O documento descreve a linguagem de programação Prolog, incluindo sua criação, elementos básicos como átomos, fatos e regras, e exemplos de programas em Prolog que lidam com aritmética, listas e condicionais.

1. Linguagem Prolog
INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL – 2015.1
ALUNO: ANTONIO RUFINO DE LIMA NETO

2. O que é?
 PROgrammation en LOGique;
 Programação em Lógica Matemática;
 Inteligência artificial e linguística computacional;
 Criação:
 1972
 Alain Colmerauer e Robert Kowalski
 Teorema da resolução com Cláusulas de Horn
 H :- B1, …, Bn..

3. Elementos da Linguagem - Átomos
 Definição: cadeias compostas pelos seguintes caracteres:
 Letras Maiúsculas: A,..., Z
 Letras Minúsculas: a,..., z
 Dígitos: 0, 1,..., 9
 Caracteres especiais: *, +, _, -, >, <, =, :, ~
 Composição de Átomos:
 Cadeias começando com letras minúsculas. Ex.: x_y, maria,
curso_de_IA
 Cadeias de caracteres especiais. Ex.: <---->, ::=
 Cadeias de caracteres entre apóstrofos. Ex.: ‘Maria’, ‘casa branca’, ‘a’

4. Elementos da Linguagem - Átomos
 Números: 1, 2.45, -20;
 Variáveis: são cadeias de letras, dígitos e o caractere “_”;
 Iguais a átomos, porém começados por letras maiúsculas;
 Ex.: X, Mapa_da_mina, _nome;

5. Elementos da Linguagem - Fatos
 Estabelecer um relacionamento existente entre objetos;
 relação(objeto1, ..., objeton);
 Identificadores de relacionamentos são denominados predicados;
 Identificadores de objetos são denominados átomos;
 Tanto predicados quanto átomos devem iniciar com letra
minúscula;

6. Elementos da Linguagem - Fatos
 Estrutura de um fato
gosta(joao, maria).
Nome do predicado
 Estrutura de uma regra
 gosta(joao, X) :- gosta(X, vinho), gosta(X, futebol)
 a -: b ; c ; d
Parâmetros
Conjunção
Disjunção

7. Elementos da Linguagem
 Predicado “is”
 Predicado usado em operações aritméticas;
 Ex: ?- X is 2+3.
 Resposta: X = 5.
 Operadores aritméticos:
 + (adição), - (subtração), * (multiplicação), mod (resto), / (divisão real),
// (divisão inteira) e ^ (potenciação).

8. Elementos da Linguagem
 Operadores relacionais
 X = Y X e Y são iguais;
 X = Y X e Y são diferentes;
 X < Y X é menor que Y;
 X > Y X é maior que Y;
 X =< Y X é menor ou igual a Y;
 X >= Y X é maior ou igual a Y.
 X =:= Y X e Y são iguais (p/ números);
 X == Y X e Y são diferentes (p/ números).

9. Elementos da Linguagem
 Predicado “write()”.
 Predicado específico para imprimir na tela;
 Exemplo: write(“olá”);
 writef(Formato, Argumentos);
 Opções de formatação:
 %w - imprime o termo;
 %d - imprime o termo ignorando seu tipo, por exemplo, n é impresso
como uma string. • %s - imprime o termo como uma string; 7
 %Nc - imprime o termo de modo centralizado numa quantidade N de
colunas;

10. Elementos da Linguagem
 Mais Predicado writef(Formato, Argumentos);
 %Nl - imprime o termo alinhado à esquerda numa quantidade N de
colunas;
 %Nr - imprime o termo alinhado à direita numa quantidade N de
colunas; Para gerar alguns caracteres deve se usar seqüencias de
escape, estas são:
 n - cria uma nova linha;
 l - criar um separador de linha, o resultado é igual ao produzido por
n;
 r - retorna ao início da linha;
 t - tabulação; •
 % - imprime o símbolo %;
 nnn - onde n é um número decimal, produz o caractere ASCII com o
código informado.

11. Programa em Prolog
 Uma árvore genealógica.
 pai(adão,cain).
 pai(adão,abel).
 pai(adão,seth).
 pai(seth,enos).
 Consultas:
 ?- pai(adão,cain).
 Resposta: true
 ?- pai(adão,enos).
 Reposta: false

12. Programa em Prolog
 Consulta com variável:
 ?- pai(X,abel).
 Resposta: X = adão.
 Obs: lembrando que variável com inicial maiúscula;
 Consulta com várias variáveis:
 ?- pai(adão,X).
 Resposta: X = cain ; X = abel ; X = seth ;

13. Programa em Prolog
 Nova Regra:
 avô(X,Y) :- pai(X,Z), pai(Z,Y).
 Obs: O ":-" significa "se“;
 Consulta:
 ?- avô(X,enos).
 Resposta: X = adão;
 Outra regra:
 irmão(X,Y) :- pai(Z,X), pai(Z,Y), X=Y.
 Respostas: irmão(cain,abel). irmão(cain,seth). irmão(abel,cain).
irmão(abel,seth). irmão(seth,cain). irmão(seth,abel).

14. Programa em Prolog - Aritmético
 Programa Exemplo:
 país(Nome, Área, População)
 país(brasil, 9, 130).
 país(china, 12, 1800).
 país(eua, 9, 230).
 país(índia, 3, 450).
 Densidade demográfica:
 país(brasil,A,P), D is P/A.
 A = 9
 P = 130
 D = 14.4444

15. Programa em Prolog - Aritmético
 "Qual a diferença entre a população da China e da Índia?“
 ?- país(china,_,X), país(índia,_,Y), Z is X-Y.
 X = 1800
 Y = 450
 Z = 1350
 Comparação:
 A área do Brasil é igual à área dos Estados Unidos?
 ?- país(brasil,X,_), país(eua,Y,_), X =:= Y.
 X = 9
 Y = 9
 Yes

16. Programa em Prolog – If-Else
 if(Condition,Then,Else) :- Condition, !, Then.
 if(_,_,Else) :- Else.
 Operador !: A execução do predicado ! (corte) poda todos os ramos
ainda não explorados;
 Caso a Condition seja verdadeira, o if nem verifica o Else, vai direto
para o Then.
 Ex. 1: ?- if(8 mod 2 =:= 0, write(par), write(ímpar)).
 Usando a primeira cláusula do Programa, temos:
 Condition = 8 mod 2 =:= 0
 Then = write(par)
 Else = write(ímpar);

17. Programa em Prolog – If-Else (cont)
 e a consulta é reduzida a três objetivos:
 ?- 8 mod 2 =:= 0, !, write(par).
 Como a condição expressa pelo primeiro objetivo é verdadeira,
mais uma redução é feita pelo sistema e obtemos
 ?- !, write(par).
 Agora o corte é executado, fazendo com que a segunda cláusula
do programa seja descartada, e a consulta torna-se
 ?- write(par).
 Finalmente, executando-se write, a palavra par é exibida no vídeo
e o processo termina.

18. Programa em Prolog – If-Else (cont)
 Ex. 2: ?- if(5 mod 2 =:= 0, write(par), write(ímpar)).
 Novamente a primeira cláusula é selecionada e obtemos
 ?- 8 mod 2 =:= 0, !, write(par).
 Nesse caso, porém, como a condição expressa pelo primeiro
objetivo é falsa, o corte não chega a ser executado e a segunda
cláusula do programa é, então, selecionada pelo retrocesso.
 write(ímpar).
 A palavra ímpar é exibida no vídeo e o processo termina.

19. Programa em Prolog – Listas
 Listas são um dos tipos de dados mais úteis existentes na linguagem
Prolog, diz-se que uma lista é uma seqüência ordenada de uma
quantidade qualquer de elementos. Os elementos de uma lista
podem ser de qualquer tipo, tais como, números ou átomos.
 Listas não vazias:
 cabeça - corresponde ao primeiro elemento da lista;
 cauda - corresponde aos elementos restantes da lista.
 Ex: [pam, liz, pat, ann, tom, bob, jim];
 Lista vazia:
 []

20. Programa em Prolog – Listas (cont)
 É possível separar as partes de uma lista utilizando uma barra
vertical, assim, pode-se escrever Lista = [cabeça | cauda]. Com
isso, é possível determinar as seguintes listas:
 [a | b, c] = [a, b, c]
 Exemplo: member(x,y).
 ?− member ( a , [ a , b , c ] ) .
 True;
 ?− member ( a , [ [ a , b ] , c ] ) .
 False;
 ?− member ( [ a , b ] , [ [ a , b ] , c ] ) .
 True;

21. Programa em Prolog – Listas (cont)
 Contatenação:
 Pode se usar o append(L1,L2,L3).
 Este predicado concatena a lista L1 e L2 exibindo o resultado em L3.
 Exemplo de predicado:
 conc ( [ ] , L , L ) .
 conc ( [X| L1 ] , L2 , [X| L3 ] ) :− conc ( L1 , L2 , L3 ) .
 conc([a,b], [], [a,b]) = true
 conc([a,b], [c,d], [a,b,c,d]) = true
 ?− conc ( [ a , b ] , [ c ] , L ) .
 L = [ a , b , c ] ;

22. Programa em Prolog – Listas (cont)
 Decompor a lista:
 conc (L1 , L2 , [ a , b , c ] ) .
 L1 = [ ] L2 = [ a , b , c ] ;
 L1 = [ a ] L2 = [ b , c ] ;
 L1 = [ a , b ] L2 = [ c ] ;
 L1 = [ a , b , c ] L2 = [ ] ;

23. Programa em Prolog – Exemplos
 Descrição: O exemplo clássico para determinar que se todo
homem é mortal e se Sócrates é um homem, então Sócrates é
mortal. Essas a rmações podem ser representadas através das
fórmulas:
 ∀x(homem(x) → mortal(x))
 homem(socrates)
 a partir destas pode-se concluir:
 mortal(socrates)

24. Programa em Prolog – Exemplos
 Código em Prolog:
 m o r t al (X) :− % Todos os homens são m o r t a i s
 homem(X) ,
 w r i t e f ( `%w%w%w ' , [ ` Sim , ' , X, ` é m o r t al ' ] ) .
 homem( s o c r a t e s ) . % S ó c r a t e s é um homem.
 Consulta:
 m o r t al ( s o c r a t e s ) .
 Sim, socrates é mortal
 Yes

25. Programa em Prolog – Exemplos
 Fatorial:
 fatorial(0,1) .
 fatorial(N,F) :−
 N > 0,
 N1 is N−1,
 fatorial(N1,F1),
 F is N ∗ F1.
 Consultas:
 fatorial(3,W) .
 W = 6;

26. Obrigado!
 Duvidas?

27. Bibliografia
 http://www.ime.usp.br/~slago/slago-prolog.pdf
 https://pt.wikipedia.org/wiki/Prolog
 http://gersonc.anahy.org/graduacao/paradigmas/prologsan.pdf
 http://www.dsc.ufcg.edu.br/~logica/PROLOG/apostila-prolog.pdf