El documento describe el lenguaje de programación lógica Prolog. Prolog se basa en cláusulas de Horn y la inferencia lógica de modus ponens. El documento explica cómo instalar Prolog, su interfaz, sintaxis, hechos, relaciones, reglas, consultas, backtracking y operadores. También incluye un ejemplo de programa Prolog sobre patos y sus características.

1. Prolog : Programming in Logic Logica y Analisis de Algoritmos Francisco Lambert 2010-1

2. Lenguaje de programación ideado a principios de los años 70 en la Universidad de Aix-Marseille (Marsella, Francia). Se enmarca en el paradigma de los lenguajes lógicos y declarativos, lo que lo diferencia enormemente de otros lenguajes más populares tales como Fortran, Pascal, C o Java. Se compone por Clausulas de Horn ,que constituyen reglas del tipo MODUS PONENS .

3. CLAUSULAS DE HORN Regla de inferencia logica con cero o mas premisas y un unico consecuente. En Prolog se permiten solamente dos tipos de forma para una clausura de Horn : Existe solo UNA proposicion Atomica en la Izquierda de la clausula (Clausula con cabeza), utilizada para definir Reglas . El lado izquierdo estas Vacio (clausula sin cabeza), utilizada para definir Hechos .

4. MODUS PONENS En Latin : “ Modo que Afirmando Afirma“, es una regla de inferencia logica construida de la siguiente forma : “ Si está soleado, entonces es de día. Está soleado. Por lo tanto, es de día.”

5. Comenzando.... Instalacion http://www.swi-prolog.org/download/stable Es el enlace donde podemos obtener los binarios de SWI Prolog , dependiendo del sistema operativo que tengamos instalado (actualmente soportado en Windows, Linux y MAC). El archivo pesa 7,7 mb . Version Actual 5.8.3 2010-01-10. La instalacion no es nada fuera de lo comun, se debe dejar todo por defecto e instalar simplemente .

6. Interfaz La ventana principal de SWI Prolog se ve asi : Para crear un nuevo archivo vamos a File ->New... Y estaremos en la carpeta Prolog, ahi generamos un Archivo Nuevo y comenzamos a Programar.

7. Sintaxis Las variables deben escribirse con Mayúsculas Las constantes se escriben con Minúsculas Las afirmaciones se terminan con . (punto) No se pueden dejar espacios entre los nombres de las constantes, para ello utilizar el guion bajo (_). Los comentarios empiezan con % . Operadores Conjunción -> , (coma) Disyunción -> ; (punto y coma) Regla o Condición -> :- (dos puntos y guion) Fin de la condición -> . (punto)

8. Hechos • Proposiciones: 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

9. Relaciones o “Juan es el padre de Miguel” padre(juan, miguel). • Sentencias condicionales • “ Si el león come carne, entonces es carnívoro” carnivoro(leon):- comecarne(leon) Reglas

10. Conjuncion Emplea el operador lógico AND Se utiliza la coma ( , ) : tia(X,Y):-hermana(X,Z),padre(Z,Y). Emplea el operador lógico OR Se utiliza el punto y coma ( ; ) hijo(X,Y):-padre(Y,X);madre(Y,X). Conjuncion Disyuncion

11. Consultas • No es necesario programar el mecanismo de búsqueda • Utiliza la resolución en sus derivaciones (generalización del modus ponens junto con la unificación) lagarto(iguana). serpiente(vibora). mamifero(conejo). Las consultas son interactivas mediante el indicador de comandos (?-): ?- lagarto(iguana). Yes. (Respuesta de Prolog )

12. Se puede usar variables en las Consultas , de la siguiente forma : lagarto(X). X=iguana . La X es la variable, que debe de ser Mayuscula. En Caso de que existiera mas de un valor posible para X, Prolog nos entrega UN resultado por pantalla, si quedamos conformes presionamos ENTER y continuamos, si queremos mas valores presionamos ; y prolog continuara entregandonos las respuestas .

13. 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 ?- capital(canada,B). B=ottawa yes. ?- capital(R,washington). R=usa yes. . Ejemplo

14. BACKTRACKING 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.

15. BACKTRACKING 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. a der.), teniendo a vestido como segundo argumento y encuentra gusta( maria , vestido ) Se tiene ahora: compra( maria , vestido ):- sevende( vestido ),gusta( maria , vestido ), bueno( vestido ). La regla fracasa porque no hay regla que satisfaga bueno( vestido )

16. BACKTRACKING • 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). 2do. 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 y encuentra gusta( maria , sombrero ) Se tiene ahora: compra( maria , sombrero ):- sevende( sombrero ),gusta( maria , sombrero ), bueno( sombrero ). La regla fracasa porque no hay regla que satisfaga bueno( sombrero )

17. OPERADORES

18. FUNCIONES

19. EJERCICIO Crear un fichero nuevo llamado patos. Expresar el hecho “donald, lucas y gilito son patos”. Expresar que sabemos que S es un pato si es sobrino de T y T es un pato. Añadir que juanito, jaimito y jorgito son sobrinos de donald. Por ultimo, sabemos que un pato tiene plumas y hace cuac, por lo tanto añadiremos eso a nuestro programa . Piolin y daisy tienen plumas pero solo daisy hace cuac. Importante : Luego de tener el codigo listo, se debe compilar en Compile -> Compile Buffer . Si editamos un fichero y lo compilamos denuevo, al volver a prolog deberemos cargarlo nuevamente, eso se realiza automatico luego de la compilacion o manualmente con la orden consult(nombreFichero) (En este caso, consult(patos).) Al Terminar la orden halt nos cerrara el programa .

20. EJERCICIO %patos% %Francisco Lambert Espinoza% %Logica y Analisis de Algoritmos% %24-03-2010% esPato(lucas). esPato(donald). esPato(gilito). esPato(S):-sobrino(S,T),esPato(T). esPato(P) :- tienePlumas(P),haceCuac(P). sobrino(jorgito,donald). sobrino(jaimito,donald). sobrino(juanito,donald). tienePlumas(piolin). tienePlumas(daisy). haceCuac(daisy).

21. .- Proxima Clase Tarea