Hazırlayan: Emrah GURSAN

Giri ş & Tarihçe Bilgisayar, 'simgeleri işlemek için kullanılan bir makine‘ olarak tanımlanmaktadır. Görünüşte yalın olan bu terim, gerçekte çağdaş bir sayısal bilgisayarın yapabileceği bütün görevleri kapsayan genişliktedir. Bu tanıma göre, bilgisayara girdi denilen bir simgeler dizisi verilir; bunlar önceden makineye yerleştirilen ve değişmez kurallar bütünü olan “programa” göre işlenir ve sonunda çıktı denilen başka simgeler dizisi üretilir. PROLOG-Program dili de bu tür simgelerle işleyen bir sistemdir. PROLOG, "PROgramming in LOGic“ sözünün kısaltılmış bilçmidir ve ilk olarak 70 li yılların başında Marsilya Üniversitesi’nde ve Edinburg kentlerinde ortaya çıkmıştır. Daha sonraları ise Londra’da Imperial College’da geliştirilmiş ve geniş kitleler tarafından tanınması bu yolla sağlanmıştır. 2

Prolog Dilinin Özellikleri PROgrammig in LOGic Semboller üzerinde çalışma Problemlerin çözümünü tanımlama yerine çıkarım yapma Doğal dille düşünülen şeylerin kodlanmasının kolaylığı Gerçekler ve kurallardan oluşma Büyük küçük harfe duyarlı Sabitler için Küçük harfler Değişkenler için Büyük harfler 3

Prolog Dilinin Özellikleri Prolog’la nesneler arası ilişkiler kolaylıkla ifade edilebilir. Kullanıcı bilgi tabanındaki verileri kolaylıkla sorgulanabilir. Program çıktıları çok sadedir. Prolog Bildirgesel (Dekleratif) bir dildir. 4

Prolog Bildirgesel Bir Dildir PROLOG doğrudan mantığa dayalı bildirgesel (deklerativ) bir program dilidir. Burada kullanılan deklerativ terimi, surepel (prosedural) terimine karşılık olarak kullanılmaktadır. Hem sıradan bir bilgisayar dili hem de gelişmiş bütün üst düzeydeki bilgisayar program dilleri bir süreçle ilgili dillerdir. Süreçsel bir dilde, verilen bir problemi çözmek için (bir yemek tarifinde olduğu gibi) aşama aşama çalışılır. Program bitirilip çalıştırılmaya başlandığında ise önceden yazılan öngörülere uygun olan sıraya göre çalışır. ( Örnek: C, Pascal, Java vs.) Bildirgesel bir program dilinde ise, olgular ve kurallardan yola çıkılır.Yazılan programı çalıştırmak için bir öngörü (Hipotez) oluşturulur ve bilgisayar bu öngörüyü kendisine daha Önceden verilmiş olan olgu ve kurallar yardımıyla sınar. 5

Bildirgesel (Deklerativ) Programlama Prolog bir cümlenin doğru / yanlış olduğunu cümle içinde değişken(ler) varsa cümlenin doğru olması için o değişken(ler)in değer(ler)inin ne olması gerektiğini söyler. 6

Di ğ er Dillerle Kar ş ıla ş tırma Prolog’da olmayanlar For döngüleri Repeat While döngüleri IF..THEN yapısı Goto komutu Diziler Yukarıdakiler öz yinelemeli fonksiyonlarla sağlanır Süreçsel (Prosedürel) programlamada bilgisayara adım adım ne yapması gerektiğini kodlarız. Bildirgesel (Dekleratif) programlamada bir durum tanımlanır. Bu tanıma göre yorumlayıcı yada derleyici bir çözüm üretir. 7

Örnek : Aile A ğ acı 8

İlişkileri gerçek(fact)lerle tanımlama “Tom, Bob’un ebeveynidir” gerçeğinin prolog’da ifadesi : parent(tom, bob). parent: ilişkinin ismi tom ve bob: ilişkinin argümanları 9

Tüm aile ağacını aşağıdaki Prolog ifadeleriyle tanımlarız: parent(pam, bob). parent(tom, bob). parent(tom, liz). parent(bob, ann). parent(bob, pat). parent(pat,jim). 10

İlişkileri sorgulamak-1 Bob, Pat’in ebeveyni mi? ?- parent(bob, pat). Prolog’un cevabı: yes Tom, Ben’in ebeveyni mi? : ?- parent(tom, ben). Prolog’un cevabı: no 11

İlişkileri sorgulamak-2 Liz’in ebeveyni kimdir? ?- ebeveyn(Kim, liz). Prolog’un cevabı : Kim = tom Bob’un çocukları kimlerdir? ?- ebeveyn(bob, Cocuk). Prolog’un cevabı : Cocuk = ann ; Cocuk = pat ; no 12

İlişkileri sorgulamak-3 Kimler kimlerin çocuğudur? ?- ebeveyn (Ebeveyn, Cocuk). Ebeveyn = pam Cocuk = bob; Ebeveyn = tom Cocuk = bob; Ebeveyn = tom Cocuk = liz; … Çözümler listesini yarıda kesmek için enter 13

İlişkileri sorgulamak-4 Jim’in büyük ebeveyni (grandparent) kimdir? Bilgi tabanımızda büyük ebeveyn diye bir ilişki tanımlı değil. Büyük ebeveyn ilişkisi iki ebeveyn ilişkisinin ‘ve’ lenmesiyle elde edilebilir. ?- parent(Y, jim), parent(X, Y). X=bob Y=pat 14 jim’in ebeveynine Y dersek, Y’nin ebeveyni jim’in büyük ebeveyni (X) dir.

İlişkileri sorgulamak-5 Torun ilişkisi de benzer biçimde tanımlanabilir. tom, X’in ebeveyni, X, Y’nin ebeveyni ise Y, tom’un torunudur. ?- parent(tom,X), parent(X, Y). X=bob Y=ann; X=bob Y=pat; no 15

İlişkileri sorgulamak-6 Ann ve pat’in ortak ebeveyni var mı? ?- parent(Ebeveyn, ann), parent(Ebeveyn, pat). Ebeveyn=bob 16

SWI-Prolog Gerçek ve kurallar prolog’a yüklenir.Sorgular komut satırından girilerek çalıştırılabilir. 17

Do ğ al Dil vs. Prolog Bütün çocuklar kısadır. kisa(X):-cocuk(X). Bütün erkek çocuklar arabaları sever. sever(X,araba):-erkek(X),cocuk(X). Bütün çocukların annesi vardır. var(X,anne):-cocuk(X). Sebzeyi hiçbir çocuk sevmez. sevmez(X,Y):-sebze(Y), cocuk(X). Çocuğunu döven öğretmeni hiçbir anne sevmez. sevmez(X,Y):-anne(X,Z),ogretmen(Y,Z),dover(Y,Z). 18

Prolog’da Veri Türleri Prolog bir veri türünü onun şeklinden tanır. Prolog herhangi bir veri tanımına ihtiyaç duymaz. 19

Atom’lar (1) Atom’lar aşağıdakilerde oluşan string’lerdir. Büyük harf A, B, …, Z Küçük harf a, b, …, z Rakam 0, 1, …, 9 Özel karakterler + - * / = :. & _ ~ 20

Atom’lar (2) Atom’lar 3 farklı şekilde oluşturulabilir: 1. Harf, rakam ve altçizgi(‘_’)’den oluşan küçük harfle başlayan string’ler ile: anna nil x25 x_25AB x_ x___y alpha_beta_procedure miss_jones sarah_jones 21

Atom’lar (3) 2. Özel karakterlerden oluşan string’ler ile: ======> ….:. ::= Özel anlamı olan stirng’ler kullanılmamalı: :- 22

Atom’lar (4) 3. Tek tırnak (’) arasına alınan karakterler ile: ‘Tom’ ‘South_America’ ‘Sarah Jones’ Büyük harfle başlayan Atom’lar oluşturmak için kullanılabilir. Değişkenlerden bu şekilde ayrılabilirler. 23

Sayılar Prolog’da iki tür sayı kullanılabilir Tamsayılar (integer) En büyük ve en küçük sayı prolog derleyicisine bağlıdır. Ondalıklı sayılar (real) Genelde tamsayılar kullanılır. Ondalıklı sayılar pek fazla kullanılmaz Çünkü: 24 topla(X,Y,Z):-Z is X+Y. topla(X,Y,Z):-Z is X+Y. ?- topla(2,0.3,C). ?- topla(2,0.3,C). C = 2.3 ; C = 2.3 ; No No ?- topla(200,0.0003,C). ?- topla(200,0.0003,C). C = ; C = ; No No

De ğ i ş ken’ler (1) Değişkenler; harf, rakam ve altçizgi(‘_’)’den oluşan büyük harfle yada altçizgi ile başlayan string’lerdir: X Result Object2 Participant_list ShoppingList _x23 _23 25

De ğ i ş ken’ler (2) Anonim değişken : isimlendirilmemiş değişkenlerdir. Sadece altçizgi ile ifade edilirler: hasachild(X) :- parent(X, Y). hasachild(X) :- parent(X, _). Her altçizgi karakteri yeni bir anonim değişkeni ifade eder. somebody_has_a_child :- parent(_, _).%r1 r1 eşittir somebody_has_a_child :- parent(X, Y). ancak farklıdır somebody_has_a_child :- parent(X, X). Anonim değişkenlerin değerleri çıkış olarak verilmez. ?- parent(ali,Y). : ali’in çocuğu var mı? Ve varsa çocuklarının isimleri nedir? ?- parent(ali,_). : sadece ali’in çocuğu var mı? 26

De ğ i ş ken ve Atom’ların Alanları (Scope) Bir değişkenin değeri bir cümlecik içinde sabittir. Bir atomun değeri tüm program boyunca sabittir 27

Aritmetik i ş l emler + addition - subtraction * multiplication / real division // integer division mod modulus ** power ?- X is 3*4. X = 12 yes 28

Lojik i ş lemler a :- b. % a if b a :- b,c. % a if b and c. a :- b;c. % a if b or c. a :- \++ b. % a if b is not provable a :- not b. % a if b fails a :- b -> c;d. % a if (if b then c else d) 29

Listing Memory’de o an olan bilgileri ve kuralları ekrana yazar ?- listing. hayvan(kedi). hayvan(kuzu). canli(A) :- hayvan(A). canli(A) :- bitki(A). Yes 2 ?- assert(bitki(gul)). Yes 3 ?- assert(bitki(meneksel)). Yes 4 ?- listing. hayvan(kedi). hayvan(kuzu). canli(A) :- hayvan(A). canli(A) :- bitki(A). :- dynamic bitki/1. bitki(gul). bitki(meneksel). Yes 5 ?- hayvan(tosbaga). ????

Listeleri Yazdırmak listeyaz(A):- A==[]. listeyaz(A):- [B|C]=A,write(B),tab(1),listeyaz(C). -? listeyaz([a,b,c,d,e]). a b c d e true 31 liste2yaz(A):- A==[]. liste2yaz(A):- [B|C]=A,listeyaz(B),nl,liste2yaz(C). ?- liste2yaz([[a,b],[c,d],[e,h]]). a b c d e h true

Listeye eleman ekleme ve çıkarma Listelere eleman eklemek ve çıkarmak hep 1. elaman üzerinden yapılır. Listeden sadece 1.eleman çıkarılabilir ve eklenecek eleman sadece 1. eleman olarak eklenebilir. ?- D = [1,2,3,4], [ B | A ] = D. A listesi [2,3,4] şeklinde oluşur. İlk eleman silindi. ?- D = [1,2,3,4], A = [ 0 | D ]. A listesi [0,1,2,3,4] şeklinde oluştu. Listenin başına 0 eklenmiş oldu. 32

eliza process([hello]). hi process([i,have,a,problem,.]). please go on process([i,hate,lessons,.]). do you really hate lessons ? process([yes,but,.]). please go on. process([i,like,school,.]). does anyone else in your family like school ? process([i,think,my,father,likes,school,too,.]). please go on. process([do,you,believe,me,?]). why do me ask if I believe you ? process([i,am,paranoiac,.]). please go on. process([are,you,parrot,?]). what makes you think I am parrot ? process([you,always,repeat,same,thing,.]). please go on. process([bye,.]). I hope I was of some help. 33

Eliza kod process([W1,_]):- % asagidaki listeden birinden sonra en çok bir kelime varsa member(W1, [bye, goodbye, quit, halt, chow]), write('I hope I was of some help.'), nl. process(Input):- rule(Input, Output), reply(Output). % donusumler % rule([user'in cumlesi], [eliza'nin cumlesi]). rule([Greeting|Rest],[hi|Rest]):- member(Greeting, [hi, hello]). rule([i,hate,X,'.'], [do, you, really, hate, X, ?]). rule([_,you,Y,me,'?'], [why, do, me, ask, if, 'I', Y, you, ?]). rule([i,like,X,'.'], [does, anyone, else, in, your, family, like, X,?]). rule([are, you, X,'?'], [what, makes, you, think, 'I', am, X, ?]). rule([you, are, X, '.'], [does, it, please, you, to, believe, 'I', am,X,?]). rule(_, [please, go, on, '.']). % anlamis havasinda :)) reply([]):- !. reply([FirstWord|Rest]) :- % kelimeler arasina 1tab koyarak ekrana yaz write(FirstWord), tab(1), reply(Rest). 34

Kaynaklar PROLOG Programming for Artificial Intelligence, Ivan Bratko, 3rd Edition, Addison-Wesley, Tacettin Ayar, Prolog Ders Notları Bergen, Karl von: LISP fiir Linguisten: ein Grundkurs zur E i i g in die Computerlinguistik. FrankfurtIaM; Berlin; New York; Paris; Wien: Lang, 1992 (Hamburger englischeLinguistik Praktika Bd. 4). Glinz, Hans: Deutsche Grammatik 11. FrankfurtlaM Knaus, Rodger: Faster and Smarter Queries. A1 Expert's Toolbok. May 1988, SS Knaus, Rodger & : A Simple PROLOG DBMS [data base management system]. A1 Expert'sToolbok. April 1988, SS Kraml Willibald & Schrodt, Richard: Syntax lernen mit PROLOG. In: Ide: Zeitschrift fiir den Deutschunterricht in Wissenschaft und Schule. 2i1990. SS Lenders, Winfried & Willee, Gerd: Linguistische Datenverarbeitung: ein Lehrbuch. Opladen: Westdeutscher Verlag,