PDF de programación - Tesis: Silvia Guardati - UN TRADUCTOR DEL CASTELLANO A LOGICA CLAUSULAR

CENTRO DE 1NYE STIG» r l0 N Y BE

ESTUDIOS

‘ V A N ? DOS DEL

1. P. N.

B I B L I O T E C A
INGENIERÍA ELECTRICA

CENTRO DE INVESTIGACION V DE ESTUDIOS AVANZADOS

DEL

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA

SECCION DE COMPUTACION

" UN TRADUCTOR DEL CASTELLANO A LOGICA CLAUSULAR "

Tesis que presenta la Sra. Silvia del Carmen Guardati Buemo
para obtener el grado de MAESTRO EN CIENCIAS en la especialidad de
INGENIERIA ELECTRICA. Trabajo dirigido por el Prof. Guillermo
Morales Luna, con la codirección del Prof. Sergio Chapa Vergara.

Becario de UNESCO

AGRADECIMIENTOS

A UNESCO, por la ayuda económica que me brindó, sin la cual

no hubiera podido realizar los estudios de Maestría.

Al Prof. Guillermo Morales Luna, un reconocimiento especial

por la dirección que hizo de esta tesis.

Á los Profesores Zdenek Zdrahal y Sergio Chapa Vergara por el

interés que mostraron en la corrección de este trabajo.

A la Sección de Computación del Centro de Investigación

y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional.

I I

A mis padres,

Nuenii Buemo de Guardati

y

Antonio Guardati

Y a mis hermanos:

Liliana, Antonio y Pablo

i h

RESUMEN

por el editor, un traductor de

El trabajo de tesis que aqui presentamos, es un traductor del
lenguaje castellano a Prolog. El sistema acepta
enunciados
formulados en lenguaje natural y su salida son enunciados Prolog.
El traductor consiste de un editor de gramáticas, un intérprete
que realiza el análisis de las oraciones con respecto a la
gramática construida
los
enunciados ( una vez analizados por el intérprete ) a fórmulas de
la lógica de primer orden, y finalmente un traductor a Prolog, que
toma las fórmulas de la lógica clausular, detecta las cláusulas de
Horn y las expresa de manera que el intérprete de Prolog las
acepte.
El sistema fue implementado en lenguaje Lisp. versión Mulisp 83.
El diseRo del traductor desarrollado en este
fue
presentado en la conferencia EXPERT SYSTEMS 87, organizada por el
Grupo de Interés Especial en los Sistemas Expertos de la Sociedad
Británica de Computación [7].

trabajo

V

INDICE

CONTENIDO

PAG

1- INTRODUCCION ................................................ 1

2- CALCULO DE PREDICADOS Y GRAMATICAS FORMALES ............... 3
2.1- Motivación ............................................. 3
2.2- Cálculo de Predicados ................................. 4
2.3- Gramáticas Formales ................................... 14

3- DESCRIPCION DEL SISTEMA .................................... 21
3.1- Elementos del Sistema ................................. 21
3.2- Manual de Uso .......................................... 22
3.3- Una aplicación del Sistema ........................... 35

4- REPRESENTACION DE CLAUSULAS ................................ 44
4.1- Manejo de Conectivos .................................. 45
4.2- Uso de Variables ...................................... 43
4.3- Manejo de Cuantificadores
........................... 48

5- EDITOR DE GRAMATICAS ........................................ 52
5.1- Abstracción de la Gramática Castellana ................ 52
5.2- Construcción del Editor de Gramáticas ................. 57

V II

6- ANALIZADOR SINTACTICO ....................................... 72
6.1- Analizador Sintáctico ................................. 72
6.2- Kanejo de Conectivos ..... ¡........................... 31
6.3- Manejo de Cuantificadores ............................. 95

7- CONCLUSIONES ............................................... 107

REFERENCIAS ................................................... 109

V I I I

1- INTRODUCCION

en

El traductor desarrollado convierte oraciones formuladas
castellano a fórmulas de la lógica clausular.
Este sistema está formado por un editor de gramáticas, un
analizador sintáctico y un traductor a Prolog.
El editor de gramáticas permite a cada usuario especificar su
propia gramática. La misma determinará qué oraciones
serán
reconocidas por el analizador sintáctico.
El analizador sintáctico reconoce enunciados en castellano y
obtiene su correspondiente representación clausular.
El traductor a Prolog (aún no implementado) toma las cláusulas
generadas por el analizador sintáctico, selecciona aquellas que
son de Horn y las escribe como un programa en Prolog.
Una proposición atómica se representa como una lista de objetos,
una cláusula como una pareja (a c), donde a y c están formadas por
una lista de proposiciones atómicas, y un enunciado se representa
como una lista de cláusulas.
El traductor cuenta con procedimientos que le permiten hacer un
tratamiento adecuado de conectivos, variables y cuantificadores.

A continuación presentaremos cómo hemos estructurado este trabajo.
En el capítulo 2 daremos algunos conceptos sobre lógica de primer
orden y sobre gramáticas formales. En el capítulo 3, describiremos
al sistema. Presentaremos algunos ejemplos para mostrar
el
funcionamiento del traductor y proporcionaremos un manual de uso.
En el capítulo 4 expondremos cómo se representan las cláusulas del

1

cómo

se

cálculo de predicados y
y
cuantificadores. En el capítulo 5 presentaremos al editor de
gramáticas, y en el capítulo 6 al analizador sintáctico.Finalmente
en el capítulo 7, daremos algunas ventajas y desventajas del
sistema.

conectivos

procesan

2

2 - CALCULO DE PREDICADOS Y GRAMATICAS FORMALES

En este capítulo presentaremos conceptos básicos sobre el cálculo
de predicados y sobre las gramáticas formales.
La exposición de estos temas es de gran utilidad, ya que los
mismos constituyen la base conceptual del sistema.

2.1- Motivación
La tesis que presentamos es un traductor de lenguaje natural a
Prolog. Es decir, enunciados dados en castellano se convierten a
un programa Prolog.
Prolog es un lenguaje de programación de alto nivel, basado en el
cálculo de predicados.
Sintácticamente, Prolog es un lenguaje clausular de primer orden.
Se le llama clausular porque toda fórmula o instrucción en Prolog
debe ser una cláusula del tipo llamado " cláusulas de Horn
Semánticamente, Prolog computa un modelo canónico inducido por un
conjunto de cláusulas de Horn.
Una característica destacable del lenguaje Prolog, es su " método
de resolución " que se basa en dos procesos:
- silogismo disyuntivo
- unificación

El primero de estos procesos ( silogismo disyuntivo ), es un
principio do inferencia. El segundo ( unificación ), es un método
por medio del cual dos fórmulas se hacen iguales. Cuando ésto
sucede decimos que se unifican.
Para ilustrar estos conceptos, mostraremos ejemplos:

3

1) Ejemplo de silogismo disyuntivo:

Sean las premisas:

Pl V P2

-1P1

(1)
(2)

De (1) y (2),

el silogismo disyuntivo nos permite inferir: P2

2 ) Ejemplo de

unificación:

Sean las fórmulas:

F (X ,a)
F (P<b>, Y )

(1)
(2)

donde: X e Y son variables.
De (1) y (2), el proceso de unificación nos permite obtener
fórmula: F(p<b>,a).
A partir de dos fórmulas se obtuvo una nueva fórmula, por
substitución de X por p<b> y de Y por a.

la

la

Por todo lo expresado sobre Prolog hacemos uso de él,
máquina de inferencia para efectuar inferencias y poder contestar
preguntas.
Un futuro desarrollo de este trabajo, consistirá en implementar un
mecanismo de inferencia

usando su

propio.

2.2- Calculo de Predicados
A continuación presentaremos algunos conceptos básicos del cálculo
de predicados. Estos conceptos son parte de la base teórica del
sistema implementado.
Comenzaremos con una breve
proposicional.
El cÁlculo proposicional es un método de cálculo, que trata

exposición

cálculo

sobre

el

A

proposiciones o enunciados.
Gramaticalmente, una proposición es una oración o conjunto de
palabras con sentido completo.
En la lógica, sólo se consideran como proposiciones
a aquellas
oraciones del tipo declarativas, que son las que afirman o niegan
algo.
Toda proposición tiene un valor de verdad asociado, que puede ser
falso o cierto.
En cada proposición distinguimos tres elementos, que son:
- el sujeto: persona o cosa de quien se afirma o niega algo;
- el predicado: lo que se afirma o niega del sujeto;
- la cópula: el verbo que afirma o niega.
De acuerdo a su complejidad, las proposiciones pueden ser simples

o compuestas.
Son simples cuando expresan una relación entre un solo sujeto y un
solo predicado.
Son compuestas cuando están formadas por más de una proposición
simple.
A continuación presentamos algunos ejemplos de proposiciones.

a) "

los pájaros vuelan

"

Es una proposición simple,

con valor de verdad cierto.

bD "

la luna tiene luz propia

"

Es una proposición simple,

con valor de verdad falso.

c) "

juan es profesor y chofer

"

Es una proposición compuesta, que equivale a decir:

"
"

juan es profesor
juan es chofer

"

"

Y

Las proposiciones pueden combinarse, por medio de conectivos

5

Y será

lógicos, originando una nueva proposición.
En este caso, el valor de verdad de la proposición obtenida
dependerá de los valores de verdad de las proposiciones que la
componen.
Describiremos a continuación los conectivos lógicos manejados por
el cálculo proposicional.
1) La negación (-0 . Dada una proposición p, podemos obtener su
negación haciendo: -ip. Lo cual se lee: " p no es cierta ".
El valor de verdad de la proposición negada será verdadero cuando
el valor de verdad de la proposición original sea falso.
falso en caso contrario.
2 ) La conjunción (/-O. Dada la pro