Prolog

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Prolog
Universidade Católica de Pelotas Centro
Politécnico Bacharelado em Ciência da
Computação Introdução à Programação

• Luiz A. M. Palazzo
• Pelotas, maio de 2010

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1. Lógica e Programação de Computadores
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O que é PROLOG?

• PROgrammation en LOGique
• Alain Colmerauer
• Univ. Aix-Marseille, 1972
• Robert Kowalski
• Univ. Edimburgo, 1974

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Principais características

• Lógica como linguagem de programação.
• Raciocínio dedutivo sobre fatos e regras.
• Processamento simbólico,
• Semântica declarativa, procedimental e
  operacional.
• Programas Lógica Controle.
• Programas Especificações Formais.
• Programas Protótipos.
• Programas Bases de dados.
• Programas Programas...

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Programação em Lógica

• Sócrates é homem.
• Todo homem é mortal.
• Quem é mortal?
• Sócrates é mortal.

• homem(sócrates).
• mortal(X) ? homem(X).
• ?- mortal(Z).
• Z sócrates.

?
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Fatos, Regras e Consultas

• A programação em lógica baseia-se em estruturas
  lógicas denominadas Cláusulas de Horn, que se
  apresentam em quatro formas distintas
• Fatos a ?
• Regras a ? b
• Consultas ? b
• Vazia ?

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Fatos, Regras e Consultas

• Fatos
  São verdades incondicionais
• pai(josé, joão).
• pai(joão, júlio).
• pai(júlio, jorge).

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Fatos, Regras e Consultas

• Fatos
  São verdades incondicionais
• pai(josé, joão).
• pai(joão, júlio).
• pai(júlio, jorge).
• Regras
  Podem ser verdadeiras ou não
• filho(X, Y) ? pai(Y, X).
• avô(X, Y) ? pai(X, Z), pai(Z, Y).

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Fatos, Regras e Consultas

• Fatos
  São verdades incondicionais
• pai(josé, joão).
• pai(joão, júlio).
• pai(júlio, jorge).
• Regras
  Podem ser verdadeiras ou não
• filho(X, Y) ? pai(Y, X).
• avô(X, Y) ? pai(X, Z), pai(Z, Y).
• Consultas
  Provocam a execução do programa
• ?- filho(júlio, X). Xjoão
• ?- avô(X, jorge). Xjoão

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Processamento Simbólico

• deriv(x, 1).
• deriv(N, 0) ? number(N).
• deriv(UV, U1V1) ? deriv(U, U1), deriv(V, V1).
• deriv(U-V, U1-V1) ? deriv(U, U1), deriv(V,
  V1).
• deriv(UV, U1VUV1) ? deriv(U, U1), deriv(V,
  V1).

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Semântica Declarativa, Procedimental e Operacional

• Os programas Prolog permitem três possíveis
  interpretações intercambiáveis
• (1) Declarativa, ao nível do cálculo de
  predicados de primeira ordem,
• (2) Procedimental, ao nível da chamada de
  procedimentos, e
• (3) Operacional, ao nível do controle da execução

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Programas Lógica Controle
O programador codifica somente a lógica.
O ambiente de programação executa o controle.
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Programas Especificações Formais
a ? b. b ? c, d. . . .
14
Programas Especificações Formais
a ? b. b ? c, d. . . .
15
Programas Especificações Formais
a ? b. b ? c, d. . . .
ok
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Programas Protótipos
Projetos grandes e caros ...
... podem ser prototipados rapidamente.
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Programas Bases de Dados
prolog
bd
18
Programas Programas ...
C/C
Java
?
Delphi
Prolog
Lisp
... etc
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Aplicações Avançadas

• Sistemas Especialistas,
• Engenharia de Software,
• Simulação,
• Educação,
• Suporte à Decisão,
• Programação Científica
• Bases de Dados Dedutivas,
• Programação da Web.

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Sistemas Especialistas

• Diagnóstico médico,
• Controle Ambiental,
• Cultura Animal,
• Controle de Tráfego Aéreo,
• Indústria Aeroespacial.

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Engenharia de Software

• Especificações Formais,
• Prototipação,
• Modelagem de Processos,
• Engenharia Reversa,
• Manutenção de Software.

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Simulação e Educação

• Modelagem Ambiental,
• Modelagem Organizacional,
• Sistemas Tutoriais Inteligentes,
• Ensino de Lógica a Adolescentes.

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Suporte à Decisão

• Mercados de estoques, ações e capital,
• Apoio à decisões judiciais,
• Análise de Investimentos, etc.

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Bases de Dados Dedutivas

• O cálculo de predicados de primeira ordem possui
  expressividade equivalente à da álgebra
  relacional.

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Programação da Web

• Extensões html e http
• Web Semântica
• SWI-Prolog
• PiLLoW
• Amzi! Prolog
• Muitos outros (vale pesquisar)

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Alguns Ponteiros

• Prolog na Wikipedia http//pt.wikipedia.org/wiki/P
  rolog
• Programação em Lógica
  http//vl.fmnet.info/logic-prog/
• SWI Prolog
  http//www.swi-prolog.org