Introdución a PROLOG

1. Introdución a PROLOG Jorge Cabrera Gámez Departamento de Informática y Sistemas Universidad de Las Palmas de Gran Canaria Prolog

2. ¿Qué es Prolog? • Prolog = PROgramming in LOGic. • Desarrollado a partir de trabajos en demostración automática de teoremas • Aplicado inicialmente en problemas de Procesamiento del Lenguaje Natural • Permite un prototipado más rápido que con muchos lenguajes porque es mucho más proximo a la especificación lógica del programa. Prolog

3. ¿Qué es Prolog? Lenguaje de Programación Computación simbólica y no-numérica Para resolver problemas que involucran • OBJETOS • RELACIONES Prolog

4. Para programar en Prolog: Declarar hechossobre objetos y sus relaciones Declarar reglas sobre los objetos y sus relaciones Hacer preguntas sobre los objetos y sus relaciones Prolog

5. Hechos “Raquel es hija de teresa” hija ( raquel, teresa). Objetos: raquel, teresa. Relación: hija • Observar: • Minúsculas • El punto final Prolog

6. pedro maria Ejemplo: progenitor (pedro, teresa). progenitor (maria, teresa). progenitor (maria, elena). progenitor (teresa, jorge). progenitor (teresa, raquel). progenitor (raquel, miguel). teresa elena jorge raquel miguel cláusulas Prolog

7. pedro maria ?- progenitor (teresa, raquel). Yes ?- progenitor (jorge, miguel). No teresa elena ?- progenitor (X, raquel). X = teresa ; No jorge raquel ?- progenitor (teresa, Y). Y = jorge ; Y = raquel ; No miguel Prolog

8. pedro maria ?- progenitor (X, Y). X = pedro Y = teresa ; X = maria Y = teresa ; X = maria Y = elena ; X = teresa Y = jorge ; X = teresa Y = raquel ; X = raquel Y = miguel ; No teresa elena jorge raquel miguel Prolog

9. pedro maria ¿Quién es abuelo de jorge? ?- progenitor (PoM, jorge), progenitor (Abuelo, PoM). PoM = teresa Abuelo = pedro ; PoM = teresa Abuelo = maria ; No teresa elena jorge raquel miguel Prolog

10. pedro maria ¿Quién es nieto de pedro? ?- progenitor (pedro, Hijo), progenitor (Hijo, Nieto). Hijo = teresa Nieto = jorge ; Hijo = teresa Nieto = raquel ; No teresa elena jorge raquel miguel Prolog

11. pedro maria ¿Quién es abuelo de jorge? ?- progenitor (X, jorge), progenitor (Y, X). X = teresa Y = pedro ; X = teresa Y = maria ; No teresa elena jorge raquel miguel Prolog

12. Paso 1. ¿Quién es abuelo de jorge? ?- progenitor (X, jorge), progenitor (Y, X). progenitor (Y, teresa). progenitor (pedro, teresa). progenitor (maria, teresa). progenitor (maria, elena). progenitor (teresa, jorge). progenitor (teresa, raquel). progenitor (raquel, miguel). X = teresa La base de hechos Prolog

13. Paso 2. ¿Quién es abuelo de jorge? ?- progenitor (X, jorge), progenitor (Y, teresa). Y = pedro progenitor (pedro, teresa). progenitor (maria, teresa). progenitor (maria, elena). progenitor (teresa, jorge). progenitor (teresa, raquel). progenitor (raquel, miguel). Respuesta X = teresa, Y = pedro La base de hechos Prolog

14. Paso 3. ¿Quién es abuelo de jorge? ?- progenitor (X, jorge), progenitor (Y, teresa). progenitor (pedro, teresa). progenitor (maria, teresa). progenitor (maria, elena). progenitor (teresa, jorge). progenitor (teresa, raquel). progenitor (raquel, miguel). Y = maria Respuesta X = teresa, Y = maria La base de hechos Prolog

15. Paso 4. ¿Quién es abuelo de jorge? ?- progenitor (X, jorge), progenitor (X, jorge), progenitor (Y, teresa). progenitor (Y, X). progenitor (pedro, teresa). progenitor (maria, teresa). progenitor (maria, elena). progenitor (teresa, jorge). progenitor (teresa, raquel). progenitor (raquel, miguel). Backtrack La base de hechos Prolog

16. Aquí Paso 5. ¿Quién es abuelo de jorge? ?- progenitor (X, jorge), progenitor (Y, X). progenitor (pedro, teresa). progenitor (maria, teresa). progenitor (maria, elena). progenitor (teresa, jorge). progenitor (teresa, raquel). progenitor (raquel, miguel). No La base de hechos Prolog

17. Reglas X Para todos X e Y, X es descendiente de Y SI Y es progenitor de X. progenitor descendiente Y descendiente(X,Y) :- progenitor(Y,X). cabeza cuerpo Para todos X e Y, SI Y es progenitor de X Entonces X es descendiente de Y. Prolog

18. Ejemplo: la relación madre Para todos X y W, X es madrede W SI X es progenitor de W Y X es mujer X mujer madre progenitor W madre (X, W) :- progenitor(X, W), mujer(X). La coma significa conjunción (Y) Relación unaria Prolog

19. Ejemplo: la relación abuelo X Para todos X y Z, X es abuelode Z SI X es progenitor de W y W es progenitor de Z y X es hombre hombre progenitor W abuelo abuelo (X, Z) :- progenitor (X, W), progenitor (W, Z), hombre (X). progenitor Z Prolog

20. Ejemplo: la relación hermana Z Para todos X y W, X es hermanade W SI Z es progenitor de X y W, y X es mujer progenitor progenitor X W hermana mujer hermana (X, W) :- progenitor(Z, X), progenitor(Z, W), mujer(X). Prolog

21. pedro maria Añadimos estos hechos. hombre(pedro). mujer(maria). mujer(elena). mujer(teresa). hombre(jorge). mujer(raquel). hombre(miguel). teresa elena jorge raquel ¿Quién es hermana de jorge? ?- hermana(X, jorge). X = raquel ; No miguel Prolog

22. pedro maria Un pequeño problema ... ¿Quién es hermana de teresa? ?- hermana(X, teresa). X = teresa ; X = teresa ; X = elena ; No teresa elena jorge raquel miguel Prolog

23. pedro maria Programa: progenitor(pedro, teresa). progenitor(maria, teresa). progenitor(maria, elena). progenitor(teresa, jorge). progenitor(teresa, raquel). progenitor(raquel, miguel). hombre(pedro). mujer(maria). mujer(elena). mujer(teresa). hombre(jorge). mujer(raquel). hombre(miguel). hermana(X, W) :- progenitor(Z, X), progenitor(Z, W), mujer(X). teresa elena jorge raquel miguel Prolog ¿Sería más eficiente intercambiar el orden de los dos predicados progenitor/2 en la definición de hermana/2 ?

24. X Ejemplo: la relación antepasado Para todos X y Z, X es antepasadode Z SI X es progenitor de W y W es antepasado de Z y progenitor antepasado W antepasado (X, Z) :- progenitor (X, W), antepasado (W, Z). antepasado ... Una definición recursiva Z Prolog

25. X Ejemplo: la relación antepasado ?- antepasado(X, jorge). No progenitor antepasado W antepasado (X, Z) :- progenitor (X, W), antepasado (W, Z). antepasado ... Z Prolog

26. X Ejemplo: la relación antepasado ?- antepasado(X, jorge). X = teresa ; X = pedro ; X = maria ; No progenitor antepasado W antepasado(X, Z) :- progenitor(X, Z). antepasado antepasado (X, Z) :- progenitor (X, W), antepasado (W, Z). ... Z Prolog

27. Sumario • Declarar hechos relativos a objetos • Plantear preguntas sobre los hechos • Utilizar variables • Utilizar la conjunción • Definir relaciones mediante reglas • Un rápido vistazo al mecanismo de backtracking Prolog

28. pedro maria Ejercicio Definir las relaciones tia, tio, sobrino, sobrina, primos, ... y ensayarla sobre la base de datos de la figura teresa elena juan jorge raquel jose miguel SWI-Prolog Prolog