0.9 Lập trình logic

Tổng quan

Mục tiêu

Sau khi học xong chương này, sinh viên cần phải nắm:

• Khái niệm về lập trình logic.
• Các nguyên tắc trong lập trình logic.
• Viết chương trình đơn giản bằng ngôn ngữ Prolog.

Nội dung cốt lõi

• Lập trình logic.
• Căn bản về ngôn ngữ lập trình Prolog.

Kiến thức cơ bản cần thiết

Kiến thức và kĩ năng lập trình căn bản

Giới thiệu về lập trình logic

Trong lập trình logic, ta có thể sử dụng các vị từ để định nghĩa các khái niệm của tất cả các môn khoa học khác.

Ví dụ định nghĩa một số nguyên tố:

Số nguyên tố N là một số nguyên lớn hơn 1, chỉ chia hết cho 1 và chính nó.

Để xét xem số N có phải là số nguyên tố hay không, người ta thường sử dụng dấu hiệu nhận biết: Số nguyên tố là một số nguyên dương, không chia hết cho mọi số nguyên tố nhỏ hơn nó và 2 là số nguyên tố nhỏ nhất.

Dấu hiệu này có thể mô tả bằng các vị từ như sau:

• 2 là một số nguyên tố.
• N là một số nguyên tố nếu N>0, M là số nguyên tố nào đó, M<N và N không chia hết cho M.

Khi mô tả bài toán dưới dạng logic vị từ, ta có thể yêu cầu hệ thống tìm kiếm các lời giải liên quan đến các khai báo đó. Bài toán cần giải được xem là “mục tiêu” mà hệ thống phải chứng minh trên cơ sở các tri thức đã được khai báo.

Như thế, toàn bộ các ký hiệu của ngôn ngữ lập trình suy về một công thức đặc biệt:

• Phát sinh từ một yêu cầu.
• Nhằm chứng minh một mục tiêu. Để trả lời cho câu hỏi đó hệ thống xem nó như là một “đích” và cố chứng minh “đích” đó bằng cách tạo những suy diễn trên cơ sở các tri thức đã khai báo.

Một ngôn ngữ logic có thể được dùng trong giai đoạn đặc tả yêu cầu của quy trình xây dựng một sản phẩm phần mềm. Hơn thế nữa, logic vị từ cho phép biểu diễn hầu hết các khái niệm và các định lý trong các bộ môn khoa học.

Một trong những ngôn ngữ lập trình logic có hỗ trợ rất nhiều cho lĩnh vực trí tuệ nhân tạo mà ta xét đến ở đây đó là ngôn ngữ Prolog.

Ngôn ngữ prolog

Giới thiệu

Prolog là một ngôn ngữ cấp cao, có đặc điểm gần với ngôn ngữ tự nhiên, từ những người mới học đến những lập trình viên chuyên nghiệp đều có thể tiếp cận một cách nhanh chóng, viết ra một chương trình ứng dụng hữu ích.

Prolog ra đời vào năm 1973 do C.Camerauer (Đại học Marseilles, Pháp) và nhóm đồng sự phát triển. Từ đó đến nay, qua nhiều lần cải tiến, đặc biệt hãng Borland cho ra đời phần mềm TURBO PROLOG với nhiều ưu điểm, thuận tiện cho người sử dụng. Để giải quyết một số vấn đề, ta nhận thấy sử dụng ngôn ngữ Prolog cho ta chương trình gọn nhẹ hơn nhiều so với các ngôn ngữ khác.

Khác với những ngôn ngữ cấu trúc như Pascal, hay C mà ta đã làm quen, Prolog là một ngôn ngữ mô tả, với một số sự kiện và quy luật suy diễn đã mô tả, Prolog sẽ suy luận cho ta các kết quả.

Các yếu tố cơ bản của turbo prolog

Trong một chương trình Prolog, ta cần khai báo các yếu tố sau đây: đối tượng, quan hệ giữa các đối tượng, sự kiện và các luật.

Đối tượng

Gồm có các hằng và biến. Hằng mang giá trị cho sẵn ở đầu chương trình hoặc trong quá trình viết ta đưa vào; Các biến có giá trị thay đổi sẽ được gán giá trị khi chạy chương trình. Tên biến là một ký tự hoa hoặc một chuỗi ký tự, bắt đầu bằng một ký tự hoa.