第6章 PROLOG语言

人工智能课件,PROLOG语言

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第6章 PROLOG语言6.1 PROLOG语言概述6.2 PROLOG语言的结构 6.3 PROLOG语言的内部谓词 6.4 PROLOG语言的搜索策略 6.5 谓词！的讨论 6.6 PROLOG程序设计 6.7 PROLOG语言与C语言的连接2013-8-3 1

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6.1 PROLOG语言概述到目前为止，PROLOG语言是两种主要的人工智能程序设 计语言之一(另一个是LISP)。本章对PROLOG语言做 一描述，并讨论几个例子，使大家了解PROLOG语言及

其特点，并能编写简单的PROLOG程序。

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6.1.1 PROLOG语言的发展 PROLOG(Programming in Logic)语言是一种以逻辑 推理为基础的逻辑型程序设计语言。它是陈述性语言 而不是过程性的语言。 PROLOG语言首先由法国马塞大学的Colmerauer和它

的研究小组于1972年研制成功，后来在欧洲得到进一步发展。特别是1981年日本宣布要以PROLOG作为他们 正在研制的新一代计算机——智能计算机的核心语言，

更使PROLOG举世瞩目，迅速风靡世界

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Prolog是建立在逻辑学的理论基础之上的， 最初是运用 于自然语言的研究领域。然而现在它被广泛的应用在 人工智能的研究中，它可以用来建造专家系统、自然 语言理解、智能知识库等。 同时它对一些通常的应用程序的编写也很有帮助。使用

它能够比其他的语言更快速地开发程序，因为它的编程方法更象是使用逻辑的语言来描述程序。 从纯理论的角度来讲，Prolog是一种令人陶醉的编程语言，

接近人的思维习惯。

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早期PROLOG版本都是解释型的，1986年美国的Borland公 司推出了编译型PROLOG-TurboPROLOG,并很快成为PC 机上流行的PROLOG。 现在运行在Windows环境下的可视化编程语言Visual PROLOG也已面世。

但这些PROLOG语言版本属顺序逻辑程序设计语言。目前的常用 PROLOG环境有：Visual Prolog 、Amzi! Prolog、SWI Prolog、Turbo Prolog、B Prolog 、Strawberry Prolog、Sicstus Prolog、EZY Prolog 等。2013-8-3 5

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第6章 PROLOG语言 6.1.2 PROLOG语言的特点 作为一种程序设计语言，PROLOG语言它与一般的程序设计语言有很 大的差别。用一般的程序设计语言，像Fortran C等等来解决问题

的时候，都要指明算法。即告诉计算机“如何做”。prolog是更加容易理解的语言。 (1) PROLOG语言求解问题的时候，只要求程序员描述所解问题中的对

象和反映他们之间关系的某些已知事实，描述，定义各个对象和他们之间关系的某些规则。它强调的是对象之间的逻辑关系。 (2) PROLOG语言的数据和程序结构统一，PROLOG提供了一种统一的数

据结构称为“项”。所有的程序和数据都由项组成(3) PROLOG可以自动实现模式匹配和回溯。 (4) 递归是PROLOG语言的重

要特点之一

语法简明，只有三种句型2013-8-3 6

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一个例子：比如一群年轻人正在恋爱，每个人都有自己心中所追求的对象： 张学友爱王菲

张学友爱周慧敏王菲爱谢廷峰 周慧敏爱张学友 谢廷峰爱王菲 谢廷峰爱周慧敏 刘德华爱周慧敏 问题：我们说两个年轻人要互相都喜爱，他们就算是一

对情侣，那么上面的谁和谁是情侣呢？2013-8-3 7

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解答： 1、事实的表达：“张学友爱王菲”是一条已知的事实， 用prolog语言来表达就是：爱(张学友,王菲). 注意1:prolog是不允许使用除了基本字符以外字符的， 上面的句子必须写成love(zhangxueyou,wanfei).,电脑

才能够真正的理解。注意2:最末尾的“.”一定不能掉，它表示一个句子结束。 注意3:上面词汇对于电脑来说并没有真正的含义，所以 我们完全可以用 ai(zxy,wf).来表达这个关系 。 注意4:张学友和王菲的顺序也没有特别的规定，你完全

可以把他们换个位置：爱(王菲,张学友).2013-8-3 8

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2、规则的表达：即，那么情侣的概念怎么定义呢？ 情侣(某人甲,某人乙):-爱(某人甲,某人乙),爱(某人乙,某人 甲). :-在prolog中表示“如果”的意思 。 规则：lovers(X,Y):-love(X,Y),love(Y,X).

3、如果把上面的程序调入prolog解释器然后就可以对以上的程序进行询问。 prolog解释器的提示符号为“?-”,你只需要在在这个提 示符后面输入自己的句子就可以了。

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完整的可运行的prolog程序如下： love(zhangxueyou,wanfei). love(zhangxueyou,zouhuimin). love(wanfei,xietinfen). love(zouhuimin,zhangxueyou). love(xietinfen,wanfei). love(xietinfen,zouhuimin).

love(liudehua,zouhuimin).lovers(X,Y):-love(X,Y),love(Y,X).

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询问： 1)?-love(zhangxueyou,wanfei). yes. 2)?-love(zhangxueyou,X). X=wanfei; X=zouhuimin; no.

用户输入“;”,解释器将继续寻找其他的答案 。解释器又找不到其他的答案了，于是输出no.来终止查询。 3)?-love(X,zouhuimin).2013-8-3 11

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在上面的询问中，我们只涉及到对事实的查询，下面我 们来看规则的用法。 1)?- lovers(X,Y).X = zhangxueyou Y = zouhuimin ; X = wanfei

Y = xietinfen ;X = zouhuimin Y = zhangxueyou ; X = xietinfen Y = wanfei ; no

2) ?- lovers(wanfei,Y).2013-8-3 12

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编写一个寻找情敌的规则 : rival_in_love(X,Y):-love(X,Z),not(love(Z,X)),love(Z,Y). ?- rival_in_love(X,Y). X = zhangxueyou Y = xietinfen ;

X = xietinfenY = zhangxueyou ; X = liudehua Y = zhangxueyou ; no

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