Prolog

PROLOG es un lenguaje de programación declarativo. Los lenguajes declarativos se diferencian de los lenguajes imperativos o procedurales en que están basados en formalismos abstractos (PROLOG está basado en la lógica de predicados de primer orden y LISP, otro lenguaje de programación declarativa, en lambda calculo), y por tanto su semántica no depende de la máquina en la que se ejecutan. Las sentencias en estos lenguajes se entienden sin necesidad de hacer referencia al nivel máquina para explicar los efectos colaterales.

PROLOG es un lenguaje de programación muy útil para resolver problemas que implican objetos y relaciones entre objetos. Está basado en los siguientes mecanismos básicos, que se irán explicando :

• Unificación
• Estructuras de datos basadas en árboles
• Backtracking automático

La sintaxis del lenguaje consiste en lo siguiente:

• Declarar hechos sobre objetos y sus relaciones
• Hacer preguntas sobre objetos y sus relaciones
• Definir reglas sobre objetos y sus relaciones

Vamos utilizar SWI-prolog : https://swish.swi-prolog.org/

Las cláusulas PROLOG son de tres tipos: hechos, reglas y preguntas. Las cláusulas PROLOG consisten en una cabeza y un cuerpo. Los hechos son cláusulas que tienen cabeza pero no tienen cuerpo. Las preguntas sólo tienen cuerpo. Las reglas tienen siempre cabeza y cuerpo. Los hechos son siempre ciertos. Las reglas declaran cosas que son ciertas dependiendo de una condición. El programa PROLOG (o base de datos PROLOG) está formado por hechos y reglas y para PROLOG no hay ninguna distinción entre ambas. Las preguntas se le hacen al programa para determinar qué cosas son ciertas.

Los hechos PROLOG : 

En consola:
assert(progenitor(laura, damian)).

En un archivo:
progenitor(laura, damian).

“progenitor” es el nombre de la relación o nombre de predicado y “laura” y “damian” son los argumentos. Los hechos acaban siempre con punto. 

Las reglas en PROLOG: 

Existe en PROLOG la posibilidad de definir la relación “abuelo(X,Y)” o la relación “tio(X,Y)” como reglas, además de poderlo hacer como hechos o como conjunción de objetivos.

[user].

abuelo(X,Y):- 

progenitor(X,Z), progenitor(Z,Y).

tio(X,Y):- 

progenitor(Z,Y), progenitor(V,Z), progenitor(V,X).

<EOF> 

También podemos crear reglas recursivas : 

[user].

predecesor(X,Y):-progenitor(X,Y).

predecesor(X,Y):-progenitor(X,Z), predecesor(Z,Y).

La definición de varias reglas con el mismo nombre de relación equivale en PROLOG a la “O” lógica o disyunción.

Las preguntas PROLOG

Sobre un conjunto de hechos se pueden realizar una serie de preguntas en la consola. Por ejemplo:

?- progenitor(laura, damian).

true.

?- progenitor(juan, damian).

false.

PROLOG busca automáticamente en la base de datos si existe un hecho que se puede unificar.

También se puede consultar por medio de variables. Por ejemplo:

?- progenitor(jose,X).

X = ana ;

X = patricia.

Debemos consultar más de un resultado por medio de la tecla “Tab”

Sintaxis en Prolog : Los objetos o términos PROLOG pueden ser objetos simples o estructuras. Los objetos simples pueden ser constantes o variables. Las constantes serán átomos o números. Los átomos empiezan con letra minúscula (nunca con números), pueden contener caracteres especiales y pueden ser nombres entre comillas simples. Los números serán enteros o reales, sin una definición explícita de tipos. PROLOG se utiliza para una programación simbólica, no numérica, por eso los enteros se utilizarán por ejemplo para contar el número de elementos de una lista, pero los reales son poco utilizados. Las variables empiezan con mayúscula o con subrayado. Las variables anónimas son aquellas cuyo nombre es sólo el carácter subrayado (_). Se usan cuando no es importante el nombre de la variable o cuando la variable no puede unificar con otra, dentro de la misma cláusula.

Términos. Constantes: Números. Este tipo de constantes se utilizan para representar tanto números enteros como números reales y poder realizar con ellos operaciones aritméticas.

Átomos. Los átomos se utilizan para dar nombre a objetos específicos, es decir, representan individuos concretos. Existen tres clases principales de átomos:

Cadenas formadas por letras, dígitos y el símbolo de subrayado, que deben empezar necesariamente por una letra minúscula.  

Cualquier cadena de caracteres encerrada entre comillas simples.

Términos. Variables

Las variables en Prolog se representan mediante cadenas formadas por letras, dígitos y el símbolos de subrayado, pero deben necesariamente empezar por una letra mayúscula  o por un símbolo de subrayado. 

Ejemplos: X, Resultado_1, Entrada, _total3, _3bis

Las variables que empiezan con un símbolo de subrayado, se denominan variables anónimas, y se usan cuando se necesita trabajar con variables cuyos posibles valores no interesan. 

Términos compuestos. Listas : Uno de los términos compuestos mas importantes y útiles que ofrece Prolog son las listas, secuencias ordenadas de cero o mas elementos, donde los elementos pueden ser cualquier tipo de termino. La lista vacía se representa mediante el átomo [] , toda lista no vacía tiene una cabeza y un resto (que será una lista), y se representa mediante un termino compuesto de paridad 2, cuyos argumentos son, respectivamente, la cabeza y el resto de la lista.

La notación consiste en enumerar entre corchetes todos los elementos de la lista, separados por comas. 

Ejemplos,  [a, []] o [a] y [a, b, c, []] o [a,b,c] 

Prolog también dispone de otra notación para las listas, que consiste en representar la lista con cabeza X y resto Y mediante el termino [X|Y]. Esta ultima  notación es fundamental para poder separar la cabeza del resto de una lista.

Y vamos a continuar...