PDF de programación - Introducción a Prolog

Introducción a Prolog Ing. Bruno López Takeyas



INTRODUCCIÓN A PROLOG



• Lenguaje

declarativo

(opuesto

a

procedimentales) basado en reglas de la

lógica

• PROLOG = “Programming in Logic”
• Originado en Europa a principios de los
70’s por Alain Colmerauer (Universidad

de Marsella, Francia)





Programas

en Prolog




Hechos


Reglas




• La información se extrae por medio de

consultas


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• Proposiciones:

HECHOS

o “Juan es un programador”
o “El león es un mamífero”



programador(juan).

mamifero(leon).


• Nótese que se anota primero el
predicado y entre paréntesis el sujeto de

la proposición



SINTAXIS

• Variables: Mayúsculas.
• Constantes: Minúsculas.
• Cada afirmación debe terminar con un

punto.

• No se aceptan constantes con espacios
en blanco, en lugar de ello se usa el


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bajo

guión
primer_ministro.

(_).

P.

ejem.

• Los

comentarios empiezan

con el

símbolo %





RELACIONES

o “Juan es el padre de Miguel”





padre(juan, miguel).

REGLAS
• Sentencias condicionales
• “Si el león come carne, entonces es

carnívoro”



carnivoro(leon):- comecarne(leon)






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CONJUNCIONES
• Emplea el operador lógico AND
• Se utiliza la coma ( , )

tia(X,Y):-hermana(X,Z),padre(Z,Y).








(Condición)

Regla

AND

DISYUNCIONES
• Emplea el operador lógico OR
• Se utiliza el punto y coma ( ; )


hijo(X,Y):-padre(Y,X);madre(Y,X).






(Condición)

Regla

OR


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CONSULTAS

• No es necesario programar el mecanismo

de búsqueda

• Utiliza la resolución en sus derivaciones
(generalización del modus ponendo

ponens junto con la unificación)

• P. ejem.

lagarto(iguana).
serpiente(vibora).
mamifero(conejo).


Las consultas pueden ser interactivas

mediante el indicador de comandos (?-):

?- lagarto(iguana).

¿Una iguana es un



lagarto? (Termine la

expresión con

punto)

Yes.

Respuesta de Prolog


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?-



Indicador que

espera el sig.

Comando

?-serpiente(conejo).

¿Un conejo es



no.



serpiente?

Respuesta de Prolog

Se pueden usar variables en las consultas:

?- lagarto(X).

Nombre de un



X=iguana

Yes

lagarto (Note la X

mayúscula)

Respuesta de Prolog

(Oprima ENTER para

terminar la consulta

o ESPACIO para

buscar otra

ocurrencia)


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Otro ejemplo:


pais(usa).
pais(canada).
pais(mexico).
capital(usa,washington).
capital(canada,ottawa).
capital(mexico,cd_mexico).


Consultas realizadas:

?- pais(mexico).
yes.

?- capital(canada,washington).
no.

?- pais(japon).
no.

?- pais(X).
X=usa
X=canada
X=mexico
yes.



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?- capital(canada,B).
B=ottawa
yes.

?- capital(R,washington).
R=usa
yes.



BACKTRACKING (RETROCESO)


• Las consultas pueden tener una o varias

metas

• Consideremos el sig. ejemplo:

compra(X,Y):-sevende(Y),gusta(X,Y),bueno(Y).


sevende(vestido).
sevende(sombrero).
sevende(zapatos).
gusta(jaime,zapatos).
gusta(maria,vestido).
gusta(maria,sombrero).
bueno(sombrero).



• La regla compra tiene éxito si todas sus

metas tienen éxito.


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• Prolog intenta satisfacer las metas de la
consulta de izquierda a derecha y para

cada meta va probando las cláusulas

correspondientes


1er. Intento:


compra(Z,vestido):-

sevende(vestido),gusta(Z,vestido),bueno

(vestido).



• Busca la cláusula para sustituir Z (de izq.
teniendo a vestido como

a der.),

segundo argumento
gusta(maria,vestido)

• Se tiene ahora:

y encuentra

compra(maria,vestido):-

sevende(vestido),gusta(maria,vestido),

bueno(vestido).

• La regla fracasa porque no hay regla que

satisfaga bueno(vestido)


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• Esto

no

significa

que

compra(maria,vestido) haya fracasado,

sino que se ha seleccionado una cláusula

que no conduce a la solución.

• Por esa razón es necesario aplicar un

retroceso (backtracking).



2o. Intento:


compra(Z,sombrero):-

sevende(sombrero),gusta(Z,sombrero),

bueno(sombrero).



• Busca la cláusula para sustituir Z (de izq.
a der.), teniendo a sombrero como

segundo argumento
gusta(maria,sombrero)

y encuentra








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• Se tiene ahora:

compra(maria,sombrero):-

sevende(sombrero),gusta(maria,sombrero,

bueno(sombrero).



• La regla tiene éxito porque se hace una

prueba satisfactoria a bueno(sombrero)





ENTRADA Y SALIDA


• Se usa el comando write para desplegar
un texto o una variable en la pantalla



write(‘Hola…’).

saludo:- nl, tab(4),write(‘Hola ’),



nl, tab(20), write(X).


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• Se usa el comando read para capturar
desde el teclado



name:- write(‘Anote su nombre:’),

read(Nombre), nl, write(‘Hola

‘),write(Nombre).



• Nótese que la variable Nombre inicia con
mayúscula.




ESTRUCTURAS


• Se pueden utilizar varios datos a la vez:
nacimiento(pedro, fecha(23,ago,1970)).



?- nacimiento(pedro, X).
X=fecha(23, ago, 1970)
yes.



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• Consultas de todas las personas nacidas

en Agosto:

?- nacimiento(X, fecha(Y, ago, Z)).
X=pedro
yes.




ARITMÉTICA


• Se usa el predicado is
?- X is 3+4
X=7
yes.
• Uso de operaciones aritméticas en

predicados:

suma(A, B, C):- C is A + B.

?- suma(3, 4, 7).
yes.

?- suma(3, 4, X).
X=7


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yes.

CICLOS


• En Prolog, casi no se usan ciclos, en

lugar de ellos se aplica recursividad; sin

embargo, se pueden implementar.
• P. ejem. Para imprimir los números del 1

al 10 se usa …

lista(M, N):- M<=N, nl, write(M),
NuevoM is M+1, lista(NuevoM, N).






LISTAS


• En Prolog no hay matrices, en su lugar

se usan Listas.

[maria, javier, juan]

[] %lista vacía


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CABEZA Y COLA DE LISTAS


• Si se tiene la lista [a, b, c, d], la a es
la cabeza y la cola es la lista [b, c, d]
• Una lista cuya cabeza es A y cola es B se

anota como [A | B]

• El predicado



primer_elemento(X, [X|_]).



tiene éxito si X es el primer elemento de

la lista.






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IMPRIMIR LOS ELEMENTOS DE UNA

LISTA

• Si la lista no está vacía, primero se



imprime la cabeza y luego la cola:



imprimir( [A | B] ):- write(A),

imprimir(B).




AGREGAR ELEMENTOS A UNA LISTA



• Este predicado tiene tres listas: A, B y
C, donde A y B se fusionan en el mismo

orden y generan C:
agregar([A | ColaA], B,[A,ColaC]):-

agregar(ColaA, B, ColaC).


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LA NEGACIÓN COMO FRACASO

• El predicado \+ tiene éxito sólo si



fracasa su argumento.

• Considere los siguientes hechos:

roja(rosa).

verde(hierba).

blanca(margarita).
• Suponga la siguiente consulta:
?- roja(amapola).
no.



• Esto no significa que las amapolas no
sean rojas, sino que no hay hechos que
lo confirmen. O sea que

?- \+roja(amapola).
yes.


?- \+roja(rosa).
no.



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