Prolog dostarcza szeregu predykatów, pozwalających na analizowanie typów termów.

Po pierwsze można stwierdzić, czy term jest niewiadomą (zmienną logiczną) o nieustalonej wartości, czy też ma określoną wartość, czyli jest stałą, lub zmienną o wcześniej ustalonej wartości (po pomyślnej unifikacji).

Służą do tego predykaty:

var(X) nonvar(X)

Poza tym, jest szereg predykatów sprawdzających, czy term jest:

atom

  atomem logicznym (stałą, napisem) 

atomic

  liczbą lub atomem 

number

  liczbą 

compound

  złożoną strukturą 

integer

  liczbą całkowitą 

float

  liczbą zmiennoprzecinkową 

Z racji tego, iż termy sa podstawową metodą strukturalizacji danych w Prolog, istnieje kilka mechanizmów wspomagających ich przetwarzanie:

=..

  operator pozwala na dynamiczną zamianę termu na listę i vice versa 

functor(T,N,A)

  predykat jest prawdziwy, jeżeli N pokrywa się z nazwą termu T o arności A 

arg(N,T,A)

  predykat jest prawdziwy, jeżeli A jest Ntym argumentem termu T 

W prologu bardzo łatwo można definiować własne operatory, co ułatwia przetwarzanie danych.

Realizowane jest to przez predykat :- op(P, T, N), który definiuje N, jako operator typu T, o priorytecie P.

Zdefiniowane w standardzie ISO operatory to:

1200 xfx –>, :- 1200 fx :-, ?- 1150 fx dynamic, discontiguous, initialization, module_transparent, multifile, thread_local, volatile 1100 xfy ;, | 1050 xfy →, op*→ 1000 xfy , 954 xfy \ 900 fy \+ 900 fx ~ 700 xfx <, =, =.., =@=, =:=, =<, ==, =\=, >, >=, @<, @=<, @>, @>=, \=, \==, is 600 xfy : 500 yfx +, -, /\, \/, xor 500 fx +, -, ?, \ 400 yfx *, /, , rdiv, «, », mod, rem 200 xfx ** 200 xfy ^ Wszystkie mogą być zredefiniowane!. ==== Temat: Konstruowanie klauzul i Metainterpretery ==== W Prologu występują dwa silne mechnizmy wspomagające metainterpretację kodu: call(X) wywołuje X, jako cel Prologu, clause(Head,Body) odszukuje klauzulę o nagłówku Head, gdzie Body jest unifikowane z ciałem klauzuli; w przypadku faktów Body=true. Meta programowanie to tworzenie programów, które przetwarzają kod innych programów. Przykłady metaprogramowania znaleźć można w np.: kompilatorach, analizatorach kodu, generatorach kodu. W Prologu metaprogramowanie jest naturalną techniką, dzięki czemu pisanie programów działających w diametralnie różnych paradygmatach jest proste. ==== Temat: Przykłady systemów regułowych ==== * System: CAR Źródło: Michael A. Covington, Donald Nute and André Vellino, Prolog programming in depth, Prentice-Hall, 1996. Cechy: o klauzule Prologu jako reprezentacja wiedzy o wbudowany mechanizm Prologu o wnioskowanie wstecz o trywialny :) System: pl/car.pro * System: OOPS Źródło: Dennis Merritt, Building Expert Systems in Prolog Springer-Verlag, 1989. Cechy: o własna reprezentacja reguł o kodowanie reguł na termach Prologu o własny mechanizm wnioskujący o wnioskowanie wprzód o wymienne bazy wiedzy Mechanizm wnioskujący: pl/oops.pro Baza wiedzy: pl/animal_kb.pro * System: XSHELL Źródło: Michael A. Covington, Donald Nute and André Vellino, Prolog programming in depth, Prentice-Hall, 1996. Cechy: o klauzule Prologu jako reprezentacja wiedzy o rozbudowana reprezentacja reguł o wbudowany mechanizm Prologu o wnioskowanie wstecz o wymienne bazy wiedzy o rozbudowane przetwarzanie Mechanizm wnioskujący: pl/xshell.pro Baza wiedzy: pl/cichlid.pro ===== ĆWICZENIA ===== ==== 6.1 Ćwiczenie: Sprawdzanie typów termów ==== Proszę przetestować poniższe: ?- var(X). ?- var(X),X=2. ?- X=2,var(X). ?- atom(X). ?- atom(3). ?- atom(a). ?- atom(+). ?- atom(:. ?- atom('ala'). ?- atomic(a). ?- atomic(3). ?- atomic(+). ?- atomic(X). ?- number(ala). ?- number(3). ?- number(3). ?- integer(3). ?- integer(3.14). ?- float(3.14). ?- float(3). ?- compound(ala). ?- compound(ala(ma,kota)). ?- compound(3). ==== 6.2 Ćwiczenie: Konstruowanie i dekompzycja termów ==== Proszę przećwiczyć przetwarzanie termów: ?- A =.. [ala, ma, kota]. ?- ala(ma,kota,w(ciapki(rozowe))) =.. A. Przeanalizować: ?- functor(ala(ma,kota),F,A). ?- CzyTo=ala,OLiczbie=2,functor(ala(ma,kota),CzyTo,OLiczbie). ?- CzyTo=kasia,OLiczbie=2,functor(ala(ma,kota),CzyTo,OLiczbie). ?- functor(ala(ma,kota),F,_), write('To jest funktor \''), write(F), write('\'.'). ?- arg(X,ala_ma(kota,psa,schiza),A). ?- arg(2,ala_ma(kota,psa,schiza),A). ?- functor(A,riverside,3). ?- functor(A,riverside,4), arg(1,A,voices), arg(4,A,head). ==== 6.3 Ćwiczenie: Definiowanie operatorów ==== Proszę wpisać do pliku oper1.pro :- op(100,xfy, matka). julia matka marcin. a nastepnie przetestować: ?- X matka Y. Dopisać do pliku: :- op(300, xfx, ma). :- op(200, xfy, i). jas ma kota i psa. ala ma jasia i angine i dosc_agh. Przetestować: ?- ma(X,Y). ?- display(jas ma kota i psa). ?- display(ala ma jasia i angine i dosc_agh). ==== 6.4 Ćwiczenie: Konstruowanie klauzul i Metainterpretery ==== Proszę wczytać program pl/rodzina1.pro. Uruchomić: ?- listing(kobieta). ?- call(kobieta(X)). ?- clause(kobieta(X),B). ?- listing(matka). ?- Kto=kasia, call(matka(Kto,Kogo)), write(Kto), write(' jest matka '), write(Kogo). ?- Matka=kasia, Dziecko=robert, clause(matka(Matka,Dziecko),Kiedy), write(Matka), write(' jest matka '), write(Dziecko), write(' wtedy gdy: '), write(Kiedy). Proszę do pliku meta.pro wpisać predykat: :- include(readstr). odpowiedz :- write('\'matka\' czy \'ojciec\'? '), read_atom(X), write('kogo? '), read_atom(Y), Q =.. [X,Kto,Y], display(Q), call(Q), write(Kto), nl. Uwaga: potrzebny jest dodatkowy plik: pl/readstr.pro a następnie przetestować i przemyśleć: ?- odpowiedz. 'matka' czy 'ojciec'? ojciec kogo? robert Dopisać do pliku meta.pro następujące proste metainterpretery Prologu: rozwiaz1(G) :- call(G). rozwiaz2(true) :- !. rozwiaz2¹⁾ :- !, rozwiaz2(G1), rozwiaz2(G2). rozwiaz2(G) :- clause(G,B), rozwiaz2(B). rozwiaz3(true) :-!. rozwiaz3²⁾ :- !, rozwiaz3(G1), rozwiaz3(G2). rozwiaz3(G) :- write('Wywoluje: '), write(G), nl, clause(G,B), rozwiaz3(B), write('Wyjscie: '), write(G), nl. Pierwszy z nich po prostu wywołuje pojedynczy cel, tak jak powłoka SWI. Drugi pozwala na zadanie celu złożonego z 2 części. Trzeci działa podobnie, ale śledzi wykonywanie. Przetestować ich działanie: ?- rozwiaz1(matka(kasia,X)). ?- rozwiaz1(matka(kasia,X),matka(Y,robert)). ?- rozwiaz2³⁾). ?- rozwiaz3⁴⁾). Proszę pobrać kod pl/tracerdepth.pro Przetestować: ?- traced(matka(kasia,Y)). ==== 6.5 Ćwiczenie: Przykłady systemów regułowych ==== Przetestować systemy: * System: CAR System: pl/car.pro Plik pomocniczy: pl/getyesno.pro * System: OOPS Mechanizm wnioskujący: pl/oops.proBaza wiedzy: pl/animal_kb.pro * System: XSHELL Mechanizm wnioskujący: pl/xshell.pro Pliki pomocnicze: pl/readstr.pro , pl/readnum.pro , pl/writeln.pro , pl/getyesno.pro Baza wiedzy: pl/cichlid.pro Analizując ich pracę i sposób implementacji, proszę zwrócić uwagę na: * sposób reprezentacji reguł, jak są zapisywane reguły w bazie wiedzy systemu, z jakich operatorów korzystają, * sposób implementacji mechanizmy wnioskującego, na jakich rozwiązaniach się opiera. <code prolog> a(1). a(2). b(4). b(3). wyp1(F,X):- F, F =.. [_,X]. %wyp1(a(_),X). %wyp1(b(_),X). wyp(F,X):- functor(Pred,F,1), Pred, Pred =.. [_,X]. %wyp(a,X). %wyp(b,X). </code>