Bài giảng Trí tuệ nhân tạo - Bài 11, 12, 13 : Lập trình logic Prolog

Trong bài giảng này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về lập trình logic Prolog. Trong chương này gồm có các nội dung chính sau: Biễu diễn cấu trúc danh sách, một số vị từ xử lí danh sách, các thao tác cơ bản trên danh sách,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt các nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Trí tuệ nhân tạo - Bài 11, 12, 13 : Lập trình logic Prolog S ROLOG WI • Hiện nay đã có nhiều hệ lập trình logic ra đời mà tiêu biểu là Prolog. Prolog là viết tắt của cụm từ tiếng Pháp ”Programmation en Logique” • Hệ Prolog đầu tiên ra đời vào năm 1973 do Alain Colmerauer và nhóm trí tuệ nhân tạo thuộc Đại học tổng hợp Aix-Marseilie, Pháp xây dựng. • Mục đích ban đầu của hệ này là dịch các ngôn ngữ tự nhiên. 1 • Điều khác nhau căn bản của lập trình Prolog so với lập trình truyền thống là: • • Trong Prolog người lập trình mô tả vấn đề bằng các câu trong logic. • • Hệ sẽ sử dụng lập luận logic để tìm ra các câu trả lời cho vấn đề. 2 • Một chương trình Prolog gồm một dãy các luật có dạng: A :- B1, ..., Bm • trong đó, m ≥ 0, A và Bi (i = 1, ..., m) là các câu phân tử. Luật trên được đọc là “A nếu B1 và ... và • Bm”. Nó là cách viết trong Prolog của logic mênh đề sau: • A B B m ⇒ ∧ ∧… 1 • Trong luật trên, A được gọi là đầu, danh sách các câu Bi (B1, ..., Bm) được gọi là thân của luật. • Nếu m=0, ký hiệu “:-” sẽ được bỏ đi, khi đó ta có câu phân tử A và nó được gọi là một sự kiện. 3 Ví dụ. • Giả sử chúng ta biết các thông tin sau đây về An và Ba: • An yêu thích mọi môn thể thao mà cậu chơi. • Bóng đá là môn thể thao. • Bóng bàn là môn thể thao. • An chơi bóng đá. • Ba yêu thích mọi thứ mà An yêu thích. => Các câu trên được chuyển thành 1 chương trình Prolog sau : • likes(an, X) :- sport(X), plays(an, X) • sport(football). • sport(tennis). • plays(an, football). • likes(ba, Y) :- likes(an, Y). => Câu hỏi : “An yêu thích cái gì ?”: ? - likes(an, X). 4 5 S ROLOG WI Tiết 3: CẤU TRÚC DANH SÁCH Giáo sinh thực hiện: Đặng Thị Mỹ Bình 6 NỘI DUNG I Biễu diễn cấu trúc danh sách II Một số vị từ xử lí danh sách III Các thao tác cơ bản trên danh sách 4 7 I. Biễu diễn cấu trúc danh sách - Danh sách là kiểu dữ liệu có cấu trúc được sử dụng rộng rãi trong các ngôn ngữ lập trình phi số - Một danh sách (list) là một dãy các phần tử cùng kiểu Ví dụ: [ann, tennis, tom, skiing] là một list được viết ở Prolog - Chú ý rằng các list được diễn tả trong Prolog bằng các cây nhị phân 8 . - List rỗng được diễn tả bởi [ ] . ann - Một list khác rỗng gồm có Head hai thành phần: tennis . Tail tom .  Phần tử đầu tiên (head) skiing []  Phần đuôi của list (tail) - Các phần tử của 1 list có thể là bất kì loại đối tượng nào, kể cả 1 list. 9 • Prolog cung cấp ba cách viết danh sách – [Item1, Item2, ...] – [Head | Tail] – [Item1, Item2, ... | others] Prolog dùng dấu | (split) để tách biệt phần head và tail của list . L= [ann, tennis, tom, skiing] L= [ann | [tennis, tom, skiing]] ann . L= [ann, tennis, tom, skiing | []] tennis . HOẶC: tom . L= [ann | tennis | [tom, skiing]] skiing [] …. 10 II. Một số vị từ xử lí danh sách: có sẵn trong Prolog VỊ TỪ Ý NGHĨA VÍ DỤ Kiểm tra xem X có phải là 1 ?- member(a,[a,b,c]). 1. member(X,L). một phần tử của danh sách Yes L không. 2 ?- append([a,b,c],[1,2],L). 2. append(L1,L2,L). Ghép danh sách L1 và L2 L = [a, b, c, 1, 2] vào thành L Yes 3. nextto(X,Y,L). Kiểm tra xem Y có đứng 3 ?- nextto(b,a,[a,b,c]). ngay sau X trong L không. No Lấy X ra khỏi L để trả về 4 ?- select(3,[3,4,2],L). phần tử còn lại trong L1. 4. select(X,L,L1). - Có thể dùng để chèn thêm 1 L=[4,2] phần tử vào danh sách. Yes 11 VỊ TỪ Ý NGHĨA VÍ DỤ Kiểm tra xem phần tử thứ 5. nth0(Index,L,X). Index (tính từ 0) của L có 1 ?- nth0(1,[a,b,c],a). phải là X không. No Kiểm tra xem phần tử thứ 2 ?- nth1(1,[a,b,c],a). 6. nth1(Index,L,X). Index (tính từ 1) của L có Yes phải là X không. Kiểm tra xem X có đứng 3 ?- last([a,b,c,d],d). 7. last(L,X). cuối trong L không. Yes Nghịch đảo danh sách L1, 4 ?- reverse([a,b,c],L). 8. reverse(L1,L2). kết quả trả về L2. L=[c,b,a] 9.Permutation(L1,L2).Danh sách L2 là hoán vị của 5 ?- Permutation([a,b ,c], L) . danh sách L1 12 III. Các thao tác cơ bản trên danh sách 1. ...