Różnice między wybraną wersją a wersją aktualną.
| Nowa wersja | Poprzednia wersja | ||
|
pl:prolog:prolog_lab:prolog_lab_1 [2007/11/21 23:38] root Document moved from pl:prolog:lab:prolog_lab_1 |
pl:prolog:prolog_lab:prolog_lab_1 [2009/02/22 14:06] holownia usunięto |
||
|---|---|---|---|
| Linia 1: | Linia 1: | ||
| - | ====== 1 LAB: Wprowadzenie do środowiska Prologu ====== | + | {{header>1}} |
| + | ====== - #1 LAB: Wprowadzenie do środowiska Prologu ====== | ||
| - | ===== WPROWADZENIE ===== | + | ===== - WPROWADZENIE ===== |
| ==== Temat: Czym jest Prolog ==== | ==== Temat: Czym jest Prolog ==== | ||
| - | Prolog to język programowania logicznego, lub dokładniej programowania w logice (PROgrammation en LOGique, PROgramming in LOGic). | + | Prolog to język programowania logicznego, lub dokładniej programowania w logice (//PROgrammation en LOGique, PROgramming in LOGic//). |
| + | |||
| + | Uwaga: nie należy za bardzo przejmować się hasłem o Prologu w Wikipedii -- jest //źle// napisane! | ||
| ==== Rozwój: ==== | ==== Rozwój: ==== | ||
| - | * podstawy teoretyczne: logika, Robinson (rezolucja), Kowalski (University of Edinburgh) | + | * podstawy teoretyczne: logika ([[wp>George_Boole]],[[wp>Gottlob_Frege]],[[wp>Alfred_Tarski]], i inni), [[wp>J._Alan_Robinson]] (rezolucja), [[wp>]] (University of Edinburgh) |
| - | * implementacje: Colmerauer, (University of Aix-Marseille), 1972; Warren (University of Edinburgh) 1977 | + | * implementacje: [[wp>Alain_Colmerauer]], (University of Aix-Marseille), 1972; [[wp>David_H._D._Warren]] (University of Edinburgh) 1977 |
| ==== Temat: SWI Prolog ==== | ==== Temat: SWI Prolog ==== | ||
| Linia 18: | Linia 23: | ||
| Współcześnie jest dostępnych szereg implementacji Prologu, w tym swobodnie dostępne kompilatory Prologu: | Współcześnie jest dostępnych szereg implementacji Prologu, w tym swobodnie dostępne kompilatory Prologu: | ||
| - | * Jan Wielemaker, SWI-Prolog, http://www.swi-prolog.org | + | * Jan Wielemaker, //SWI-Prolog//, http://www.swi-prolog.org |
| - | * Daniel Diaz, GNU-Prolog, http://gnu-prolog.inria.fr | + | * LIACC/Universidade do Porto, OPPE Sistemas/UFRJ, //YAP//, http://www.ncc.up.pt/~vsc/Yap/ |
| + | * Daniel Diaz, //GNU-Prolog//, http://gnu-prolog.inria.fr | ||
| - | W czasie zajęć będzie się pracować głównie w środowisku SWI. | + | W czasie zajęć będzie się pracować w środowisku SWI. |
| - | Podstawowym interfejsem jest w SWI powłoka. W powłoce pracuje się podobnie jak w powłoce unixowej, oczywiście z uwzględnieniem specyfiki Prologu. | + | Podstawowym interfejsem w SWI jest powłoka. W powłoce pracuje się podobnie jak w powłoce unixowej, oczywiście z uwzględnieniem specyfiki Prologu. |
| - | ==== Temat: Programy w Prologu ==== | ||
| - | Elementy składniowe programu: | + | ==== Ćwiczenie: Uruchamianie powłoki ==== |
| - | * atomy: stałe znakowe, | + | Unix/GNU/Linux: Proszę otworzyć okno terminala, np. ''xterm'' i uruchomić w nim powłokę SWI przez polecenie ''swipl'' (może też być dostępny przez polecenie ''pl''). |
| - | * niewiadome/szukane (tzw. zmienne logiczne), | + | |
| - | * termy: symbole funkcyjne przyjmujące argumenty | + | |
| - | Program składa się z | + | Windows: uruchomić za pomoc ikony, menu, itp. |
| - | * szeregu klauzul (ang. clause), wyróżniamy: | + | UWAGA: każda //linia kodu// w Prologu musi się kończyć kropką, podobnie linia, polecenie w powłoce! |
| - | * fakty (klauzule proste) | + | |
| - | * reguły (klauzule złożone) | + | |
| - | * oraz celu (ang. goal) | + | |
| - | ==== Temat: Uruchamianie programu ==== | + | Proszę sprawdzić działanie systemu pomocy, przez predykat ''help.'', a następnie przeczytać opis do predykatu ''consult/1''. |
| - | Do uruchomienia programu należy załadować plik z kodem w Prologu przy pomocy predykatu consult/1 (skrót [nazwa].) | + | Proszę wyjść z powłoki przez ''halt.'' |
| - | Operację tę należy powtarzać po każdej modyfikacji kodu. | + | Proszę ponownie uruchomić powłokę SWI. Przy pomocy jakiej kombinacji klawiszy można wyjść z powłoki unixowej - analogiczenie w SWI? |
| - | Temat: Środowisko pracy | ||
| - | SWI dostarcza przede wszystkim zaawansowanej powłoki, wyposażonej w bibliotekę GNU ReadLine. | ||
| - | Cennym uzupełnieniem jest edytor GNU Emacs ze środowiskiem edycyjnym (trybem) prolog.el. | ||
| - | SWI w wersji rozszerzonej o środowisko XPCE dostarcza również narzędzi programistycznych, takich jak wbudowany edytor emacs. | + | ==== Temat: Środowisko pracy ==== |
| - | ==== Temat: Programowanie nieklasyczne ==== | + | SWI dostarcza przede wszystkim zaawansowanej powłoki, wyposażonej w bibliotekę //GNU ReadLine//. |
| - | Prolog NIE jest klasycznym językiem programowania. | + | Cennym uzupełnieniem jest edytor GNU Emacs ze środowiskiem edycyjnym (trybem) //[[http://packages.debian.org/stable/prolog-el|prolog.el]]//. |
| - | Nie ma w nim: | + | SWI w wersji rozszerzonej o środowisko XPCE dostarcza również narzędzi programistycznych, takich jak wbudowany edytor //emacs//. Aby z niego skorzystać należy zamiast ''swipl'' wywołać ''xpce'' a potem w powłoce Prologu ''emacs.''. |
| - | * słów kluczowych, | + | ==== Ćwiczenie: Środowisko pracy ==== |
| - | * brak rozróżnienia we/wy | + | |
| - | * brak funkcji | + | |
| - | * brak zmiennych (klasycznych) | + | |
| - | * brak jawnej sekwencyjności, czy iteracyjności | + | |
| - | Prolog dostarcza: | + | Sprawdzić działanie systemu pracy z linią poleceń (GNU Readline): historia, dopełnianie, skrótu klawiaturowe. Przeglądnąć tryb pracy w GNU Emacs i edytor PCE Emacs (uruchomić SWI Prolog przez ''xpce''). |
| - | * metody strukturalizowania informacji, termy | ||
| - | * programowania deklaratywnego | ||
| - | * rekurencji, jak metody przetwarzania informacji | ||
| - | * unifikacji - mechanizmy dopasowywania wzorców | ||
| - | * rezolucji - metody wnioskowani logicznego | ||
| - | * strategii sterowania wnioskowaniem | ||
| - | ===== ĆWICZENIA ===== | + | ===== - Programowanie w Prologu ===== |
| + | ==== Temat: Programowanie nieklasyczne ==== | ||
| - | ==== 1.1 Ćwiczenie: Uruchamianie powłoki ==== | + | Prolog NIE jest klasycznym językiem programowania. |
| + | Nie ma w nim: | ||
| + | * słów kluczowych (typu IF THEN ELSE, DO WHILE, GOTO), | ||
| + | * brak rozróżnienia we/wy w sensie klasycznego wywoływania funkcji, | ||
| + | * brak funkcji, (można jednak prowadzić proste obliczenia; funkcje mogą być zastępowane predykatami), | ||
| + | * brak instrukcji podstawienia/przypisania; inne rozumienie zmiennych, | ||
| + | * brak jawnej sekwencyjności, czy iteracyjności (z małymi wyjątkami), | ||
| + | * brak dualizmu dane/program! | ||
| - | Unix/GNU/Linux: Proszę otworzyć okno terminala, np. xterm i uruchomić w nim powłokę SWI przez polecenie swipl (może też być dostepny przez polecenie pl). | + | Prolog dostarcza: |
| + | * metody strukturalizowania informacji, //termy//, | ||
| + | * programowania //deklaratywnego//, | ||
| + | * //rekurencji//, jak metody przetwarzania informacji, | ||
| + | * //unifikacji// - mechanizmy dopasowywania wzorców, | ||
| + | * //rezolucji// - metody wnioskowani logicznego, | ||
| + | * strategii sterowania wnioskowaniem. | ||
| - | Windows: uruchomi za pomoc ikony, menu, itp. | + | ==== Temat: Pisanie programów ==== |
| - | UWAGA: każda //linia kodu// w Prologu musi się kończyć kropką! | + | Elementy składniowe programu: |
| - | Proszę sprawdzić działanie systemu pomocy, przez predykaty help., a następnie przeczytać opis do predykatu consult/1. | + | * //stałe//: stałe znakowe a także liczby (atomy), |
| + | * //niewiadome/szukane// (odpowiadają tzw. zmiennym logicznym, które __nie__ mają zbyt wiele wspólnego ze zmiennymi w klasycznych językach programowania), | ||
| + | * //termy//: symbole funkcyjne wraz z argumentami, obiekty strukturalnie złożone. | ||
| - | Proszę wyjść z powłoki przez halt. | + | Program składa się z: |
| - | Proszę ponownie uruchomić powłokę SWI. Przy pomocy jakiej kombinacji klawiszy można wyjść z powłoki unixowej - analogiczeniw SWI? | + | * szeregu //klauzul// (ang. //clause//), wyróżniamy: |
| + | * //fakty// (klauzule proste, formuły atomowe/atomiczne), | ||
| + | * //reguły// (klauzule złożone), | ||
| + | * oraz //celu// (ang. //goal//). | ||
| - | ==== 1.2 Ćwiczenie: Pisanie programów ==== | + | ==== Ćwiczenie: Pisanie programów ==== |
| Proszę przyjrzeć się poniższemu, prostemu programowi (klasyczny przykład //Rodzina//). | Proszę przyjrzeć się poniższemu, prostemu programowi (klasyczny przykład //Rodzina//). | ||
| Linia 108: | Linia 114: | ||
| </code> | </code> | ||
| - | Proszę uruchomić wybrany zewnętrzny edytor i wpisać w nim podobny program, dotyczący własnej (albo innej) rodziny. Mniej ambitni mogą po prostu przepisać... Program należy zapisać w pliku fam2.pl | + | Proszę uruchomić wybrany zewnętrzny edytor i wpisać w nim podobny program, dotyczący własnej (albo innej) rodziny. Mniej ambitni mogą po prostu przepisać... Program należy zapisać w pliku //fam2.pl//. |
| - | ==== 1.3 Ćwiczenie: Uruchamianie programów ==== | + | |
| + | |||
| + | ==== Temat: Uruchamianie programu ==== | ||
| + | |||
| + | Do uruchomienia programu należy w powłoce załadować plik z kodem w Prologu przy pomocy predykatu ''consult/1'' (skrót: ''[nazwa].'') | ||
| + | |||
| + | Operację tę należy powtarzać po każdej modyfikacji kodu bazy wiedzy! | ||
| + | |||
| + | |||
| + | ==== Ćwiczenie: Uruchamianie programu ==== | ||
| W powłoce SWI należy wczytać powyższy program: | W powłoce SWI należy wczytać powyższy program: | ||
| Linia 122: | Linia 137: | ||
| Po ukazaniu się 1. odpowiedzi należy wcisnąć klawisz średnika (;). | Po ukazaniu się 1. odpowiedzi należy wcisnąć klawisz średnika (;). | ||
| - | ==== 1.4 Ćwiczenie: Praca z programem ==== | + | ==== Ćwiczenie: Baza wiedzy ==== |
| + | |||
| + | Sprawdzić działanie predykatu ''listing/0''. | ||
| + | |||
| + | Sprawdzić działanie predykatu ''listing/1'': | ||
| + | |||
| + | ?- listing(rodzic). | ||
| + | |||
| + | W sytuacjach kiedy nie interesują nas wartości pewnych szukanych w predykacie, możemy użyć tzw. szukanych anonimowych. Na przykład: ''czy Robert ma rodziców?'' | ||
| + | |||
| + | ?- rodzic(_,robert). | ||
| + | |||
| + | ==== Ćwiczenie: Praca z programem ==== | ||
| Systemowi można teraz zadawać pytania, cele do zrealizowania. | Systemowi można teraz zadawać pytania, cele do zrealizowania. | ||
| Linia 133: | Linia 160: | ||
| ?- mezczyzna(tomek). | ?- mezczyzna(tomek). | ||
| + | |||
| + | |||
| Czy reksio jest mężczyzną? | Czy reksio jest mężczyzną? | ||
| Linia 138: | Linia 167: | ||
| ?- mezczyzna(reksio). | ?- mezczyzna(reksio). | ||
| - | Czy kasia jest rodzicem robert? | + | Czy kasia jest rodzicem roberta? |
| ?- rodzic(kasia,robert). | ?- rodzic(kasia,robert). | ||
| Linia 152: | Linia 181: | ||
| ?- rodzic(Y,robert). | ?- rodzic(Y,robert). | ||
| - | Czy zamiast Y można wpisać inny symbol? | + | Czy zamiast ''Y'' można wpisać inny symbol? |
| - | ==== 1.5 Ćwiczenie: Rozbudowa programu ==== | + | ==== Ćwiczenie: Rozbudowa programu ==== |
| Proszę rozbudować program do poniższej, analogicznej (co do liczby osób i zależności) formy: | Proszę rozbudować program do poniższej, analogicznej (co do liczby osób i zależności) formy: | ||
| Linia 178: | Linia 207: | ||
| Czy kolejność wpisywania linii ma znaczenie? | Czy kolejność wpisywania linii ma znaczenie? | ||
| - | UWAGA: aby dopisane fakty były dostępne dla Prologu, należy go ponownie wczytać! | + | UWAGA: aby dopisane fakty były dostępne dla Prologu, należy ponownie załadować plik! |
| Jeżeli koniunkcję celów oznaczamy przecinkiem, to jak zapytać kto jest matką, a kto ojcem roberta? | Jeżeli koniunkcję celów oznaczamy przecinkiem, to jak zapytać kto jest matką, a kto ojcem roberta? | ||
| - | ==== 1.6 Ćwiczenie: Przykład w innym języku ==== | + | ==== Ćwiczenie: Przykład w innym języku ==== |
| Proszę spróbować dopisać do programu takie linijki: | Proszę spróbować dopisać do programu takie linijki: | ||
| + | <code prolog> | ||
| famme(kasia). | famme(kasia). | ||
| - | |||
| homme(krzys). | homme(krzys). | ||
| - | |||
| parent(kasia,krzys). | parent(kasia,krzys). | ||
| + | </code> | ||
| Czy nazwa użytych symboli wpływa na działanie programu? | Czy nazwa użytych symboli wpływa na działanie programu? | ||
| Linia 197: | Linia 225: | ||
| Jakie są ograniczenia na używane symbole? | Jakie są ograniczenia na używane symbole? | ||
| - | ==== 1.7 Ćwiczenie: Reguły ==== | + | |
| + | |||
| + | ==== Ćwiczenie: Reguły ==== | ||
| Proszę dopisać poniższe reguły i sprawdzić ich działanie. | Proszę dopisać poniższe reguły i sprawdzić ich działanie. | ||
| Linia 214: | Linia 244: | ||
| Proszę zdefiniować reguły opisujące: brata, siostrę, dziadka i babcię. Proszę dokładnie sprawdzić ich działanie. | Proszę zdefiniować reguły opisujące: brata, siostrę, dziadka i babcię. Proszę dokładnie sprawdzić ich działanie. | ||
| - | Jaki pojawia się problem przy bracie/siostrze? Uwaga na operator:\= | + | Jaki pojawia się problem przy bracie/siostrze? Uwaga na operator: ''\='' |
| Proszę się zastanowić nad własnymi regułami opisującymi relacje w rodzinie. | Proszę się zastanowić nad własnymi regułami opisującymi relacje w rodzinie. | ||
| - | ==== 1.8 Ćwiczenie: Reguły rekurencyjne ==== | ||
| - | Rekurencja jest jednym z podstawowych mechanizmów programowania w Prologu. Proszę się przyjrzeć regułom opisującej przodka: | + | ==== Ćwiczenie: Reguły rekurencyjne ==== |
| + | |||
| + | Rekurencja jest jednym z podstawowych mechanizmów programowania w Prologu. Proszę się przyjrzeć regułom opisującym przodka: | ||
| <code prolog> | <code prolog> | ||
| Linia 231: | Linia 262: | ||
| </code> | </code> | ||
| - | Te dwie klauzule, w tym przypadku reguły, opisują dokładnie jeden predykat: przodek/2. | + | Te dwie klauzule, w tym przypadku reguły, opisują dokładnie jeden predykat: //przodek/2//. |
| Jak zdefiniować potomka, krewnego? | Jak zdefiniować potomka, krewnego? | ||
| - | ==== 1.9 Ćwiczenie: Środowisko pracy ==== | ||
| - | Sprawdzić działanie systemu pomocy. | + | ====== Obserwacje ====== |
| - | Sprawdzić działanie systemu pracy z linią poleceń (GNU Readline): historia, dopełnianie, skrótu klawiaturowe. Przeglądnąć tryb pracy w GNU Emacs i edytor PCE Emacs (uruchomić SWI Prolog przez xpce). | + | ===== Styl ===== |
| + | Poprawny styl kodowania bardzo wpływa na przejrzystość programów w Prologu. Program w Prologu jest pewną reprezentacją wiedzy, powinien być zrozumiały dla osoby znającej jedynie notację (relacyjną) użytą w Prologu. Czytelnik kodu programu nie musi znać //algorytmu// czy //modelu// (np. obiektowego), żeby zrozumieć program. To sam program JEST algorytmem, modelem. | ||
| - | ==== 1.10 Ćwiczenie: Obserwacje ==== | + | ===== Alternatywa ===== |
| + | Tak, w Prologu jest operator alternatywy (ang. //OR//), ale //nie//, nie jest niezbędny, ani nie powinno się go używać. W praktyce ten sam efekt uzyskujemy pisząc kolejne klauzule, a zyskujemy na przejrzystości. | ||
| - | Sprawdzić działanie predykatu listing/0. | + | ===== Klasyczny program ===== |
| - | + | ||
| - | Sprawdzić działanie predykatu listing/1: | + | |
| - | + | ||
| - | ?- listing(rodzic). | + | |
| - | + | ||
| - | W sytuacjach kiedy nie interesują nas wartości pewnych szukanych w predykacie, możemy użyć tzw. szukanych anonimowych. Na przykład: ,,czy Robert ma rodziców?'' | + | |
| - | + | ||
| - | ?- rodzic(_,robert). | + | |
| - | + | ||
| - | Poprawny styl kodowania bardzo wpływa na przejrzystość programów w Prologu. Program w Prologu jest pewną reprezentacją wiedzy, powinien być zrozumiały dla osoby znającej jedynie notację (realcyjną) użytą w Prologu. Czytelnik kodu programu nie musi znać //algorytmu// czy //modelu// (np. obiektowego), żeby zrozumieć program. To sam program JEST algorytmem, modelem. | + | |
| Na zakończenie: | Na zakończenie: | ||
| ?- write('Hello world'), nl. | ?- write('Hello world'), nl. | ||
| - | |||
| + | ====== Komentarze ====== | ||
| + | Z braku lepszego miejsca tutaj studenci wpisują komentarze natury ogólnej do tego lab. 8-) | ||
| + | |||
| + | --- //[[gjn@agh.edu.pl|Grzegorz J. Nalepa]] 2008/02/20 14:34// | ||
