summaryrefslogtreecommitdiff
path: root/lang/prolog/1.8.7/doc/prolog handbuch
diff options
context:
space:
mode:
Diffstat (limited to 'lang/prolog/1.8.7/doc/prolog handbuch')
-rw-r--r--lang/prolog/1.8.7/doc/prolog handbuch581
1 files changed, 581 insertions, 0 deletions
diff --git a/lang/prolog/1.8.7/doc/prolog handbuch b/lang/prolog/1.8.7/doc/prolog handbuch
new file mode 100644
index 0000000..ea7c6a5
--- /dev/null
+++ b/lang/prolog/1.8.7/doc/prolog handbuch
@@ -0,0 +1,581 @@
+____________________________________________________________________________
+
+
+#on("b")##on ("u")#
+#center#Betriebssystem E U M E L
+#off ("u")#
+
+
+#center#Prolog
+
+
+
+
+#off("b")#
+#center#Lizenzfreie Software der
+#on ("b")#
+
+#center#Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung mbH,
+#center#5205 Sankt Augustin
+
+
+#off("b")#
+#center#Die Nutzung der Software ist nur im Schul- und Hochschulbereich für
+#center#nichtkommerzielle Zwecke gestattet.
+
+#center#Gewährleistung und Haftung werden ausgeschlossen
+
+
+____________________________________________________________________________
+#page#
+
+Dr.P.Heyderhoff 12.03.1987
+GMD.F2.G2
+
+
+
+
+
+
+ E L A N - P R O L O G
+ _____________________
+
+ (Die Fachsprache der künstlichen Intelligenz)
+
+#on("u")#Benutzungsanleitung und technische Beschreibung#off("u")#
+
+
+Elan-Prolog ist eine Computersprache der fünften Generation, die für
+die Praxis der Programmierung und die Lehre in Informatik eine neue
+Dimension erschließt. Für den professionellen Programmierer eröffnet sie
+neue Möglichkeiten, mächtige Anwendungen, wie Expertensysteme und andere
+neuartige Systeme der Wissensverarbeitung zu entwickeln.
+
+Elan-Prolog unterscheidet sich grundsätzlich von üblichen konventionellen
+Programmiersprachen. In Sprachen wie Elan und Pascal muß der Programmierer
+genau angeben, wie ein gewünschtes Ergebnis errechnet werden soll. Um was es
+sich dabei handelt, steht bestenfalls dann in der Dokumentation. Ganz anders
+ist es in Prolog. PROLOG steht für PROgrammieren in LOgik und basiert auf
+dem Prädikaten-Kalkül, der bekanntesten Form der formalen Logik. Also in
+Prolog schreibt der Programmierer hin, worin das Problem besteht. Er bedient
+sich dabei dieser formalen Logik. Prolog versucht dann eine Lösung zu
+finden. Der Lösungsweg ist dabei im Programm nicht vorgeschrieben. Das
+entlastet den Programmierer, und er kann seine ganze Kraft auf die logische
+Beschreibung des Problems konzentrieren.
+
+Elan-Prolog ist ein interpretatives System, das voll kompatibel ist mit dem
+Edinburgh Standard Prolog und in in komfortabler Weise in das Betriebssystem
+Eumel eingebettet ist.
+
+Eigenschaftes von Elan-Prolog:
+
+- Syntax gemäß dem Edinburgh Standard Prolog nach Clocksin-Mellish
+
+- Interpretierendes System mit inkrementellem Einpass-Compiler
+
+- Interaktiver Mehrfenster-Texteditor des Eumelsystems
+
+- Zugriff auf Elan-Prozeduren als Prolog-Regeln
+
+- Geschwindigkeit ca. 100 LIPS auf IBM/PC-XT
+
+- optionale dynamische Ablaufverfolgung
+
+- Erklärungskomponente
+
+- Eingabe und Ausgabe von Prolog-Ausdrücken und Klartext
+
+- Programmiert und dokumentiert in ELAN (über 2000 Zeilen)
+
+- daher besonders für den Informatik-Unterricht geeignet
+#page#
+#on("u")#Beschränkungen des Elan-Prolog:#off("u")#
+
+Folgende Beschränkungen gelten für die Implementierung von Elan-Prolog im
+Eumel-Systems:
+
+- Maximal 16000 Fakten und Regeln
+
+- Maximal 16000 Terme zur Konstruktion von Ausdrücken, Listen und Regeln
+
+- Maximal 800 Variablenbindungen
+
+- Maximal 800 Einträge im Beweisbaum
+
+- Maximal 4000 Bezeichner für Atome und Variablen
+
+- Maximal 16000 Buchstaben für alle Bezeichner zusammen
+
+
+Wie sieht ein Prolog-Programm aus?
+
+Ein Prolog-Programm besteht aus
+
+ - Fakten über Objekte und ihre Beziehungen
+
+ - Regeln über Objekte und ihre Beziehungen
+
+und besonders wichtig:
+
+ - Der Benutzer kann Prolog über die Fakten und Regeln ausfragen.
+
+Fakten aus einer Wissensbasis, nämlich dem Prolog-Programm, sind z.B.:
+
+ enthaelt (wisky, aethanol).
+
+Das wird gelesen als: "Wisky enthält Aethanol.". Grundzüge der sehr
+einfachen Syntax lassen sich hieran erklären. Ein Faktum wird geschrieben
+wie in diesem Beispiel:
+
+ - Erst kommt der Name der Relation, geschrieben wie ein Elan-Name in
+ kleinen Buchstaben.
+
+ - Dann folgt in runden Klammern und durch Kommata getrennt eine Liste
+ von Objektnamen.
+
+ - Zum Schluß steht ein Punkt.
+
+Regeln sind Problembeschreibungen in der Form von logischen Ausdrücken der
+symbolischen Logik, wie z.B. die folgende Regel:
+
+ bewirkt (A, B, kopfschmerz) :- enthaelt (A, aethanol),
+ enthaelt (B, aspirin ).
+
+Das wird gelesen als: "Wenn man eine Droge A, die Aethanol enthält,
+und eine Droge B, die Aspirin enthält gleichzeitig einnimmt, dann bewirkt
+das Kopfschmerzen." Wie man sieht werden logische Variablen mit großen
+Buchstaben (wie Elan-Operatoren) geschrieben. Das Zeichen ":-" steht für das
+logische Wenn, und das Komma(",") für die logische Konjunktion. Die logische
+Disjunktion wird durch Semikolon(";") ausgedrückt.
+#page#
+Neben der hiermit vorgestellten Prefix-Schreibweise für Relationen gibt es in
+ELAN-Prolog auch noch eine Infix-Schreibweise für zweistellige Relationen.
+Hierbei werden die Relationen als Infix-Operatoren in großen
+Buchstaben geschrieben (wie in ELAN) und zwischen die beiden Operanden
+gesetzt. Als Operatoren sind auch die in Elan üblichen Operatoren
+
+ ( +, -, *, /, MOD, =, <, >, <=, >=, <> )
+zulässig.
+
+In Infixausdrücken (wie z.B. 2+3*4) gelten die bekannten Vorrangregeln. Auch
+Klammern sind zulässig. Selbstdefinierte Operatoren haben niedrigste
+Priorität.
+
+Obiges Beispiel in Infix-Schreibweise:
+
+ wisky ENTHAELT aethanol.
+
+ bewirkt (A, B, kopfschmerz) :- A ENTHAELT aethanol,
+ B ENTHAELT aspirin.
+
+
+Objekte in Prolog können Atome oder Listen sein. Für Atome gibt es zwei
+Schreibweisen:
+
+ - genau so wie Elan-Bezeichner, also bestehend aus kleinen Buchstaben
+ und Blanks. Dabei werden die Blanks eliminiert.
+
+ - genauso wie Elan-Texte, nämlich in Gänsefüßchen eingeschlossen.
+
+Für Listen von Objekten gibt es wiederrum zwei Schreibweisen, wie folgende
+zwei unterschiedlichen Notationen des gleichen Beispiels zeigen:
+
+ - [ das, ist, [ zum, beispiel ], eine, liste ]
+
+ - [ das, ist, [ zum | [ beispiel | [] ] ], eine, liste ]
+
+Im zweiten Fall ist die als drittes Element in der Gesamtlisten enthaltene
+Teilliste mit dem Konstruktor "|" und der leeren Liste "[]" zusammengesetzt.
+Die Grundoperationen, die aus der Programmiersprache LISP bekannt sind,
+können als Prolog-Fakten unmittelbar wie folgt definiert werden:
+
+ eq (X, X).
+ head ([X|Y], X).
+ tail ([X|Y], Y).
+ cons (X, Y, [X|Y]).
+#page#
+#on("u")#Standard - Operatoren von Elan-Prolog:#off("u")#
+
+Im System sind nur ganz wenige Standardoperatoren eingebaut. Es sind die
+folgenden Fakten:
+
+ - ! . der CUT-Operator schaltet des Backtracking ab.
+
+ - bye. beendet die prolog Anwendung.
+
+ - listing. zeigt alle insertierten Regeln.
+
+ - listing (X). zeigt alle insertierten Regeln über X.
+
+ - call (X). X wird ausgeführt.
+
+ - write (X). das an X gebundenen Prolog-Objekts wird ausgegeben,
+ writeq (X). und wenn nicht eindeutig, gequotet,
+ put (X). das Zeichen, dessen ASCII-Code X ist wird ausgegeben,
+ name (X,[Y]). unifiziert das Atom X mit der Liste seiner Buchstaben.
+
+ - read (X). ein Objekt wird gelesen und an die Variable gebunden.
+ get0 (X). das nächste Zeichen wird gelesen,
+ get (X). das nächste druckbare Zeichen wird gelesen,
+
+ - X = Y . Die an X und Y gebundenen Objekte sind gleich,
+ X <> Y . sie sind ungleich,
+ X <= Y . sie sind kleiner oder gleich,
+ X == Y . sie sind wörtlich gleich,
+ X =.. [F|A] . X ist der Term mit Funktor F und Argumentliste A.
+
+ - X + Y . sie sollen addiert,
+ X - Y . subtrahiert,
+ X * Y . multipliziert,
+ X / Y . dividiert,
+ X MOD Y . der Divisionsrest soll ermittelt werden,
+ die Auswertung geschieht durch den 'is'-Operators.
+
+ - X IS EXPR . Das Ergebnis des arithmetischen Ausdrucks EXPR wird
+ gebildet und mit X unifiziert.
+
+ - incr (X). der arithmetische Wert von X wird um eins erhöht.
+
+ - assertz ([X]). insertiert die Regel X am Ende einfügend.
+ asserta ([Χ]). insertiert die Regel X am Anfang einfügend.
+ retract ([X]). entfernt die Regel X wieder.
+ clause (X,[Y]). holt die Regel Y mit dem Kopf X aus der Knowledgebase.
+
+ - functor (X,Y,Z) Y ist der Funktor von X und Z ist seine Arität.
+ arg (X,Y,Z). Z ist das x-te Argument der Funktion Y.
+
+ - elan (X). Ausführung der insertierten ELAN-Prozedur X
+ elan (X,Y). Ausführung von X mit dem TEXT-CONST-Parameter Y
+
+ - elan(trace,on). schaltet den dynamischen Ablaufverfolger ein und
+ elan(trace,off) schaltet ihn wieder ab.
+
+ - elan(consult,X) lädt das Prologprogramm aus der Datei namens X hinzu.
+ elan(reconsult,X) ersetzt das Prologprogramm aus der Datei X.
+ elan(abolish,X) entfernt alle Regeln mit dem Namen X.
+#page#
+#on("u")#Das Dialogverhalten von Elan-Prolog:#off("u")#
+
+Elan-Prolog wird, sobald es in das Eumel-System insertiert ist, als Prozedur
+mit dem Namen "prolog" und einem optionalen TEXT-Parameter aufgerufen. Der
+Textparameter enthält den Namen einer Datei, die ein Prolog-Programm enthält,
+das geladen werden soll. Fehlt der Parameter, wird, wie üblich, die zuletzt
+bearbeitete Datei genommen. Im Prolog-Dialog können später weitere
+Prolog-Programme mit der Prozedur namens "consult" hinzugeladen werden.
+
+Also
+einfachster Aufruf: prolog ("")
+
+Antwort: ?-
+Beispiel-Eingabe: 3 = 3
+Antwort: yes
+ ?-
+Eingabe: 4 = -5
+Antwort: no
+ ?-
+
+Besondere Dialogkommandos:
+
+ ?-
+Eingabe: ?
+Antwort z.B.: 13.5 SEC
+ ?-
+Eingabe: listing
+Antwort: { zeigt alle aktuell verfügbaren Regeln }
+ ?-
+Eingabe: {ESCAPE} q
+Ausgabe: gib kommando:
+
+Eingabe: prolog again
+Ausgabe: ?-
+Eingabe: [sum, permute] {in eckigen Klammern!}
+ { konsultiert diese beiden Dateien }
+Antwort z.B.: 25 rules inserted.
+ ?-
+Eingabe: [-sum, -permute]
+ { löscht und rekonsultiert aus diesen Dateien }
+Antwort z.B.: 25 rules inserted.
+
+Eingabe: {ESCAPE} {ESCAPE}
+Antwort: gib kommado:
+Elan-Eingabe z.B.: show ("standard")
+ { zeigt die Datei dieses Namens }
+ ?-
+
+Auf diese Weise können bequem Eumel-Kommandos gegeben werden. Die
+Umschaltung vom Prolog- zum Eumelmonitor-Betrieb erfolgt durch die Tasten
+{ESCAPE},{ESCAPE} und {RETURN}. Wie üblich ist das zuletzt verwendete
+Kommando auch im Prolog-Dialog mit dem Escapekommando "{ESCAPE} k"
+wiederzubekommen. Das Kommando "{ESCAPE} q" beendet den Dialog.
+#page#
+#on("u")#Ausprobieren der Prolog-Programmbeispiele:#off("u")#
+
+Zum Ausprobieren sind die Prologbeispiele "eq", "permute" und "mann"
+beigefügt.
+
+Beispiel: ?-
+Eingabe: [permute] {in eckigen Klammern!}
+Antwort: 5 rules inserted.
+ ?-
+Eingabe: marquise(X)
+Antwort: beautiful marquise your beautiful eyes make me die of love
+Eingabe: {Semicolon}
+Antwort: your beautiful eyes beautiful marquise make me die of love
+ { usw }
+Eingabe: {Return}
+Antwort: ?-
+
+Jede #on("u")#Eingabe von Semicolon#off("u")# liefert als Antwort die nächste Permutation. Wenn
+eine andere Taste gedrückt wird, bricht die Ausgabe weiterer Ergebnisse ab.
+
+#on("u")#Eingabe von Fragezeichen#off("u")# liefert neben der Angabe der benötigten
+Rechenzeit eine Erklärung der letzten Antwort durch Ausgabe aller zu dieser
+Antwort führenden Schlußfolgerungen. Dabei wird der Beweisbaum in Form einer
+Einrückstruktur dargestellt. Die Einrückung stellt die Erklärungstiefe dar.
+
+
+#on("u")#Benutzung von Prolog von Elan-Programmen aus#off("u")#
+
+Wenn man Prolog als Unterprogramm von Elan aus aufrufen will, geht man
+folgendermaßen vor:
+
+1. Laden einer Wissensbasis,
+ die in einer Datei namens <knowledgebase> z.B."permute" bereitsteht:
+
+ push ("bye"13"");
+ prolog ("permute");
+
+
+2. Abfragen an diese Wissensbasis:
+
+ TEXT VAR query, answer;
+ query:= "marquise (X)";
+ IF prolog ( query, answer)
+ THEN put (answer)
+ ELSE put ("NO")
+ FI;
+
+In diesem Anwendungsbeispiel liefert die Ausgabeanweisung 'put (answer)':
+
+ beautiful marquise your beatiful eyes make me die of love
+
+#page#
+#on("u")#Literatur:#off("u")#
+
+
+1.) W.F.Clocksin, C.S.Mellish:
+ Programming in Prolog
+ Springer 1984
+
+2.) M.H.van Emden:
+ An interpreting algorithm for prolog programs
+ in Implementations of Prolog, Ellis Herwood Ltd, 1984
+
+3.) Alain Colmerauer:
+ Prolog in 10 Figures
+ Communications of the ACM December 1985
+
+4.) J. Cohen:
+ Describing Prolog by its Interpretation and Compilation
+ Communications of the ACM December 1985
+
+5.) Alain Colmerauer:
+ Les system q ou un formalisme pour alalyser et synthetiser des phrases
+ sur ordinateur.
+ Intern.Rep. 43, Departement d'informatique. Universite de Montreal
+ Sept. 1970
+#page#
+(*************************************************************************)
+(* *)
+(* Elan-Prolog *)
+(* *)
+(* Programm-Beispiele: *)
+(* *)
+(****************** standard (nach Clocksin-Mellish) ********************)
+
+abolish (X) :- elan (abolish, X).
+append ([], X, X) :- !.
+append ([X|Y], Z, [X|W]) :- append (Y, Z, W).
+atom (X) :- functor (X, Y, 0).
+atomic (X) :- atom (X); integer (X).
+consult (X) :- elan (consult, X).
+end :- bye.
+fail :- [].
+findall (X, Y, Z) :- tell ("$$"), write ("("), findall (X,Y);
+ write (")"), told, see ("$$"), read (Z),
+ seen, elan (forget, "$$").
+findall (X, Y) :- call (Y), writeq (X), write (","), [].
+integer (X) :- functor (X, Y, -1).
+listing (X).
+member (X, [X|Z]).
+member (X, [Y|Z]) :- member (X, Z).
+nl :- elan (line).
+non var (X) :- var (X), !, []; .
+not (X) :- call (X), !, []; .
+notrace :- elan (trace, off).
+reconsult (X) :- elan (reconsult, X).
+repeat.
+repeat :- repeat.
+see (X) :- elan (sysin, X).
+seen :- elan (sysin, "").
+tab (X) :- tab(X,1).
+tab (X,Y) :- Y<=X, !, put (32), incr(Y), tab(X,Y);.
+tell (X) :- elan (sysout, X).
+told :- elan (sysout, "").
+trace :- elan (trace, on).
+true.
+< (X, Y) :- <= (X, Y), <> (X, Y).
+> (X, Y) :- <= (Y, X).
+>= (X, Y) :- < (Y, X).
+#page#
+(**************************** sum ***********************************)
+
+suc (0, 1). suc (1, 2). suc (2, 3). suc (3, 4). suc (4, 5).
+suc (5, 6). suc (6, 7). suc (7, 8). suc (8, 9).
+sum (0, X, X).
+sum (X, Y, Z):- suc (V, X), sum (V, Y, W), suc (W, Z).
+plus (X, [0,0], X):- !.
+plus (X, Y, Z):- plus one (V, Y), plus (X, V, W), !, plus one (W, Z).
+plus one ([X, Y], [V, W]):- suc (Y, W), X = V, !;
+ Y = 9, suc (X, V), W = 0.
+treereverse (X,Y):- rev (X,Y), !; rev (Y,X), !.
+rev ([], []).
+rev ([X|Y], Z):- X <> [H|T], rev (Y, W), !, append (W, [X], Z);
+ rev (X, V), rev (Y, W), !, append (W, [V], Z).
+
+(**************************** permute ************************************)
+
+permute ([], []).
+permute ([E|X], Z):-
+ permute (X, Y), insert (E, Y, Z).
+insert (E, X, [E|X]).
+insert (E, [F|X], [F|Y]):-
+ insert (E, X, Y).
+marquise(RESULT):-
+ permute (["beautiful marquise",
+ "your beautiful eyes",
+ "make me",
+ "die",
+ "of love"
+ ],
+ RESULT).
+
+(**************************** puzzle ************************************)
+
+ {Solution: 9,5,6,7,0,8,2}
+puzzle:- repeat, permute ((9,8,7,6,5,2,0), SENDMORY),
+ write (SENDMORY),
+ puzzle (SENDMORY, SEND, MORE, MONEY),
+ elan (line),
+ write (SEND), write (+),
+ write (MORE), write (=),
+ write (MONEY).
+
+puzzle([S,E,N,D,O,R,Y], SEND, MORE, MONEY):-
+ SEND IS ((S * 10 + E) * 10 + N) * 10 + D,
+ MORE IS ((10 + O) * 10 + R) * 10 + E,
+ MONEY IS (((10 + O) * 10 + N) * 10 + E) * 10 + Y,
+ MONEY IS SEND + MORE.
+
+permute ([], []).
+permute ([E|X], Z):- permute (X, Y), insert (E, Y, Z).
+
+insert (E, X, [E|X]).
+insert (E, [F|X], [F|Y]):- insert (E, X, Y).
+
+repeat.
+repeat:- repeat.
+#page#
+(**************************** prieks ***********************************)
+
+ist priek (bo priek).
+ist priek (ki priek).
+ist priek (bla priek).
+
+WER GNASELT WEN :- population (B),
+ member ([WEN, WER, _], B),
+ bedingungen (B).
+
+WER KNAUDERT WEN:- population (B),
+ member ([WER, _, WEN], B),
+ bedingungen (B).
+
+population (B):- sind prieks (U, V, W),
+ sind knauderarten (R, S, T),
+ B = [ [drausla puemfe, U, R],
+ [glessla puemfe, V, S],
+ [hapla puemfe, W, T] ].
+
+sind prieks (X,Y,Z):- ist priek (G),
+ ist priek (H), H<>G,
+ ist priek (I), I<>G, I<>H, !,
+ permute ([G,H,I], [X,Y,Z]).
+
+sind knauderarten (X,Y,Z):- ist knauderart (G),
+ ist knauderart (H), H<>G,
+ ist knauderart (I), I<>G, I<>H, !,
+ permute ([G,H,I],[X,Y,Z]).
+
+ist knauderart (an).
+ist knauderart (ab).
+ist knauderart (ueber).
+
+bedingungen (B):- not member ([hapla puemfe,ki priek,_],B) ,
+ not member ([hapla puemfe,_,ueber],B) ,
+ not member ([drausla puemfe,bo priek,_],B) ,
+ not member ([_,bo priek,ab],B) ,
+ noch ne bedingung (B) ,
+ weitere bedingungen (B) , !.
+
+weitere bedingungen (B):- not member([_,ki priek,ueber],B),
+ not member([_,bo priek,ueber],B)
+ ;
+ member([drausla puemfe,_,an],B).
+
+noch ne bedingung (B):- not member ([drausla puemfe,ki priek,_],B)
+ ;
+ not member ([glessla puemfe,_,ueber],B).
+
+permute ([], []).
+permute (X, [Y|Z]):- delete (Y ,X, E), permute (E, Z).
+delete (X, [X|Z], Z).
+delete (X, [Y|Z], [Y|E]):- delete (X, Z, E).
+member (X, [X|Z]).
+member (X, [Y|Z]):- member (X, Z).
+not member (X, []).
+not member (X, [Y|Z]):- X <> Y, not member (X,Z).
+#page#
+(**************************** calc ************************************)
+
+{ CALC evaluates arithmetic expressions with store }
+
+calc:- eval ([], RS), write (result store), write (RS), nl.
+
+eval (SI, SO):-
+ read (CALC), nonvar (CALC), eval member (CALC, SI, SO).
+
+eval member (CALC, SI, SO):-
+ member (CALC, [stop,end,bye,eof]), SO=SI;
+ eval (CALC,I,SI,ST), write (I), eval (ST,SO);
+ write (error in), write (CALC), nl, eval (SI, SO).
+
+eval (I, I, S, S):- integer (I).
+eval (N, I, S, S):- atom (N), eval atom (N, I, S).
+
+eval atom (N, I, S):-
+ member (N=I, S);
+ write ("error: Cell"), write (N),
+ write("not found in store. 0 substituted."), nl, I=0.
+
+eval ( L+R,I,SI,SO):- eval (L,J,SI,ST), eval (R,K,ST,SO), I IS J+K.
+eval ( L-R,I,SI,SO):- eval (L,J,SI,ST), eval (R,K,ST,SO), I IS J-K.
+eval ( L*R,I,SI,SO):- eval (L,J,SI,ST), eval (R,K,ST,SO), I IS J*K.
+eval ( L/R,I,SI,SO):- eval (L,J,SI,ST), eval (R,K,ST,SO), I IS J/K.
+
+eval (N=O, I, SI, SO):-
+ atom (N), eval (O,I,SI,ST), eval repl (N,I,ST,SO).
+
+eval repl (N, I, [], [=(N,I)]).
+eval repl (N, I, [=(N,_)|S], [=(N,I)|S]).
+eval repl (N, I, [=(M,J)|SI], [=(M,J)|SO]):- eval repl (N, I, SI, SO).
+