UFSM > Informática > ELC117 - Paradigmas de Programação

Preparação

Para estes exercícios você vai precisar do ambiente SWI-Prolog. Ele está disponível em: http://www.swi-prolog.org/download/stable

Controlando a execução

Cut

Em Prolog, o operador ! (leia-se: cut) é usado para impedir o retrocesso (backtracking) na avaliação de um predicado. Por exemplo, na avaliação de uma regra, se uma variável X recebe um valor 1 e depois é feito um cut, o processo de inferência Prolog vai considerar que o valor 1 é a única instância possível para X, mesmo que existam outras possibilidades na base de dados.

Exercícios:

1. Copie o seguinte código Prolog para um arquivo:

   b(2).
   b(3).
   c(4).
   c(5).
   regra1(X, Y) :- b(X), c(Y).
   regra2(X, Y) :- b(X), !, c(Y).
   

2. Considerando o programa acima, qual será o resultado da seguinte consulta?

   ?- regra1(X,Y).
   

   Execute a consulta e verifique se sua resposta está correta. Obs: use ; para buscar todas as respostas possíveis.

3. Ainda considerando o mesmo programa, qual será o resultado da seguinte consulta?

   ?- regra2(X,Y).
   

   Execute a consulta para verificar se sua resposta está correta, lembrando de usar ; para buscar todas as respostas possíveis.

4. Ative o modo de rastreamento (trace) e re-execute as consultas acima. Observe a ocorrência de backtracking (Redo) nos 2 casos.

5. Baixe o programa fatoriais.pl e carregue-o no SWI-Prolog.

6. Execute a consulta abaixo e use ; para verificar se há outras respostas possíveis.

   ?- fatv1(3,N).
   

7. A consulta acima deve ter gerado um erro depois que for digitado ;. Você consegue identificar o motivo deste erro?

8. Para melhor entender o erro acima, ative o modo trace e re-execute a consulta:

   ?- trace.
   true.
   [trace]  ?- fatv1(3,N).
   

   Dica: quando você cansar de rastrear a execução passo-a-passo, digite a (abort) no lugar de Enter.

9. Analise o código em fatoriais.pl, comparando os predicados fatv2 e fatv3 com o predicado fatv1.

10. Execute as consultas abaixo, digitando ; após cada resposta. Compare os resultados com os da consulta anterior (fatv1).

    ?- fatv2(3,N).
    ?- fatv3(3,N).
    

11. Ative o modo trace e re-execute as consultas acima, acompanhando suas execuções.

12. Você consegue identificar alguma vantagem de fatv2 sobre fatv3?

Repeat

Em Prolog, uma forma de implementar laços é usando repeat. Na avaliação de um predicado, as proposições a partir de um repeat são repetidos até que cada uma de suas condições seja verdadeira. Se uma ou mais condições forem falsas, o laço se repete.

Exercícios:

1. Copie o seguinte código Prolog para um arquivo:

   main :- repeat, 
   	write('Digite um numero: '), 
           read(X), 
           (X=:=42).
   

   O programa acima pede repetidamente que o usuário digite um número, até que o número digitado seja igual a 42.

2. Carregue e execute este programa. Obs: você deve digitar um ponto (.) após cada número digitado.

3. Ao executar o programa acima, experimente digitar 42. e depois digitar ;. O que acontece? Por que isso acontece?

4. Modifique o programa de modo a impedir o retrocesso depois que o número digitado estiver correto.

Chatbot

1. Baixe o programa mychatbot1.pl. Carregue-o e execute-o no SWI-Prolog:

   ?- [mychatbot1].
   % mychatbot1 compiled 0.00 sec, 3,976 bytes
   true.
   ?- main.
   Ola! Sou um chatbot e estou a sua escuta!
   > 'Bom dia'.
   Que conversa interessante.
   > 'Tambem acho'.
   Concordo com voce.
   > tchau.
   Que conversa interessante.
   > bye.
   Que conversa interessante.
   Foi otimo conversar com voce. Ate mais!
   true 
   

   Atenção: as frases digitadas pelo usuário devem ser strings (entre apóstrofes), terminadas por ponto, ou então uma única palavra, também terminada por ponto.

2. Analise o código em mychatbot1.pl. Para que serve o predicado nth0? Quais são as limitações do algoritmo utilizado?

3. Baixe o programa mychatbot2.pl. Carregue-o e execute-o no SWI-Prolog:

   ?- [mychatbot2].
   % mychatbot2 compiled 0.00 sec, 6,808 bytes
   true.
   ?- main.
   > 'Oi'.
   Ola!
   > 'Tudo bem?'.
   Tudo otimo!
   > 'O ceu eh azul?'.
   Nao entendo o que vc quer dizer.
   Por favor, escreva uma pergunta e me ensine a resposta.
   Pergunta: 'O ceu eh azul?'.
   Resposta: 'Sim, o ceu eh azul.'.
   Ok, continue falando comigo.
   > 'Quem eh vc?'.
   Sou um robo.
   > 'O ceu eh azul?'.
   Sim, o ceu eh azul.
   > bye.
   Ate mais! Foi otimo conversar com voce
   true
   

4. Analise o código em mychatbot2.pl. Quais as diferenças em relação a mychatbot1.pl?

5. O que acontece se removermos o ! (cut) das regras get_response?

6. Em SWI-Prolog, existem os predicados assert, asserta e assertz. Quais as diferenças e semelhanças entre eles?

Material de apoio

• Prolog: processo de inferência e bases dinâmicas
  Slides com o resumo do conteúdo necessário para estes exercícios.

• Listas em Prolog
  Resumo sobre listas em Prolog.

• SWI-Prolog Reference Manual
  Manual de referência do SWI Prolog.