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Le langage Prolog

(Demo I)

Atefeh Farzindar Ift3330 Ift6330 A-2003

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Table des matières

Demo 1

• Introduction

• Syntaxe et terminologie Prolog • Les termes en Prolog

• Les relations, ou atomes logiques • Clauses

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Introduction

Le Prolog est un langage de programmation

symbolique lié :

• à la logique formelle;

• à une modélisation du raisonnement;

• au traitement linguistique;

• Application, aux bases de données : il

est facile d’interfacer une base de données

avec un module logique écrit en Prolog.

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Syntaxe et terminologie Prolog

• Un programme Prolog est constitué d'un ensemble de clauses ; une clause est une affirmation portant sur des atomes logiques ; un atome logique exprime une relation entre des termes ;

• termes et relation entre des termes => clause

ex: père(marie,luc)

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1. Les termes en Prolog

Les objets manipulés par un programme

Prolog (les "données" du programme) sont

appelés des termes.

1.Les Constantes

2.Les variables

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I. Les Constantes

Les termes atomiques représentent les objets simples connus de l'univers.

1. Atomes : un identificateur est une chaîne

alpha-numérique commençant par une minuscule (ex. toto, aX12, jean_Paul_2 ).

2. Nombres : entiers ou flottants (ex. 19, -25, -3.14,

23E-5).

3. Chaînes de caractères entre guillemets (ex.

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II. Les variables

• Les variables représentent des objets inconnus de l'univers.

• Une variable Prolog représente toujours le même objet tout au long de sa durée de vie et ne peut pas changer de valeur.

La variable commençant par:

1. Une majuscule =>La valeur de la variable nous intéresse. (ex. Var, X, Var_longue_2)

2. Un sous-ligné => La valeur de la variable anonyme ne nous importe pas. (ex. _objet, _21).

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III. Les termes composés

• Les termes composés représentent les objets composés de l'univers. Ils se composent d’un foncteur avec une suite d’arguments.

• Les arguments peuvent être des atomes, des nombres, des variables, ou bien des structures Exemple:

élève(robert, 1975, info, 2,

adresse(6, 'jean Brillant', 'Montréal')).

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foncteur (t1, ..., tn)

Foncteur est une chaîne alpha-numérique commençant par une minuscule, et t1, ..., tn sont des termes (variables, termes élémentaires ou termes composés).

• Le nombre d'arguments n est appelé arité du terme.

• Exemple : adresse(18,’ave Decelles’,Ville)

est un terme composé de foncteur adresse et d'arité 3, dont les deux premiers arguments sont les termes élémentaires et le troisième argument est la variable Ville.

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2. Les relations, ou atomes logiques

symbole-de-prédicat(t1, ..., tn )

• Un atome logique exprime une relation entre des termes ; cette relation peut être vraie ou fausse.

• Ça commence par une minuscule, et t1, ..., tn sont des termes.

• Le nombre d'arguments n est appelé arité de l'atome logique.

Exemple : père(paul, jean).

est une relation d'arité 2 entre les termes élémentaires paul

et jean pouvant être interprétée par paul est le

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3. Clauses

Syntaxe <tête> :- <corps>

Trois sortes de clauses :

I. Faits Ex. masculin(jean).

II. Règles Ex. parent(X, Y):-père(X, Y).

parent(X, Y):-mère(X, Y).

III. Questions Ex. ?- masculin(jean).

Yes

?- masculin(françois). No. (Pas dans la base de données)

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I. Les faits

• Faits est en effet équivalente à :

fait :- true. (Pas de corps)

La forme générale d’un fait est la suivante :

prédicat(argument1,argument2, …).

Un prédicat est un symbole qui traduit une relation. L’arité est le nombre de ses arguments. On identifie un prédicat par son nom et son arité :

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II. Les règles

• Les règles permettent d’exprimer des conjonctions de buts. Leur forme générale est :

• TÊTE :- C₁, C₂,... ,C_n.

• La tête de la règle est vraie si chacun des éléments du corps de la règle C₁,... ,C_n est vrai. On appelle ce type de règles des clauses de Horn.

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« OU » et « ET » Logique :

Dans le corps d’une règle, la virgule « , » est

le symbole représentant un ET

logique (conjonction). Le symbole « ; »

représente le OU logique (disjonction).

A :-B,C;D.

_{est équivalent à}

A :- B,C.

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Exemple

masculin(jean). masculin(paul). masculin(luc). masculin(pierre). féminin(isabelle). féminin(catherine). féminin(marie). père(jean,paul). père(jean,isabelle). père(paul,luc). père(luc,catherine). mère(isabelle,pierre). mère(catherine,marie). CATHERINE ISABELLE JEAN PAUL LUC PIERRE MARIE

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fils(A,B):-père(B,A), masculin(A). fils(A,B):-mère(B,A), masculin(A). parent(X,Y):-père(X,Y). parent(X,Y):-mère(X,Y). grand_parent(X,Y):- CATHERINE ISABELLE JEAN PAUL LUC PIERRE

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Récursivité

Définissons un nouveau prédicat « ancêtre/2 » déterminant l’ancêtre X de Y par récursivité :

1. Condition de terminaison de la récursivité si c’est un parent direct.

ancêtre(X, Y) :- parent(X, Y).

2. Sinon X est ancêtre de Y si et seulement si il existe Z, tel que X parent de Z et Z parent de Y.

ancêtre(X, Y)

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• Lors de l’exécution d’une requête, Prolog examine les règles ou les faits correspondants dans l’ordre de leur écriture dans le programme : de haut en bas.

• Il utilise la première règle (ou le premier fait) du prédicat pour répondre. Si elle échoue, alors il passe à la règle suivante et ainsi de suite jusqu’à épuiser toutes les règles (ou tous les faits) définies pour ce prédicat.

• Lorsqu’une règle est récursive, l’interprète Prolog rappelle le prédicat du même nom en examinant les règles (ou les faits) de ce prédicat dans le

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III. Les questions

Une fois le programme chargé, on peut poser des questions sur les faits.

On peut aussi utiliser des variables. Elles peuvent s’identifier à toutes les autres valeurs : aux constantes, aux termes composés, aux variables elles-mêmes.

« ; » demander la solution suivante, Retour arrête la recherche des solutions. | ?- mère(isabelle,X). X = pierre ?; Yes | ?- parent(jean,X). X = paul ? ; X = isabelle

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| ?- fils(A,B). A = paul, B = jean ? ; A = luc, B = paul ? ; A = pierre, B = isabelle | ?- ancêtre(jean,X). X = paul ? ; X = isabelle ? ; X = luc ? ; X = catherine ? ;

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Utilisation de Sicstus Prolog au

DIRO

1. Dans votre fichier de configuration du

shell(.cshrc) ajouter la ligne:

inclure sicstus–3.9.0

2. Pour utiliser Prolog:

%sicstus

3. Écrivez votre programmes dans un fichier

texte avec le suffixe « .pl »

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Chargement de fichiers

Pour compiler et charger un programme : ?- consult(nom_du_fichier). par exemple :

?- consult('file.pl').

ou bien le raccourci avec la commande : ?- [nom_du_fichier].

par exemple

?- ['file.pl'].

Chargement de plusieurs fichiers simultanément ?- ['file1.pl', 'file2.pl'].

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• Si on modifie le programme dans le fichier, on peut mettre à jour la base de données par

?- reconsult('file.pl'). Le raccourci de rechargement est : ?- [-'file'].

• Difference entre reconsult et

consult:consult toujours concatène les

nouvelles règles à la B. de C. mais reconsult redéfinie les anciennes relations qui étaient déjà définies.

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L’affichage du contenu du fichier chargé se fait par : ?- listing.

L’affichage d’une clause particulière, ici « père», se fait par :

?-listing(père/2).(ou listing(père)) père(paul, jean).

père(luc,paul).

• Finalement, on quitte Prolog avec halt.