prolog 逻辑程序设计语言Prolog教程
学习使用Prolog进行逻辑编程和人工智能开发
学习使用Prolog进行逻辑编程和人工智能开发第一章：引言Prolog是一种逻辑编程语言，它以逻辑推理为基础，被广泛应用于人工智能领域。
通过学习和使用Prolog，我们可以深入了解逻辑编程的基本原理，并能够开发出具有人工智能功能的应用程序。
本章将介绍Prolog的基本概念和优势。
第二章：Prolog的基本概念Prolog是逻辑编程的一种实现，它将求解问题转化为对规则和事实的推理和查询。
在Prolog中，我们通过定义事实和规则来描述问题领域，并通过查询来求解问题。
事实是对问题领域中的真实陈述的描述，而规则则是对问题领域中的逻辑关系的描述。
第三章：Prolog的语法和规则Prolog具有简洁的语法和强大的规则推理机制。
在Prolog中，我们可以使用一些特定的语法元素来描述事实和规则。
例如，我们可以使用“:-”符号表示逻辑推理，使用“，”符号表示逻辑与，使用“；”符号表示逻辑或等。
第四章：Prolog的查询和求解通过在Prolog中提出查询，我们可以利用事实和规则来求解问题。
Prolog采用自顶向下的求解方式，即从最一般的规则开始，逐步推导出具体的解答。
Prolog的查询机制可以帮助我们在大量的事实和规则中找到特定的解答。
第五章：Prolog的人工智能应用由于Prolog具有逻辑推理的能力，它在人工智能的应用中有着广泛的应用。
例如，在专家系统中，我们可以利用Prolog来描述专家的知识和推理规则；在自然语言处理中，我们可以利用Prolog来处理自然语言的语义等。
Prolog在人工智能领域的应用为我们提供了一种强大而灵活的工具。
第六章：Prolog和其他编程语言的结合尽管Prolog具有自己独特的特点和优势，但在一些情况下，我们可能需要将Prolog与其他编程语言相结合来完成复杂的任务。
例如，我们可以通过使用Java或Python等编程语言来实现Prolog 所不能轻易处理的部分。
Prolog与其他编程语言的结合使得我们能够更加灵活地开发和应用人工智能系统。
prolog教程第5章
使用定理，为目标找到一个解。
2004.11.3
AI程序设计
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第二部分：第5章 Prolog基础
5.2 Prolog推理机
PIE (Prolog Inference Engine)，即Prolog推理机，随Visual Prolog 6一起提供。 在开始之前，必须先安装和建立PIE
1) 在Windows开始菜单中选择“安装例子”，（Start -> Visual Prolog 6 -> Install Examples）。
大。分号“；”常常是引起混淆的一个根源，因为它容易被误解为逗号
“，”，特别是当它处于一个长行的末尾时。 2) Visual Prolog只允许在最外一层使用分号（PIE允许任意层次的嵌套）。
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第二部分：第5章 Prolog基础
5.4 Prolog是一种编程语言
Prolog可以作为专家系统来使用，但它本身却是作为一种程序语 言而设计出来的。 我们遗漏了把Horn子句逻辑变为一种程序设计语言的两个重要因 素： 1)严格的搜索顺序或程序控制 2)副效应
5.1 Horn子句逻辑
这个定理的作用是回答这样一些问题：
John是Sue的父亲吗? 谁是Pam的父亲? John是Pam的祖父吗?
...
这些问题称为目标（goal）。它们可以这样形式化表述：
?- father("Sue", "John").
?- father("Pam", X).
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第二部分：第5章 Prolog基础
5.5.2 回溯
Prolog语言(耐心看完-你就入门了)剖析
名的对象，用大写字母开头
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特殊变量：空变量，记作：“_” 含义：我们对问题的某一个变量的值不关心
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<项>::= <常量> | <变量> | <复合项>
<复合项> ::=
<原子>（<项> { , <项> }）|
<项> <原子> <项> { <原子> <项> }
也是Horn子句，并受全称量词约束
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③（问题）是 Q1∧…∧Qm
受存在量词约束，取非后 ～Q1∨…∨～Qm
受全称量词约束，是Horn子句
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Prolog三种形式的语言都是Horn子句 问题求解就是Horn子句集消解
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3 表结构
表：若干个元素的有序序列
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项的定义： <项>::= <常量> | <变量> | <复合项>
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<项>::= <常量> | <变量> | <复合项>
<常量>::=<原子> | <数> <原子> ::=
<标识符原子> | <字符串原子> | <特殊原子>
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标识符原子 命名：用小写字母或者小写字母开头的小写字母
不能被重新满不必要的回溯，提高程序运行效率
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第四章prolog语言
a
b
c
d
e
若采用path(X,Y)表示X和Y之间有一通路，则用PROLOG规
则可描述为： • • path (X,Y) :- connected (X,Y)． path (X,Y) :- connected (X,Z)，path (Z,Y)．
• 符号 “:-”表示“如果”，或者可以理解为一种蕴含→； • “，”表示并且（and）。
3、询问解释 针对上面关于两点间的通路的事实和规则一旦在计算机上 建立，就可做如下提问： a b • ?-path (a,b). a到b有通路吗? Yes 有 c d e • ?－path (b,a). b到a有通路吗? No 没有 • ?－path (d,Y). d到哪一点有通路 y=e d到e点有通路 • ?－path (b,X), path (c,X). 是否存在一点X，使得b 和c有通路到达点X？ x=d • ?－connected (a,d). a到d有一条有向边吗? No 没有
一、PROLOG语言特点（续3）
• 4. prolog程序实际上是一个智能数据库 prolog的原理就是关系数据库，它是建立在关系 数据库的基础上的。 • 它和SQL数据库查询语言有很多相似之处。使用 prolog可以很方便的处理数据。 • 5. 递归功能 递归是prolog和lisp语言的重要特点,这一特点使得 一个大数据结构能够用一个小的程序来处理。
它是在1960年作为定义数学函数的一种记法来介绍的但因其具有较强的符号处理功能和较灵活的控制结构特别适合于人工智能的研究最大的特点就是适合于处理表格利用表格的递归性进行推理从而很快受到了人工智能工作者的青睐在很长的一个时期内lisp语言一直被用作人工智能系统的主要设计语言
第四章 Prologe 程序语言设计
Prolog语言及程序设计
Prolog语言及程序设计简介Prolog语言是一种基于逻辑编程的编程语言，它的特点是使用规则和事实来描述问题和解决方案，而不是通过指令的序列来控制程序的执行流程。
Prolog语言以一种声明式的方式描述问题，允许程序员通过定义规则和事实来描述问题的逻辑关系，然后通过查询来得到问题的解答。
Prolog语言在领域有广泛的应用，特别适合用于解决逻辑推理、知识表示和专家系统等问题。
Prolog基本语法Prolog语言的基本语法由规则和事实组成。
规则是由一个头部和一个体部组成的，头部描述了规则的，而体部描述了规则的前提条件。
事实是由一个或多个项组成的简单语句，描述了一些已知的逻辑关系。
下面是一个简单的Prolog规则和事实的例子：prologfather(peter, john).father(peter, mary).parent(X, Y) :father(X, Y).在上面的例子中，规则`parent(X, Y) :father(X, Y)`表示，如果一个人X是另一个人Y的父亲，X就是Y的父母。
事实`father(peter, john)`和`father(peter, mary)`表示，peter是john和mary的父亲。
Prolog查询在Prolog中，可以通过查询来获取问题的解答。
查询是以一个问题的形式提出的，Prolog会根据已知的规则和事实来寻找满足问题的解答。
下面是一个简单的Prolog查询的例子：prologparent(peter, john).在上面的例子中，查询`parent(peter, john)`表示，找出一个人X，使得peter是X的父母，而john是X的子女。
Prolog会在已知的规则和事实中寻找满足这个条件的解答。
Prolog程序设计Prolog程序设计是通过定义规则和事实来解决问题的过程。
可以使用Prolog语言来实现各种不同的算法和逻辑推理。
下面是一个简单的Prolog程序设计的例子：prologfactorial(0, 1).factorial(N, Result) :-N > 0,N1 is N 1,factorial(N1, Result1),Result is N Result1.在上面的例子中，定义了一个计算阶乘的规则`factorial(N, Result)`，如果N是0，则结果是1；否则，结果是N乘以(N-1)的阶乘。
Prolog语言逻辑编程课件
Prolog语言逻辑编程课件Prolog语言是一种逻辑编程语言，它基于一种称为谓词逻辑的形式化语言。
本课件将为您介绍Prolog语言的基本概念、语法和应用，并提供一些实例来帮助您更好地理解和应用Prolog编程。
一、Prolog语言简介Prolog是“Programming in Logic”的缩写，它的特点是以谓词逻辑为基础，通过规则和事实之间的逻辑关系进行推理和查询。
Prolog程序由一组规则和事实构成，并通过提出查询来运行程序。
其独特的逻辑编程方式使得Prolog在人工智能、专家系统、自然语言处理等领域有着广泛的应用。
二、Prolog语法1. 数据类型：在Prolog中，有几种基本的数据类型，包括原子（atom）、数字（number）、变量（variable）和复合（compound）数据类型。
每个数据类型都有其特定的表示方法和使用规则。
2. 规则和事实：Prolog程序由一组规则和事实构成。
规则由头（head）和体（body）组成，头部是一个谓词，体部是一个查询条件。
规则描述了一个逻辑关系，当查询满足规则中的条件时，将会得到规则中定义的结果。
3. 查询：Prolog程序需要通过提出查询来运行。
查询是一个谓词，通过与规则中的条件进行匹配来得到满足查询条件的结果。
Prolog会在规则和事实中搜索匹配的项，并返回匹配的结果。
三、Prolog编程实例接下来，我们将通过几个实例来演示Prolog语言的具体应用。
1. 父子关系查询：```father(john, david).father(john, ann).father(david, mary).- father(john, X).```该查询将会返回所有满足父亲为john的人。
2. 数字求和：```sum(0, 0).sum(N, Result) :- N > 0, M is N-1, sum(M, SubResult), Result is SubResult + N.- sum(5, X).```该查询将会返回数列1到5的和。
prolog简单教程
likes(tom,wine). likes(tom,book).
* 程序内goal则是找到一个解就停止搜索了 例：predicates likes(symbol,symbol) goal likes(tom,W),write(―tom likes ‖,W,‖\n‖). clauses likes(tom,food). likes(tom,wine). 程序内goal 运行结果 likes(tom,book). Dialog Tom tom likes food
3、影响回溯的手段——fail和cut
注意：Turbo Prolog ―外Goal‖ 和“程序内goal‖ 有“勤” “懒” 之分 * 对话框中输入的外Goal主动找出全部解并报告有几个 外Goal运行情况 Solutions Dialog 例：predicates Goal:likes(tom,What) likes(symbol,symbol) What=food What=wine clauses What=book likes(tom,food). 3 Solutions
•
表（List）
——
•
表由方括号与元素组成，元素又可是一个表。 非空表可用[x|y]表示，x—表头 y—表尾 • 例: [a,b,c] [a | [b,c]] 表头 a
表尾 [c]
[c]
[b | [c]]
[c | []]
表头 b 表尾 [c]
表头 c 表尾 []
空表无表头！
匹配与回溯
GOAL（目标）
predicates 运行 thief(symbol) Dialog likes(symbol,symbol) Goal : may_steal(john,What) may_steal(symbol,symbol) What=food clauses What=wine thief(john). 2 Solutions likes(tom,food). likes(john,wine). likes(john,X):- likes(tom,X). may_steal(X,Y):- thief(X),likes(X,Y).
实验1 Visual Prolog入门(1)
Visual Prolog语言简介Prolog语言是人工智能与专家系统领域最著名的逻辑程序设计语言。
Visual Prolog 意指可视化逻辑程序设计语言，是基于Prolog语言的可视化集成开发环境，是Prolog开发中心（PDC）最新推出的基于Windows环境的智能化编程工具，其语言特性符合相应的国际标准ISO/IEC 13211-1:1995。
目前，Visual Prolog在美国、西欧、日本、加拿大、澳大利亚等发达国家和地区十分流行，是国际上研究和开发智能化应用的主流工具之一。
预计短时期内，在国际上已经十分流行的最新版本的可视化逻辑程序设计语言Visual Prolog将会在我国广泛流行开来，并将迅速成为我国研究和开发智能化应用的最重要的工具。
Visual Prolog具有模式匹配、递归、回溯、对象机制、事实数据库和谓词库等强大功能。
它包含构建大型应用程序所需要的一切特性：图形开发环境、编译器、连接器和调试器，支持模块化和面向对象程序设计，支持系统级编程、文件操作、字符串处理、位级运算、算术与逻辑运算，以及与其它编程语言的接口。
Visual Prolog包含一个大型库，捆绑了范围广阔的API函数：包括Windows GUI函数族、ODBC/OCI数据库函数族和Internet函数族（socket、ftp、http、cgi等）。
这个开发环境全部使用Visual Prolog语言写成，而且包含对话框、菜单、工具栏等若干编码专家和图形编辑器。
Visual Prolog支持Windows 3.x/95/98/Me/NT/2000/XP、OS/2和文本方式下的DOS、Linux和SCO UNIX。
Visual Prolog非常适合于专家系统、规划和其它AI相关问题的求解，是智能程序设计语言中具有代表性且应用较多的一种语言。
由于这种语言很适合表达人的思维和推理规则，在自然语言理解、机器定理证明、专家系统等方面得到了广泛的应用。
逻辑型程序设计语言PROLOG详细教程
逻辑型程序设计语言PROLOG教程2.3. 1逻辑型程序设计语言PROLOGPROLOG的语句PROLOG语言只有三种语句，分别称为事实、规则和问题。
1.事实(fact)格式: <谓词名>(<项表>).功能一般表示对象的性质或关系。
其中谓词名是以小写英文字母打头的字母、数字、下划线等组成的字符串，项表是以逗号隔开的项序列。
例如：student(john).like( mary ,music).表示“约翰是学生”和“玛丽喜欢音乐”。
2. 规则(rule)格式:<谓词名>(<项表>):-<谓词名>(<项表>){,<谓词名>(<项表>)}.功能: 一般表示对象间的因果关系、蕴含关系或对应关系。
其中“:-”号表示“if”（也可以直接写为if），其左部的谓词是规则的结论（亦称为头），右部的谓词是规则的前提（亦称为体），{}表示零次或多次重复，逗号表示and(逻辑与),即规则的形式是一个逻辑蕴含式。
例如：bird(X):-animal(X),has(X,feather).grandfather(X,Y):-father(X,Z),father(Z,Y).第一条规则表示“如果X是动物，并且X有羽毛，则X是鸟”；第二条规则就表示“X 是Y的祖父，如果存在Z，X是Z的父亲并且Z又是Y的父亲”。
3.问题(question)格式: ?-<谓词名>(<项表>){,<谓词名>(<项表>)}.功能表示用户的询问，它就是程序运行的目标。
例如：?-student(john).?-like(mary,X).2.3. 2 PROLOG程序PROLOG程序一般由一组事实、规则和问题组成。
问题是程序执行的起点，称为程序的目标。
例如下面就是一个PROLOG程序。
likes(bell,sports).likes(mary,music).likes(mary,sports).likes(jane ,smith).friend(john,X):-likes(X,reading),likes(X,music).friend(john,X):-likes(X,sports),likes(X,music).?-friend(john,Y).可以看出，这个程序中有四条事实、两条规则和一个问题。
prolog教程第10章
2004.11.3
AI程序设计
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第三部分：第10章 第三部分：第10章 Visual Prolog语言元素 Prolog语言元素
10.2 对象系统
Visual Prolog的对象系统（object system）， 包括外部视图（External View）和内部视图 （Internal View）。
interface interfaceAndClassName ... end interface interfaceAndClassName class interfaceAndClassName : interfaceAndClassName ... end class interfaceAndClassName
domains t1 = [1..17]. t2 = [5..13]. t3 = t1 [5..13].
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t1是一个整型变量，取值从1到17（包括端点在内）。 同样，t2取值从5到13，但是t2不是t1的子类型。另 外，t3 (包含与t2一样的取值)则是t1的子类型，因 为这是声明了的。
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第三部分：第10章 第三部分：第10章 Visual Prolog语言元素 Prolog语言元素
10.3.1 名字分类
如果一个作用域声明一个无返回值的变量名字，那么可以声明如下： 一个谓词，或者 一个事实 最后，关于重载。下列实体能够重载： 算符 函数 谓词 一个算符在同一论域内不可以使用两次（即使变元不同）。
本章介绍Visual Prolog 6程序设计语言的语法和语义。Visual Prolog是基于逻辑程序设计语言Prolog的一种强类型的面向对象的程序 设计语言。一个Visual Prolog程序包括一个目标、大量的接口声明和类 的实现程序。 接口、类声明和类实现包括Prolog实体的定义和声明，即 • 论域 • 常量 • 谓词 • 事实数据库 Visual Prolog程序的实际代码中的谓词定义由谓词声明和子句定义 来声明。
Prolog语言及程序设计
Prolog语言及程序设计Prolog语言及程序设计1、引言1.1 Prolog语言简介1.2 Prolog的优势与应用领域2、Prolog基础2.1 Prolog程序的结构2.2 术语与句子2.2.1 常量、变量和原子2.2.2 复合术语2.2.3 句子和目标2.3 规则和谓词2.3.1 Prolog规则的语法和语义 2.3.2 Prolog谓词的定义和使用 2.4 查询与回溯2.4.1 Prolog查询的语法和语义3、Prolog程序设计技巧3.1 递归与迭代3.1.1 递归的概念和应用3.1.2 迭代的概念和应用3.2 剪枝与剪掉3.2.1 剪枝的定义和使用3.2.2 剪掉的概念和应用3.3 列表与数据结构3.3.1 列表的操作和应用3.3.2 数据结构的定义和应用4、Prolog高级技术4.1 副作用和状态4.1.1 副作用的概念和应用 4.1.2 状态的定义和应用4.2 元编程和反射4.2.1 元编程概念和应用4.3 异常处理4.3.1 异常处理的机制和应用4.3.2 Prolog中的异常处理实现5、Prolog在领域的应用5.1 专家系统5.2 自然语言处理5.3 智能搜索和规划6、Prolog与其他编程语言的对比与结合6.1 Prolog与函数式编程语言的对比 6.2 Prolog与面向对象编程语言的对比 6.3 Prolog与逻辑编程语言的对比6.4 Prolog与传统编程语言的结合实例7、附件- 附件1：Prolog编程示例代码- 附件2：Prolog程序调试工具介绍8、法律名词及注释- 法律名词1：，指X相关法律的术语，具体含义见附件X 中法律全文。
- 法律名词2：，指X相关法律的术语，具体含义见附件X 中法律全文。
9、结束语本文档旨在详细介绍Prolog语言及程序设计的基本概念、技巧和应用领域，并提供实际示例以便读者更好地理解和运用Prolog编程。
如有任何疑问或需进一步探讨，请参考附件中的相关资源或查阅维基百科等专业参考资料。
Prolog语言及程序设计
Prolog语言及程序设计Prolog语言及程序设计Prolog是一种基于逻辑语言的编程语言，它强调使用逻辑规则和事实来构建程序。
Prolog的名字来源于“Programming in Logic”的缩写，它的设计目标是提供一种能够实现逻辑推理和问题求解的编程范式。
Prolog的核心特点是它的基于谓词逻辑的语法结构。
在Prolog 中，程序由一系列事实和规则组成。
事实是关于对象的陈述，而规则则描述了对象之间的关系和条件。
Prolog程序可以通过提出问题并利用逻辑推理来求解这些问题。
Prolog程序的基本单位是“谓词”。
谓词可以理解为对应于逻辑断言的过程。
在Prolog中，谓词可以是一个事实或者是一个规则。
一个简单的谓词可以写作“father(john, chris)”表示“john是chris的父亲”。
程序员可以定义自己的谓词，并通过事实和规则的组合来实现复杂的逻辑推理。
在Prolog中，用户可以通过定义自己的规则和事实来描述问题的领域和逻辑关系。
一旦定义好了事实和规则，用户就可以提出问题并通过Prolog的推理引擎来获取解答。
Prolog的推理引擎在处理问题时会根据已知的规则和事实进行前向或后向的推理，最终得到问题的解答。
Prolog的程序设计方式与传统的命令式编程有很大的区别。
在传统的编程中，程序员需要指定具体的步骤和执行顺序。
而在Prolog中，程序员只需要描述问题的领域和逻辑关系，由Prolog 的推理引擎来自行推导出解答。
这种基于逻辑推理的编程方式使得Prolog在处理复杂问题时具有一定的灵活性和优势。
，Prolog是一种基于逻辑语言的编程语言，强调使用逻辑规则和事实来构建程序。
它的语法结构基于谓词逻辑，用户可以通过定义谓词和规则，以及提出问题来实现逻辑推理和问题求解。
Prolog 在、自然语言处理等领域有着广泛的应用，其基于逻辑推理的编程方式使得它在处理复杂问题时具有灵活性和优势。
实验一 Prolg简介及简单程序设计
实验一Prolog简介及简单程序设计一、实验目的1、掌握Visual Prolog软件并调试运行程序；2、熟悉Prolog语言的基本结构；3、理解Prolog程序的推理机制；4、学会用Prolog语言编写简单的程序。
二、实验原理1、Visual Prolog语言的基本知识及开发环境。
2、谓词逻辑表示知识的方法、事实和规则的表示方法。
3、简单逻辑推理机制。
三、实验设备1、计算机PC 一台2、Visual Prolog 5.2四、实验内容和步骤1、熟悉Visual Prolog软件的使用；新建文件夹：命令“File | New”，产生一个标题为"NONAME"的文件；运行程序：GOAL write("Hello world"),nl. Project | Test Goal或Ctrl+G。
2、运行程序1，找出程序中的错误并进行修改；记录执行目标1、2所得的结果；完成练习1（Exercises1）中的内容。
3、运行程序2，记录执行结果；思考：若要问目标2、3、4时，如何来修改程序（选做）；完成练习2（Exercises2）中的内容。
4、运行程序3、4，记录执行结果；理解程序中普通变量和匿名变量的使用方法。
5、运行程序5，记录执行结果；执行目标2、3并记录其结果；理解复合目标（合取和析取）的表示方法。
6、自己编写一个简单的Prolog程序。
五、附录程序2：predicatescan_buy(symbol,symbol) - nondeterm (o,o) person(symbol) - nondeterm (o)car(symbol) - nondeterm (o)likes(symbol,symbol) - nondeterm (i,i)for_sale(symbol) - nondeterm (i)clausescan_buy(X,Y):-person(X),car(Y),likes(X,Y),for_sale(Y).person(kelly).person(judy).person(ellen).person(mark).car(lemon).car(hot_rod).likes(kelly, hot_rod).likes(judy, pizza).likes(ellen, tennis).likes(mark, tennis).for_sale(pizza).for_sale(lemon).for_sale(hot_rod).goalcan_buy(Who,What).%can_buy(judy, What). %目标2%can_buy(kelly, What). %目标3%can_buy(Who, hot_rod). %目标4程序5：predicatescar(symbol,long,integer,symbol,long) - nondeterm (o,o,o,o,i)truck(symbol,long,integer,symbol,long) - nondeterm (o,o,o,o,i)vehicle(symbol,long,integer,symbol,long) - nondeterm (o,o,o,o,i)clausescar(chrysler,130000,3,red,12000).car(ford,90000,4,gray,25000).car(datsun,8000,1,red,30000).truck(ford,80000,6,blue,8000).truck(datsun,50000,5,orange,20000).truck(toyota,25000,2,black,25000).vehicle(Make,Odometer,Age,Color,Price):-car(Make,Odometer,Age,Color,Price);truck(Make,Odometer,Age,Color,Price).goalcar(Make,Odometer,Years_on_road,Body,25000)./*car(Make, Odometer, Years_on_road, Body, Cost),Cost < 25000. */ %目标合取目标2/*car(Make,Odometer,Years_on_road,Body,Cost), Cost<25000 ;truck(Make,Odometer,Years_on_road,Body,Cost), Cost < 20000.*/ %目标析取目标3。
Prolog语言及程序设计
下面这个样子： people(d). people(a). people(b). people(c).
assertz(X)
和asserta/1的功能类似，只不过它把X子句追加为最后一个子句。
PROLOG语言简介
PROLOG(Programming in Logic)是当代最有影响的人 工智能语言之一，它是一种以逻辑推理为基础的逻辑 型程序设计语言。由于该语言很适合表达人的思维和 推理规则，在自然语言理解、机器定理证明、专家系 统等方面得到了广泛的应用，已经成为人工智能应用 领域的强有力的开发语言。
在Y房间中，并且X可食。”
规则的搜索原理
首先，Prolog将把目标和规则的子句的头部（head） 进行匹配，如果匹配成功，Prolog就把此规则的body 部分作为新的目标进行搜索。
实际上规则就是多层的询问。第一层由原始的目标组 成，从下一层开始就是由与第一层的目标相匹配的规 则的Body中的子目标组成。
２、规则
规则由几个互相有依赖性的简单句（谓词）组成，用来描述事实之间的依赖关系。从形式上 看，规则由左边表示结论的后件谓词和右边表示条件的前提谓词组成。
例如，bird(X):-animal(X),has(X,feather). 表示凡是动物并且有羽毛，那么它就是鸟。
３、目标（问题）
把事实和规则写进Prolog程序中后，就可以向Prolog询问有关问题的答案，询问的问题就是 程序运行的目标。目标的结构与事实或规则相同，可以是一个简单的谓词，也可以是多个谓 词的组合。
PROLOG开发环境
Prolog语言及程序设计
Prolog语言及程序设计Prolog语言及程序设计简介Prolog（Programmation en Logique）是一种基于逻辑的编程语言，它使用谓词逻辑表示知识和问题，并通过穷举搜索的方式进行问题求解。
Prolog最早于1972年由法国计算机科学家Aln Colmerauer及其团队开发，并于1977年首次公开发布。
Prolog在和专家系统领域具有广泛的应用。
基本概念Prolog的程序由谓词和规则组成，谓词类似于函数，用来表示关系或者确定某个属性。
规则则用来定义谓词之间的关系。
Prolog 的运行方式是通过搜索所有可能的解来得到最符合查询条件的解。
Prolog程序中的谓词和规则可以自由组合和嵌套，非常灵活。
语法结构Prolog的语法结构非常简洁，主要由事实（Facts）、规则（Rules）和查询（Queries）组成。
以下是一个基本的Prolog程序示例：prologfather(jim, john).father(john, david).grandfather(X, Y) :- father(X, Z), father(Z, Y).- grandfather(jim, david).在这个例子中，前两行是事实的定义，其中`father(jim, john)`表示“jim是john的父亲”。
第四行是一个规则的定义，表示“如果X是Y的父亲的话，X是Y的祖父”。
一行是一个查询，表示查询“jim是david的祖父吗？”。
变量和模式匹配Prolog中使用变量来表示未知的值。
变量由以大写字母开头的字符串表示，作为谓词的参数使用。
Prolog通过模式匹配的方式将变量和具体的值进行绑定。
例如，在上述的示例中，查询`grandfather(jim, david)`会将变量`X`绑定为`jim`，变量`Y`绑定为`david`。
逻辑编程和回溯Prolog是一种逻辑编程语言，意味着程序的执行是通过推理和逻辑推断实现的。
第2章(PROLOG)
第 2 章 逻辑程序设计语言
二、教学内容 1. PROLOG的语句及程序构成 ； 的语句及程序构成 2. PROLOG程序的运行机理 程序的运行机理； 3. 分支程序设计； 4. 循环程序设计； 5. 表处理与递归设计与应用 表处理与递归设计与应用； 6. 回溯控制及应用。
第 2 章 逻辑程序设计语言
第 2 章 逻辑程序设计语言 2. 匹配合一 匹配合一 两个谓词可匹配合一 是指两个谓词的名相同, 可匹配合一, 两个谓词可匹配合一 是指两个谓词的名相同 参量项的个 数相同, 参量类型对应相同, 数相同, 参量类型对应相同, 并且对应参量项还满足下列条件之 一： (1) 如果两个都是常量 则必须完全相同。 如果两个都是常量, 则必须完全相同。 (2) 如果两个都是约束变量, 则两个约束值必须相同。 如果两个都是约束变量, 则两个约束值必须相同。 (3) 如果其中一个是常量, 一个是约束变量 则约束值与常量 如果其中一个是常量 一个是约束变量, 必须相同。 必须相同。 至少有一个是自由变量。 (4) 至少有一个是自由变量。
第 2 章 逻辑程序设计语言
如程序:(work-1) domains name=symbol predicates likes(name,name) friend(name,name) clauses likes(bell,sports). likes(mary,music). likes(mary,sports). likes(jane,smith). clearwindow,likes(X,sports),likes(X,music). friend(john,X):-clearwindow,likes(X,sports),likes(X,music). friend(john,X):-likes(X,reading),likes(X,music). likes(X,reading),likes(X,music).
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为了缩小人类自然语言与计算机程序设计语言之间
的差距，人们开发了新型程序设计语言，较典型的
有函数程序设计语言、逻辑程序设计语言以及面向
对象的程序设计语言。
Prolog语言是一种典型的逻辑程序设计语言。利 用Prolog语言进行程序设计只需要程序员写出与 问题有关的事实、规则以及要求解的具体问题。
5.2.0 逻辑程序定义
例如，对于下面两个Horn子句： ① W(X,Y):-P(X), Q(Y). ② ?-R(X,Y),Q(Y). 在①中W(X,Y)为头，P(X)，Q(Y)为体。在② 中R(X,Y)，Q(Y)为体，头为空子句。事实上， ②表示一个询问，R(X,Y)，Q(Y)是否为真， 或者X和Y取什么值的时候，R(X,Y)，Q(Y)为 真。
5.2.1 数据结构
结构 在Prolog语言中，常用的结构形式有： (1)函子(分量1，分量2，……，分量n)。如上例Mary的住 所。 (2)表。表是Prolog语言中最常用的数据结构，它由一些有 序分量组成，其长度可任意。有序即表示表中的分量次序是 有意义的。同样，表的分量可以是原子、结构等，当然也可 以是表。 例如含有3个分量[a，b，c]的表可写成 [a，b，c]如用函 数的方式可写成 · · （a （b · （c[ ]）））。其中符号“· ” 是表的函子．也就是说，表是以“· ”为函子的特殊结构。
“做什么”，而不是像普通程序设计语言那样告 诉计算机“如何做”。
5.1.2 Prolog语言的特点 The characteristics of Prolog language
（2）Prolog语言的数据和程序结构统一，
Prolog语言提供了一种统一的数据结构称为
“项”。所有的程序和数据均由项构成，并且都
5.1 Prolog语言概述
5.1.1 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 程性语言。
它的思想最早(20世纪70年代初)在英国爱丁堡大学由 R.Kowalski首先提出，并由M.Van Emden作了模型示范。
（5）语法简明。Prolog语言仅有三种句型，语法
规则比较简单。
5.2 Prolog程序的实现原理
5.2.0 逻辑程序定义
在定义逻辑程序之前，首先定义Horn子句， 它是逻辑程序的组成要素。 定义5.1 子句 L1 L2 ... Ln 中如果至多只 含有一个正文字，那么该子句称为Horn子句。 Horn子句P ~ Q1 ~ Q2 ... ~ Qm 通常表示为
5.1.2 Prolog语言的特点 The characteristics of Prolog language
（1）PROLOG语言是一种抽述性语言，用 PROLOG语言求解问题时，只须程序员描述待解 问题中的对象及它们之间关系的一些已知事实和 规则。它强调描述对象之间的逻辑关系，而不必
告诉计算机运算执行的先后次序，即告诉计算机
5.2.2 程序结构
1.域说明 在Prolog语言中，每个谓词的对象都有一 个域(即取值范围)，如果这个域为标准域类 型，则不需在域说明段里说明；如果这个 域不是标准域类型，则需要在域说明段里 说明。 2.谓词说明 该段用来说明程序中用到的谓词的名字和 谓词对象的域，但是Turbo Prolog的内部 谓词无须在此段中说明。
复合对象域如collection(linli, book(―微型计算机”,”张 三”,”科技出版社”,1987))。 domains book_directory =book(title , author, publisher, year) collector, title, author, publisher =symbol year=integer predicates collection(collector, book-directory). clauses collection(linlin, book("微型计算机","张三","科技出版社 ",1987)).
是树型结构。 （3）Prolog语言能够自动实现模式匹配和回溯。 这些是人工智能系统中常用的基本操作。用户在 Prolog语言这一级上不必考虑这个问题。
5.1.2 Prolog语言的特点 The characteristics of Prolog language
（4）递归是Prolog语言的重要特点之一。由于这 一特点，一个大的数据结构常常能由小的程序来 处理。
5.2.1 数据结构
变量 变量是用来表示还无法知道且需要Prolog程序来确 定的客体。变量用变量名表示，变量名与标识符相似，所 不同的是以大写字母或下划线开头。例Variable， _ansure。 Prolog语言中有一个特殊的变量，不需要知道它是 什么以及具体名字，只是表示留出一位置，称为匿名变量。 用单一的下划线( _ )来表示。比如只想知道是否有人喜欢 跳舞，但不需知道这个人的名字，这时就可以用匿名变量。
(3) 目标子句(问题Problem): ?- B1, … ,Bn 。
上述3种Horn子句均具有明显的非形式语义。
5.2.0 逻辑程序定义
(1) 无条件子句A: 表示对变量的任何赋值，A 均为真。 (2) 条件子句A:-B1, … ,Bn ：表示对变量的 任何赋值，如果B1, … ,Bn均为真，则A为真。 (3) 目标子句?- B1, … ,Bn ：其逻辑形式为： 等价于 x1...xn (~ B1 ... ~ Bn ), 它视作推理的目 ~ x1...xn ( B1 ... Bn ) 标。
5.2.1 数据结构
PROLOG语言提供了统一的数据结构—— 项(term)。在PROLOG中，无论是程序还 是数据，都是由项构成。 项的定义为 ＜项＞：：＝ ＜常量＞| ＜变量＞|＜结构＞ |“（”＜项＞“）” 每一个项书写为一个字符串。
5.2.2 程序结构
一个Turbo Prolog程序的结构包括5个部分，即域 说明段、数据库说明段、谓词说明段、目标（内部 目标）段和子句段。每个部分都用一个词(domain, database, predicates, goal, clauses)标识，并 规定各部分的标识及在程序中的顺序。 一 个 最 简 单 的 Turbo Prolog 程 序 由 谓 词 (predicates)段和子句(clauses)段组成。
上述两个子句都是Horn子句，因此它们构成一个逻辑程序。
假设还有下面3个事实子句：
Child(xiao-li, lao-li). Male(xiao-li).
Male(lao-li).
5.2.1 逻辑程序定义 如果把上述规则和事实加入Prolog中，编译 执行后，给出下面的查询，则有： (1) 目标： ?-Father(X, Y). 则会得到： Father(lao-li, xiao-li). (2) 目标：?-Son(Y, X). 则会得到： Son(xiao-li,lao-1i). 上面已经完成了对Prolog语言简单的描述。
5.2.2 程序结构
domains person, thing = symbol predicates likes(person, thing) 其中,person和thing都是自行定义的类型。这种 表示具体、形象，编写出的程序可读性好，也便于 在程序调试中查找错误
5.2.2 程序结构
(2)复合对象域
5.2.2 程序结构
Domains num_list=integer* name=symbol 说明num_list为一个整数表，除了整数类 型元素外，其他类型的元素不能列入表中。 其中*号是Turbo Prolog的标志，表明该领 域具有一张元素类型为整型的表，可以把星 号理解为表中有零个或多个元素。
1972年，Alain Colmeraner及其研究小组在法国马塞大学 研制成功了第一个Prolog系统。 1977年，英国爱丁堡大学的D.Warren开发了DEC-10 Prolog语言，使之进一步完善。
5.1.1 Prolog语言的发展
1986年美国的Borland International公司向个 人计算机软件市场推出了Turbo Prolog 软件。 现在，PROLOG语言已广泛应用于符号计算的许 多应用场合，其中包括关系数据库、专家系统、 数理逻辑、抽象问题求解、定理证明和语义学、 自然语言理解、结构设计、位置规划和逻辑学、 符号方程解决、编译程序编制、生物化学结构、 生理学分析和药物设计，涉及了许多人工智能领 域。
5.2.1 数据结构
结构
结构是Prolog语言中的第三类数据结构，用于构造 Prolog数据对象。一个结构是一个单一的客体，它由一个函 子和一个或多个称为分量的项的序列组成。其书写形式为 函子(分量1，分量2，……，分量n) 其中的分量也可以是结构。 例如： person(name(mary), address(street(zhongshan),number(120)))
P Q1 , Q2 ,..., Qm
相当于一条IF-THEN规则，由两部分组成：头 部和体。结论部分P称为头部，前提部分称为 体。
5.2.0 逻辑程序定义
Horn子句在Prolog中有3种表示形式。
(1) 无条件子句(事实Fact): A。
(2) 条件子句(规则Rule): A:-B1, … ,Bn 。
5.2.0 逻辑程序定义
定义5.2 逻辑程序就是由Horn子句构成的程序。在逻辑程序中， 头部具有相同谓词符的那些子句称为该谓词的定义。