Programovací jazyk Prolog

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Programovací jazyk Prolog"

Adam Toman
před 6 lety
Počet zobrazení:

1 Programovací jazyk Prolog doc. Ing. Miroslav Beneš, Ph.D. katedra informatiky FEI VŠB-TUO A-1007 / Miroslav.Benes@vsb.cz Obsah Logický program Fakt, dotaz, pravidlo Term, substituce Logická proměnná Rekurzivní pravidla Seznamy Programovací jazyk Prolog 2 (c) Miroslav Beneš, Katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava 1

2 Úvod Hlavní myšlenka: Využití počítače k vyvozování důsledků na základě deklarativního popisu Postup: reálný svět zamýšlená interpretace logický model program Výpočet - určení splnitelnosti či nesplnitelnosti cíle, případně včetně vhodných substitucí. Programovací jazyk Prolog 3 Logický program Fakta vek(petr, 30). vek(jana, 24). Pravidla starsi(x, Y) :- vek(x, V1), vek(y, V2), V1 > V2. Dotazy?- starsi(petr, jana). Yes Programovací jazyk Prolog 4 (c) Miroslav Beneš, Katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava 2

3 Co je to dotaz? Odpověď na dotaz vzhledem k programu = určení, zda je dotaz logickým důsledkem programu. Logické důsledky se odvozují aplikací dedukčních pravidel, např. P P (identita) Je-li nalezen fakt identický dotazu, dostaneme Yes. Odpověď No znamená pouze to, že z programu nelze platnost dotazu vyvodit. Programovací jazyk Prolog 5 Předpoklad uzavřeného světa zvire(pes). zvire(kocka).?- zvire(pes). Yes?- zvire(zirafa). No => Předpokládáme platnost pouze toho, co je uvedeno v programu. Programovací jazyk Prolog 6 (c) Miroslav Beneš, Katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava 3

4 Logická proměnná Představuje nespecifikovaný objekt Jméno začíná velkým písmenem?- vek(jana, X). X = 24.?- vek(pavla, X). No Existuje X takové, že vek(jana, X) lze odvodit z programu? Pokud ano, jaká je hodnota X? Programovací jazyk Prolog 7 Kvantifikátory likes(x, beer). Pro všechna X platí likes(x, beer).?- likes(x, beer). Existuje X takové, že likes(x, beer)? Programovací jazyk Prolog 8 (c) Miroslav Beneš, Katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava 4

5 Term Datová struktura definovaná rekurzivně: Konstanty a proměnné jsou termy Struktury jsou termy: funktor(arg1, arg2, ) funktor: jméno začínající malým písmenem argument: term Funktor je určen jménem a aritou f(t1, t2,, tn). f/n Příklad: z/0 s/1 z, s(z), s(s(z)), s(s(s(z))) Programovací jazyk Prolog 9 Substituce Základní term (ground term) neobsahuje proměnné s(s(z)) Substituce Konečná množina dvojic ve tvaru X i =t i Aplikace substituce θ na term A Aθ f(x, a) {X=g(z), Y=b} = f(g(z), a) Instance termu A je instancí B, existuje-li substituce θ taková, že A = Bθ f(g(z), a) je instancí termu f(x, a) Programovací jazyk Prolog 10 (c) Miroslav Beneš, Katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava 5

6 Konjunktivní dotazy?- zvire(pes), zvire(kocka). Yes Sdílení proměnných:?- vek(x, V), vek(y, V). Existují X a Y se stejným věkem? Programovací jazyk Prolog 11 Pravidla A :- B 1, B 2,, B n. A = hlava pravidla B 1, B 2,, B n = tělo pravidla syn(x, Y) :- otec(y, X), muz(x). deda(x, Y) :- otec(x, Z), otec(z, Y). Proměnné jsou univerzálně kvantifikované. Platnost proměnných je celé pravidlo. Programovací jazyk Prolog 12 (c) Miroslav Beneš, Katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava 6

7 Rekurzivní pravidla Definice grafu edge(a, b). edge(a, c). edge(b, d). edge(c, d). edge(d, e). edge(f, g). connected(n, N). connected(n1, N2) :- edge(n1, L), connected(l, N2). b a d e c f g Programovací jazyk Prolog 13 Rekurzivní pravidla Přirozená čísla: nat(z). nat(s(x)) :- nat(x). leq(z, X) :- nat(x). leq(s(x), s(y)) :- leq(x, Y). add(z, X, X). add(s(x), Y, s(z)) :- add(x, Y, Z). Programovací jazyk Prolog 14 (c) Miroslav Beneš, Katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava 7

8 Pracujeme s relacemi! add(s(z), s(z), X). X=s(s(z)) add(s(z), X, s(s(z))). X=s(z) add(x, Y, s(s(z))). X=z Y=s(s(z)) ; X=s(z) Y=s(z) ; X=s(s(z)) Y=z ; No Programovací jazyk Prolog 15 Seznamy list([]). list([x Xs]) :- list(xs). member(x,[x Xs]). member(x,[y Ys]) :- member(x,ys).?- member(b, [a,b,c]).?- member(x, [a,b,c]).?- member(b, X) Programovací jazyk Prolog 16 (c) Miroslav Beneš, Katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava 8

9 Úkol Vytvořte predikát times/3 reprezentující operaci násobení Vytvořte predikáty even/1 a odd/1 pro ověření, zda je zadané číslo sudé, resp. liché. Vytvořte predikát prefix/2 pro zjištění, zda je jeden seznam prefixem druhého seznamu. Programovací jazyk Prolog 17 (c) Miroslav Beneš, Katedra informatiky FEI VŠB-TU Ostrava 9

Podobné dokumenty

Prolog PROgramming in LOGic část predikátové logiky prvního řádu rozvoj začíná po roce 1970 Robert Kowalski teoretické základy Alain Colmerauer, David

Úvod do Prologu Prolog PROgramming in LOGic část predikátové logiky prvního řádu rozvoj začíná po roce 1970 Robert Kowalski teoretické základy Alain Colmerauer, David Warren (Warren Abstract Machine) implementace