarze natury ogólnej do tego lab. 
— Grzegorz J. Nalepa 2008/02/20 14:34
