Aula 2 –Programação Lógica Sintaxe Prolog - facom.ufu.brmarcelo/PL/Aula2-Sintaxe.pdf · Aula 2...

Aula 2 Programao LgicaSintaxe Prolog

Profa. Elaine FariaUFU - 2014

Crditos

O material a seguir consiste de adaptaes e extenses dos originais gentilmente cedidos pelo Prof. AlexsandroSantos Soares

Agradecimento especial ao Prof. Gabriel Coutinho que auxiliou na confeco do material

Introduo

Linguagens que utilizam o paradigma lgico so classificadas com Declarativas Descrevem o problema e no a soluo

Descrevem O QUE deve ser feito e no COMO deve ser feito

Conceito de Mundo Fechado Descreve o problema atravs de FATOS e REGRAS

Realiza-se CONSULTAS que devero ser respondidas pelo interpretador avaliando-se os fatos e regras descritos

Tudo o que o interpretador no souber ter uma resposta negativa

Introduo

Principal linguagem de programao do paradigma de programao lgico PROLOG

Prolog = Programming in Logic Linguagem de programao utilizada para resolver

problemas envolvendo objetos e relaes entre objetos

Ex:Expressar em Prolog o fato Joo gosta de Maria: objetos: Maria e Joo

relacionamento: gosta de, ou simplificando, gosta.

Em Prolog: gosta(joao,maria).

Aplicaes da Programao Lgica

Sistemas Baseados em Conhecimento Sistemas que aplicam mecanismos automatizados de raciocnio

para a representao e inferncia de conhecimento

Bancos de Dados Inteligentes Sistemas que empregam agentes de busca de dados com

base em critrios

Sistemas Especialistas Sistemas que emulam a especializao humana em algum

domnio especfico.

Processamento da Linguagem Natural Usada para desenvolvimento de ferramentas para a

comunicao homem-mquina em geral e para a construo de interfaces


Indstria de aviao, em solues de planejamento e escalonamento Coordena 20% do trfico areo do mundo

Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) Previso do tempo

Modelagem ambiental Modelos matemticos para a simulao do

desenvolvimento de florestas


Logstica Solues timas em tempo-real para um fluxo

contnuo de ordens de servio

Minerao de dados Busca automtica em bancos de dados por

padres e relacionamentos significantes

Construo de compilares Erlang uma linguagem criada pela Ericsson

cuja primeira verso foi feita em Prolog

Idia bsica do Prolog

Descrever a situao de interesse

Fazer uma pergunta

Prolog deduz logicamente novos fatos sobre a situao que ns descrevemos

Prolog retorna suas dedues como respostas

Consequncias

Pensar declarativamente, no procedimentalmente Desafiador

Requer uma mentalidade diferente

Linguagem de alto nvel No to eficiente quanto, digamos, C

Bom para prototipagem rpida

til em muitas aplicaes de IA

Base de Conhecimento 1

mulher(maria).

mulher(joana).

mulher(iolanda).

tocaGuitarra(joana).

festa.

?-


mulher(maria).

mulher(joana).

mulher(iolanda).


festa.

?- mulher(maria).


mulher(maria).

mulher(joana).

mulher(iolanda).


festa.

?- mulher(maria).

true

?-


mulher(maria).

mulher(joana).

mulher(iolanda).


festa.

?- mulher(maria).

true

?- tocaGuitarra(joana).


mulher(maria).

mulher(joana).

mulher(iolanda).


festa.

?- mulher(maria).

true


true

?-


mulher(maria).

mulher(joana).

mulher(iolanda).


festa.

?- mulher(maria).

true


true

?- tocaGuitarra(maria).

false


mulher(maria).

mulher(joana).

mulher(iolanda).


festa.

?- tatuada(joana).


mulher(maria).

mulher(joana).

mulher(iolanda).


festa.

?- tatuada(joana).

ERROR: predicate tatuada/1 not defined.

?-


mulher(maria).

mulher(joana).

mulher(iolanda).


festa.

?- festa.


mulher(maria).

mulher(joana).

mulher(iolanda).


festa.

?- festa.

true

?-

Introduo

O prolog baseado em: Fatos

Regras

Consultas

Programa Prolog

Fatos So entendidos como relaes entre objetos

Constituem-se de afirmaes que so feitas ao Prolog

So verdades nas quais a Prolog ir basear-se para responder as consultas solicitadas

Ex: rvore genealgica

Programa Prolog

Fatos cont.

progenitor(maria, jose) Fonte: Luis, A. M. Palazzo, Introduo Programao Prolog, Educat, 1997

Programa Prolog

Regras Especificao de algo que pode ser

verdadeiro se algumas condies forem satisfeitas

composta de duas partes: Concluso (esquerda) e condio (direita)

Exemplo: Relao Filho. filho(X,Y) :- progenitor(Y,X).

Programa Prolog

Consultas Questionamentos que sero respondidos

avaliando-se os fatos e regras Joo filho de Jos? ? filho(joo, jos).

Quem o filho de Jos? ?filho(X, jos).

Quem so os filhos de Joo ?filho(X,joo). X uma varivel que representa um objeto

desconhecido

Variveis so escritas com a primeira letra em maisculo

Base de conhecimento 2

progenitor(maria, jos).progenitor(joo, jos).progenitor(joo, ana).progenitor(jos,jlia).progenitor(jos, ris).progenitor(ris,jorge).filho(X,Y) :- progenitor(Y,X).

fato

regra

cabea corpo


feliz(iolanda).

escuta_musica(maria).

escuta_musica(iolanda):- feliz(iolanda).

tocaGuitarra(maria):- escuta_musica(maria).

tocaGuitarra(iolanda):- escuta_musica(iolanda).

?-


feliz(iolanda).






true

?-


feliz(iolanda).






true

?- tocaGuitarra(iolanda).

true

Clusulas

feliz(iolanda).





Existem cinco clusulas nesta base de conhecimento:

dois fatos e trs regras.

O final de uma clusula marcado com um ponto final.

Predicados

feliz(iolanda).





Existem trs predicados nesta base de

conhecimento:

feliz, escuta_musica e tocaGuitarra

Base do Conhecimento 4

feliz(vicente).

escuta_musica(bruno).

tocaGuitarra(vicente):- escuta_musica(vicente), feliz(vicente).

tocaGuitarra(bruno):- feliz(bruno).

tocaGuitarra(bruno):- escuta_musica(bruno).


feliz(vicente).





A vrgula ," expressa conjuno em Prolog

Expressando Disjuno

feliz(vicente).





feliz(vicente).



tocaGuitarra(bruno):- feliz(bruno); escuta_musica(bruno).

Prolog e Lgica

Prolog tem algo a ver com lgica

Operadores Implicao :-

Conjuno ,

Disjuno ;

Uso do modus ponens

Negao


mulher(maria). mulher(joana). mulher(iolanda).

ama(vicente, maria). ama(marcelo, maria). ama(abobrinha, coelhinho). ama(coelhinho, abobrinha).

Variveis em Prolog



?- mulher(X).

Instanciao de Variveis



?- mulher(X).

X=maria

Solicitando Alternativas



?- mulher(X).

X=maria;




?- mulher(X).

X=maria;

X=joana




?- mulher(X).

X=maria;

X=joana;

X=iolanda




?- mulher(X).

X=maria;

X=joana;

X=iolanda.

?




?- ama(marcelo,X), mulher(X).




?- ama(marcelo,X), mulher(X).

X=maria.

?-




?- ama(abobrinha,X), mulher(X).




?- ama(abobrinha,X), mulher(X).

false

?-


ama(vicente,maria).

ama(marcelo,maria).

ama(abobrinha, coelhinho).

ama(coelhinho, abobrinha).

tem_ciumes(X,Y):- ama(X,Z), ama(Y,Z).


ama(vicente,maria).

ama(marcelo,maria).




?- tem_ciumes(marcelo,W).


ama(vicente,maria).

ama(marcelo,maria).




?- tem_ciumes(marcelo,W).

W=vicente;

W=marcelo;

false.

?-


Base de fatos: Qual o resultado das seguintes perguntas?

gosta(joao, peixe). ?- gosta(maria,X).gosta(joao,maria). ?- gosta(X,livro).gosta(maria,livro). ?- gosta(Quem,Oque).gosta(pedro,livro). ?- gosta(X,Y).gosta(maria,flor). ?- gosta(X,X).gosta(maria,vinho). ?- gosta(_a,_b).

?- gosta(A,peixe).

Prolog

Comentrio em Prolog Linha: %

Bloco: /* ..... */

Referncias

Luis, A. M. Palazzo, Introduo Programao Prolog, Educat, 1997.

Slides da Profa Solange ICMC-USP Inteligncia Artificial

Aula 2 –Programação Lógica Sintaxe Prolog - facom.ufu.brmarcelo/PL/Aula2-Sintaxe.pdf · Aula 2...

Documents

Transcript of Aula 2 –Programação Lógica Sintaxe Prolog - facom.ufu.brmarcelo/PL/Aula2-Sintaxe.pdf · Aula 2...