Prolog
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Prolog, proveniente del francés Programation et Logique, es un lenguaje de programación lógico e interpretado, bastante popular en el medio de investigación en Inteligencia Artificial.
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[editar] Historia
Se trata de un lenguaje de programación ideado a principios de los años 70 en la universidad de Aix-Marseille por los profesores Alain Colmerauer y Phillipe Roussel. Inicialmente se trataba de un lenguaje totalmente interpretado hasta que, a mediados de los 70, David H.D. Warren desarrolló un compilador capaz de traducir Prolog en un conjunto de instrucciones de una máquina abstracta denominada Warren Abstract Machine, o abreviadamente, WAM. Desde entonces Prolog es un lenguaje semi-interpretado.
Prolog se enmarca en el paradigma de los lenguajes lógicos, lo que lo diferencia enormemente de otros lenguajes más populares tales como Fortran, Pascal, C, etc.
[editar] Retroseguimiento
En todos los mencionados, las instrucciones se ejecutan normalmente en orden secuencial, es decir, una a continuación de otra, en el mismo orden en que están escritas, que sólo varía cuando se alcanza una instrucción de control (un bucle, una instrucción condicional o una transferencia).
Los programas en Prolog se componen de cláusulas de Horn que constituyen reglas del tipo "modus ponendo ponens", es decir, "Si es verdad el antecedente, entonces es verdad el consecuente". No obstante, la forma de escribir las cláusulas de Horn es al contrario de lo habitual. Primero se escribe el consecuente y luego el antecedente. El antecedente puede ser una conjunción de condiciones que se denomina secuencia de objetivos. Cada objetivo se separa con una coma y puede considerarse similar a una instrucción o llamada a procedimiento de los lenguajes imperativos. En Prolog no existen instrucciones de control. Su ejecución se basa en dos conceptos: la unificación y el backtracking.
Gracias a la unificación, cada objetivo determina un subconjunto de cláusulas susceptibles de ser ejecutadas. Cada una de ellas se denomina punto de elección. Prolog selecciona el primer punto de elección y sigue ejecutando el programa hasta determinar si el objetivo es verdadero o falso.
En caso de ser falso entra en juego el 'backtracking', que consiste en deshacer todo lo ejecutado situando el programa en el mismo estado en el que estaba justo antes de llegar al punto de elección. Entonces se toma el siguiente punto de elección que estaba pendiente y se repite de nuevo el proceso. Todos los objetivos terminan su ejecución bien en "verdadero", bien en "falso".
[editar] Ejemplo de Código Prolog
%%
%% declaraciones
%%
padrede('juan', 'maria'). % juan es padre de maria
padrede('pablo', 'juan'). % pablo es padre de juan
padrede('pablo', 'marcela').
padrede('carlos', 'debora').
% A es hijo de B si B es padre de A
hijode(A,B) :- padrede(B,A).
% A es abuelo de B si A es padre de C y C es padre B
abuelode(A,B) :-
padrede(A,C),
padrede(C,B).
% A y B son hermanos si el padre de A es también el padre de B y si A y B no son lo mismo
hermanode(A,B) :-
padrede(C,A) ,
padrede(C,B),
A \== B.
% A y B son familiares si A es padre de B o A es hijo de B o A es hermano de B
familiarde(A,B) :-
padrede(A,B).
familiarde(A,B) :-
hijode(A,B).
familiarde(A,B) :-
hermanode(A,B).
%%
%% consultas
%%
% juan es hermano de marcela?
?- hermanode('juan', 'marcela').
yes
% carlos es hermano de juan?
?- hermanode('carlos', 'juan').
no
% pablo es abuelo de maria?
?- abuelode('pablo', 'maria').
yes
% maria es abuelo de pablo?
?- abuelode('maria', 'pablo').
no
[editar] Expresiones
Prolog cuenta con operadores para la unificación y comparación sea con evaluación o sea simbólica como lo siguiente:
- X is Y %unificación con evaluación.
- X = Y %unificación simbólica
- X=:=Y %comparación con evaluación
- X==Y %comparación simbólica.
?- X is 3+5. X = 8 ?- X = 3+5. X = 3+5 ?- 3+5 =:= 2+6. yes ?- 3+5 == 2+6. no ?- 3+5 == 3+5. yes
[editar] Listas
La representación de hechos simples no es lo común en la clasificación de elementos, sino que se agrupan los elementos de un mismo tipo en una lista.
planta(manzana). planta(naranja). planta(limon). planta(espinaca). planta(gardenia). planta(alfalfa). planta(pino). planta(buganvilla). planta(vilca). plantas([manzana, naranja, limon, espinaca, gardenia, alfalfa,pino, buganvilla, vilca]).
Las listas son colecciones de elementos en Prolog. Una lista se divide en dos partes: Cabeza. Es el primer elemento de la lista. Cola. Es una lista con el resto de los elementos de la lista. La cabeza y la cola de una lista se separan con el símbolo "|".
lista([1,2,3]). ?-lista([H|T]). H=1 T=[2,3] ?-lista([H,J|T]). H=1 J=2 T=[3]
[editar] Ejemplo sobre Listas Prolog
% Si queremos hallar la longitud de una lista. % La longitud de una lista vacia es 0. % La longitud de cualquier lista es la longitud de la cola + 1. longitud([],0). longitud([H|T],N):-longitud(T,N0), N is N0 + 1. ?- longitud([a,b,c],L). 3 ?- longitud([a,b,c],4). No % Si queremos determinar si un elemento es pertenece a una lista. % El elemento pertenece a la lista si coincide con la cabeza de la lista. % El elemento pertenece a la lista si es se encuentra en la cola de la lista. pertenece(X,[X|_]). pertenece(X,[_|R]):- pertenece(X,R). ?- pertenece(b,[a,b,c]). Yes ?- pertenece(b,[a,[b,c]]). No ?- pertenece([b,c],[a,[b,c]]). Yes % Si queremos eliminar un elemento de la lista. % Si X es la cabeza de la lista, la cola T es la lista sin X % Si X no es la cabeza de la lista, conservamos la cabeza de la lista % como parte de la respuesta y continuamos eliminando X de la cola T. elimina (X,[X|T],T). elimina (X,[H|T],[H|T1]):- elimina (X,T,T1). ?- elimina(1,[1,2,3,4],R). R = [2,3,4] ?- elimina(1,R,[2,3]). R = [1, 2, 3] R = [2, 1, 3] R = [2, 3, 1] % Si queremos calcular la inversa de una lista. % La inversa de una lista vacia es una lista vacia. % La inversa de H|T es la inversa de T concatenada con H. inversa([],[]). inversa([H|T],L):- inversa(T,R), concatenar(R,[H],L). ?- inversa([a,b,c,d],[d,c,b,a]). Yes
