Prolog

Como instalar prolog

O programa que usarei para interpretar a linguagem prolog será o swi-prolog.

Este programa pode ser facilmente instalado no Windows, Linux e Mac.

Basta acessar a página de downloads (https://www.swi-prolog.org/download/stable) e escolher o programa para o seu sistema operacional.

Introdução

Prolog usa o paradigma de linguagem declarativa.
Diferente da paradigama da liguagem procedural, onde se escreve cada comando do que o computador deve fazer;
na linguagem declarativa o problema é declarado através de uma descrição do problema usando fatos e regras de dedução.

Definidos os fatos e regras, podemos fazer perguntas para o programa, obtendo uma resposta, mais de uma resposta, ou até nenhuma resposta.

Fatos e Regras

Para entendermos o que são fatos e regras vamos considerar o seguinte cenário:

Cenário 1

• Maria é legal
• João é legal

Podemos representar este cenário com os fatos

legal(maria).
legal(joao).

A sintaxe f(x) denota um fato f sobre o sujeito x.
Chamamos a função f de predicado.

Podemos então perguntar se Maria é legal:

?- legal(maria).
true.

Cenário 2

• Maria gosta de João
• João gosta de Maria

Podemos representar este cenário com os fatos

gosta(maria, joao).
gosta(joao, maria).

Da mesma forma que podemos representar um fato com um sujeito, também podemos representar com mais de um: f(x, y).
Neste caso chamamos a função f de relação.

Podemos então perguntar se Maria gosta de João:

?- gosta(maria, joao).
true.

Cenário 3

• Maria é legal
• João é legal
• Maria gosta de João se João é legal

Podemos representar este cenário com os fatos e uma regra:

legal(maria).
legal(joao).
gosta(maria, joao) :- legal(joao).

Uma regra é denotada pelo símbolo a :- b com o sentido de "a é verdade se b é verdade".

Podemos então perguntar se Maria gosta de João e vice versa:

?- gosta(maria, joao).
true.
?- gosta(joao, maria).
false.

Cenário 4

• Maria é legal
• João é legal
• Maria gosta de todo mundo que é legal

Podemos representar este cenário com os fatos e uma regra:

legal(maria).
legal(joao).
gosta(maria, X) :- legal(X).

Aqui usamos uma variável X, que pode ter o valor de qualquer sujeito.

Variáveis são denotadas por qualquer palavra que comece com letra maiúscula.

?- gosta(maria, joao).
true.
?- gosta(joao, maria).
false.

Cenário 5

• Maria é legal
• João é legal
• Qualquer pesso gosta de todo mundo que é legal

Podemos representar este cenário com os fatos e uma regra:

legal(maria).
legal(joao).
gosta(Y, X) :- legal(X).

OBS: Este exemplo dará um warning avisando que a variável Y está livre (não está ligada a nenhuma outra variável Y). Para evitar o warning substitua o Ypor _.

legal(maria).
legal(joao).
gosta(_, X) :- legal(X).

?- gosta(maria, joao).
true.
?- gosta(joao, maria).
true.

Cenário 6

• Maria é legal
• Maria é bondosa
• João é legal
• Qualquer pesso gosta de todo mundo que é legal e bondoso

Podemos representar este cenário com os fatos e uma regra:

legal(maria).
bondoso(maria).
legal(joao).
gosta(Y, X) :- legal(X), bondoso(X).

Em uma regra, para representar a conjunção use o operador , entre dois fatos.

?- gosta(maria, joao).
false.
?- gosta(joao, maria).
true.

Cenário 7

• Maria é legal
• Maria é bondosa
• João é legal
• Qualquer pesso gosta de todo mundo que é legal ou bondoso

Podemos representar este cenário com os fatos e uma regra:

legal(maria).
bondoso(maria).
legal(joao).
gosta(Y, X) :- legal(X); bondoso(X).

Em uma regra, para representar a disjunção use o operador ; entre dois fatos.

?- gosta(maria, joao).
true.
?- gosta(joao, maria).
true.

Ordem de Verificação

Em uma regra, as afirmações da direita são avaliadas da esquerda para a direita.

Em uma conjunção, se a afirmação da esquerda for falsa, a da direita não será avaliada. Por exemplo, na regra a :- b, c se o fato b for falso, o fato c não será avaliado.

Em uma disjunção, se a afirmação da esquerda for verdadeira, a da direita não será avaliada automaticamente. Por exemplo, na regra a :- b, c se o fato b for falso, o fato c não será avaliado imediatamente. Será exposto ao usuário que a regra é verdadeira, se o usuário quiser continuar a verificação ele deve pressionar ;, caso queira terminar ele deve pressionar ..

Exercício 1

considere o seguinte cenário de uma árvore de ancestralidade:

Desconsiderando o gênero dos sujeitos. Represente o fato pai_mae(x, y) para representar a relação de que x é pai ou mãe de y

Baseado nesta relação, represente as regras para

• avo(x, y): para representar que x é avô ou avó de y
• tioa(x, y): para representar que x é tio ou tia de y
• primoa(x, y): para representar que x é primo ou prima de y
• irmao(x, y): para representar que x é irmão ou irmã de y
• primoa(x, y): para representar que x é primo ou prima de y
• ancestral(x, y): para representar que x é ancestral de y
• descendente(x, y): para representar que x é descendente de y