Prolog i Java - integracja środowisk

Celem laboratorium jest przedstawienie podstaw integracji języka Prolog, na przykładzie środowiska SWI z językiem Java.

Integracja jest realizowana za pośrednictwem interfejsu JPL.

Od uczestników wymaga się znajomości podstaw Prologu i podstawowej znajomości języka Java.

Uwaga: w tym laboratorium może się przydać znajomość lab. z metaprogramowania.

Wprowadzenie

Rola JPL

JPL jest zestawem bibliotek pozwalających na integrację SWI Prologu ze środowiskiem Java na etapie kompilacji i uruchamiania (runtime).

Wymaga SUN JDK lub OpenJDK.

Ze względów licencyjnych w niektórych dystrybucjach GNU/Linux może być dostępny tylko wtedy, jeżeli jest dostępne to 2.

Instalacja JPL

Najlepiej:

apt-get install swi-prolog-jpl

Ogólnie:

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-6-sun
export LD_LIBRARY_PATH=$JAVA_HOME/jre/lib/i386:$JAVA_HOME/jre/lib/i386/client/

jpl oczekuje, że exec SWI nazywa się pl.

ln -s /usr/bin/swipl /usr/bin/pl

ew. dla uruchamiania bez podawania ścieżki przy java

ln -s /usr/lib/swi-prolog/lib/i386/libjpl.so /usr/lib/jvm/java-6-sun/jre/lib/i386/client/
ln -s /usr/lib/swi-prolog/lib/i386/libjpl.so /usr/lib/jvm/java-6-sun/jre/lib/i386/

Reprezentacja typów

JPL zapewnia Prologową reprezentację typów obecnych w Javie. Pełny opis jest tu.

Wywoływanie Javy z Prologu

Patrz również:

Do tworzenia obiektów Javy służy predykat jpl_new/3.

jpl_new( +ClassOrType, +Params, -Result)

W wyniku jego użycia dostajemy referencję do nowoutworzonego obiektu, np.:

jpl_new( 'javax.swing.JFrame', ['frame with dialog'], F)

Do używania metod we wcześniej utworzonych obiektach służy predykat jpl_call/4.

jpl_call( +Object, +Method, +Params, -Result)

Na przykład:

jpl_call( F, setVisible, [@true], @void)

Do pobierania wartości pól obiektów służy predykat jpl_get/3.

jpl_get( +Object, +Field, -Value)

Na przykład:

jpl_get( 'java.awt.Color', pink, Pink)

Do ustawiania wartości pól obiektów służy predykat jpl_set/3.

jpl_set( +Object, +Field, +Value)

Na przykład:

jpl_set( +Class_or_Object, +Field, +Datum)

Wywoływanie Prologu z Javy

Przydatne informacje:

Inicjalizacja Prologu odbywa się automatycznie przy użyciu JPL.

Najczęściej do pracy potrzebujemy być w stanie stworzyć Javowe odpowiedniki termów i zadawać pytania. Hierarcha klas JPL potrzebnych do tych zadań jest opisana tu.

Mając prosty program w Prologu:

rodzic(kasia,robert).
rodzic(tomek,robert).
rodzic(robert,anna).
rodzic(robert,magda).
rodzic(magda,jan).
 
kobieta(kasia).
kobieta(magda).
kobieta(anna).
 
mezczyzna(tomek).
mezczyzna(robert).
mezczyzna(jan).
 
matka(X,Y) :-
	rodzic(X,Y),
	kobieta(X).
 
ojciec(X,Y) :-
	rodzic(X,Y),
	mezczyzna(X).

zapisujemy go w pliku family1.pl

Następnie tworzymy prosty program w Javie:

import java.util.Hashtable;
import jpl.*;
import jpl.Query;
 
public class Family
{
    public static void
    main(String argv[]) {
 
        String t1 = "consult('family1.pl')";
        Query q1 = new Query(t1);
        System.out.println( t1 + " " + (q1.hasSolution() ? "succeeded" : "failed") );
 
        String t2 = "kobieta(kasia)";
        Query q2 = new Query(t2);
        System.out.println( t2 + " is " + (q2.hasSolution() ? "provable" : "not provable") );
 
        String t3 = "rodzic(robert,anna)";
        Query q3 = new Query(t3);
        System.out.println( t3 + " is " +(q3.hasSolution() ? "provable" : "not provable") );
 
        String t4 = "ojciec(robert,X)";
        Query q4 = new Query(t4);
        System.out.println( "first solution of " + t4 + ": X = " + q4.oneSolution().get("X"));
 
        java.util.Hashtable[] ss4 = q4.allSolutions();
        System.out.println( "all solutions of " + t4);
        for ( int i=0 ; i<ss4.length ; i++ )
            System.out.println( "X = " + ss4[i].get("X"));
 
        System.out.println( "each solution of " + t4);
        while ( q4.hasMoreSolutions() ){
                java.util.Hashtable s4 = q4.nextSolution();
                System.out.println( "X = " + s4.get("X"));
        }
 
        String t5 = "ojciec(X,Y)";
        Query q5 = new Query(t5);
 
        System.out.println( "each solution of " + t5 );
        while ( q5.hasMoreSolutions() ){
                java.util.Hashtable s5 = q5.nextSolution();
                System.out.println( "X = " + s5.get("X") + ", Y = " + s5.get("Y"));
        }
 
 
    }
}

Kompilacja:

javac -classpath /usr/lib/swi-prolog/lib/jpl.jar Family.java

Uruchamianie:

java  -classpath /usr/lib/swi-prolog/lib/jpl.jar\:. -Djava.library.path="$LD_LIBRARY_PATH:/usr/lib/swi-prolog/lib/i386/" Family

Ćwiczenia

Interfejsy w Javie do programów Prologu

Należy przyjrzeć się (przypomnieć sobie!) proste systemu ekspertowe z laboratorium z metaprogramowania.

W szczególności, jeżeli zadaniem jest stworzenie GUI w Javie do systemu car, okazuje się, że jedyne elementy wymagające modyfikacji to predykaty związne z interfejsem użytkownika: question/2 i info/1:

question(Result,T):-
   jpl_call('javax.swing.JOptionPane','showConfirmDialog',[(@null),T,'Question',0],X),
   change(X,Result).   
 
info(X):-
   jpl_call('javax.swing.JOptionPane','showMessageDialog',[(@null),X],F).
 
get_yes_or_no(Q,Result) :- 
                           ask_question(Q,X),
                           question(Result,X).                 
change(0,yes).
change(1,no).

Patrz pełen przykład tutaj.

Proszę przejrzeć wszystkie przykłady z projeku MIW08_ruleruntimeg i każdy z nich uruchomić.

Interfejsy

Rodzina - revisited

Mając „nieśmiertelny” program rodzina z pierwszych zajęć (uwaga: pełna wersja fam2.pl jest na drugim lab!) należy napisać GUI w Javie, pozwalające na zadawaniu pytań, w dwóch wariantach:

  • zadawanie stringu będącego zapytaniem
  • wyświetlanie prostego checkboxy, pozwalającego na wybór predykatu do zapytania i ew. argumentów.

Uwaga: Prolog wywołuje Javę!

Learner

Dodać prosty interfejs w Javie do programu learner. (analogicznie jak w systemie car).

Uwaga: Prolog wywołuje Javę!

Prologowe bazy

Mając programy rodzina i planer lotów z Lab o reprezentacji wiedzy należy stworzyć interfejsy pozwalające na odpowiednio:

  • modyfikowanie bazy prologowej za pomocą GUI w Javie, oraz
  • zadawanie zapytań

Uwaga: Java wywołuje Prolog!

Własne pomysły

:-)

Materiały

Uwagi, komentarze, propozycje

Tu studenci mogą wpisywać swoje uwagi.

Grzegorz J. Nalepa 2009/05/06 09:13

pl/prolog/prolog_lab/prolog_lab_java.txt · ostatnio zmienione: 2017/07/17 08:08 (edycja zewnętrzna)
www.chimeric.de Valid CSS Driven by DokuWiki do yourself a favour and use a real browser - get firefox!! Recent changes RSS feed Valid XHTML 1.0