1tgD67B

Koodissa oleva :- on implikaationuoli, ja
sääntö sanoo, että olio X on olion Z isovanhempi,
jos X on Y:n vanhempi ja Y on Z:n
vanhempi. Säännön määrittelyssä vanhempi-predikaattien
välissä oleva pilkku
on looginen ja-operaattori. Nyt voimme
suorittaa esimerkiksi seuraavanlaisen
kyselyn:
| ?- isovanhempi(Isovanhempi, Lapsenlapsi).
Prolog-järjestelmä tulostaa uskollisesti
meille kaikki voimassa olevat
isovanhempi–lapsenlapsi-suhteet. Ohjelmoidaan
vielä lisää ja määritellään myös
sukupuoli sekä isoisän sääntö:
mies(veli_matti).
mies(ville_matti).
mies(esko).
mies(antti).
mies(martti).
nainen(anne).
nainen(mailis).
nainen(liisa).
nainen(silja).
% Isoisän määrittelevä sääntö:
isoisa(X, Y) :-
isovanhempi(X, Y), mies(X).
Uuden säännön mukaan X on Y:n isoisä,
jos X on Y:n isovanhempi ja X on mies.
Nyt esimerkiksi seuraava kysely tulostaa
kaikki voimassa olevat isoisä–lapsenlapsi-suhteet:
| ?- isoisa(Isoisa, Lapsenlapsi).
Mennään seuraavaksi hieman pidemmälle.
Kertomafunktion laskeminen on
klassinen esimerkki ohjelmointioppaissa.
Prolog-kielellä se näyttää seuraavalta:
kertoma(X, 1) :-
X =< 1,
!.
kertoma(X, F) :-
Aux is X-1,
kertoma(Aux, FAux),
F is X * FAux,
!.
Esimerkkiohjelman ylemmässä säännössä
sanotaan, että luvun X kertoma on
1, jos X on pienempi tai yhtä suuri kuin
1. Oikeastaan tämä on matemaattisesti
hieman väärin, mutta sen tarkoitus on
varautua siihen virhetapaukseen, että
käyttäjä antaa predikaatille argumentin,
jonka arvo on negatiivinen. Nollan kertomahan
on yksi.
Ohjelmassa jäljempänä olevaa sääntöä
sovelletaan, mikäli aikaisempi ei toimi.
Se sanoo, että luvun X kertoma on F,
jos
1. apumuuttuja Aux saa arvon X-1
2. apumuuttujan Aux kertoma on FAux
3. muuttuja F eli tulos saa arvon X *
FAux.
Molempien sääntöjen lopussa on
!-merkki, joka on niin sanottu cut-primitiivi.
Sitä käytetään teoreemojen todistuksen
ohjailuun.
Nyt kertoma voidaan laskea tai tarkistaa
esimerkiksi seuraavanlaisilla kyselyillä:
| ?- kertoma(5, Kertoma).
Kertoma = 120
| ?- kertoma(5, 120).
yes
Rakennetaan sitten vieläkin monimutkaisempi
ohjelma ja kirjoitetaan tiedostoon
seuraava koodi:
monikko(Sana, Monikko) :-
atom_codes(Sana, Lista),
atom_codes(t, KirjainT),
append(Lista, KirjainT, MonikkoLista),
atom_codes(Monikko, MonikkoLista), !.
yksikko(Monikko, Sana) :-
atom_codes(Monikko, Lista),
atom_codes(t, KirjainT),
append(YksikkoLista, KirjainT, Lista),
atom_codes(Sana, YksikkoLista), !.
Ohjelma toimii seuraavasti: Määritellään
kaksi predikaattia, monikko ja yksikko.
Predikaatti atom_codes(Sana, Lista) sanoo,
että symbolin Sana kirjainten lista on
listassa Lista. Esimerkiksi voisi olla Sana
= "talot", jolloin tulee olemaan Lista =
[t, a, l, o, t]. Hakasulkeilla ilmaistaan
Prolog-kielessä lista.
Nyt voidaan nähdä, että predikaatti
monikko lisää t-kirjaimen sanan Sana loppuun
ja predikaatti yksikko ottaa sanan
Monikko lopussa olevan t-kirjaimen pois.
Jos esimerkiksi olisi Monikko = "autot",
niin predikaatti yksikko laskee tulokseksi
Sana = "auto".
Prologia käytetään paljon luonnollisten
kielten käsittelyyn. Tämä oli yksinkertainen
esimerkki siitä, miten luonnollisen
kielen merkityksellisiä yksiköitä eli
morfeemeja voidaan käsitellä Prologilla.
Miten pääsen alkuun?
Mikäli Prolog ja logiikkaohjelmointi alkoi
kiinnostaa, kannattaa aivan alkajaisiksi
ladata netistä jokin ilmainen Prolog-järjestelmä.
Hyviä ovat esimerkiksi kiinalainen
BProlog, alankomaalainen SWI-
Prolog sekä GNU Prolog. Kaupallisiakin
toteutuksia on kyllä saatavilla.
Sen jälkeen tarvitaan hyvä oppikirja.
Ivan Bratkon kirja Prolog Programming
for Artificial Intelligence on mielestäni
paras Prolog-tietolähde. Kannattaa hankkia
uusin painos. Oppikirjoina klassikon
asemassa ovat Richard O’Keefen The
Craft of Prolog sekä Leon Sterlingin ja
Ehud Shapiron The Art of Prolog. Hyvä
opas on myös internetistä ilmaiseksi saa-
Aristoteelisen logiikan Prolog-toteutus.
tava Ulf Nilssonin ja Jan Maluszynskin
Logic, Programming and Prolog.
Jos haluaa tutustua Prolog-kielen hienouksiin
syvemmin, Peter Norvigin kirja
Paradigms of Artificial Intelligence Programming
sisältää Lisp-kielellä toteutetun
Prolog-tulkin sekä tarkempaa Prologin
toteutuksen käsittelyä.
Prolog-kielestä voi keskustella esimerkiksi
Usenetin ryhmässä comp.lang.
prolog. Ryhmän aktiivikäyttäjät ylläpitävät
muun muassa faq-listaa eli vastauksia
usein kysyttyihin kysymyksiin. Siinä on
tietoa lukuisista eri Prologin toteutuksista.
Keskusteluryhmästä saa myös vertaistukea.
Kirjallisuutta
• Bratko, Ivan: Prolog Programming for
Artificial Intelligence, 4th edition, Addison-
Wesley/Pearson 2012, ISBN 978-0-321-
41746-6.
• Nilsson, Ulf – Maluszynski, Jan: Logic, Programming
and Prolog. Saatavissa:
http://www.ida.liu.se/~ulfni/lpp/.
• Norvig, Peter: Paradigms of Artificial Intelligence
Programming, Morgan Kaufmann
1992, ISBN 978-1-55860-191-0.
• O’Keefe, Richard A.: The Craft of Prolog,
The MIT Press, ISBN 978-0-262-51227-5.
• Sterling, Leon – Shapiro, Ehud: The Art of
Prolog, 2nd edition, The MIT Press, ISBN
978-0-262-69163-5.
• Tucker, Allen B. (editor): Computer Science
Handbook, 2nd edition, Chapman & Hall /
The Chemical Rubber Company 2004, ISBN
1-58488-360-X.
18 2014.2