Prolog

Il Prolog (contrazione del francese PROgrammation en LOGique) è un linguaggio di programmazione che adotta il paradigma di programmazione logica.

È stato ideato da Robert Kowalski (aspetto teorico), Marten Van Emdem (dimostrazione sperimentale) e implementato da Alain Colmerauer negli anni settanta, costituendo un tentativo di costruire un linguaggio di programmazione che consentisse l'espressione del problema in forma logica invece della traduzione di un algoritmo di soluzione in forma di istruzioni da eseguire da parte della macchina. L'attuale implementazione di Prolog è dovuta in gran parte all'efficiente codifica di David H.D. Warren, implementata tramite la sua Warren Abstract Machine (1983).

Il Prolog è impiegato in molti programmi di intelligenza artificiale, la sua sintassi e la semantica sono molto semplici e chiare (lo scopo primitivo era quello di fornire uno strumento di lavoro a linguisti privi di conoscenze informatiche).

Il Prolog si basa sul calcolo dei predicati (precisamente il calcolo di predicati del primo ordine); tuttavia la sintassi è limitata a formule dette clausole di Horn che sono disgiunzioni di letterali del primo ordine quantificate universalmente con al più un letterale positivo.

L'esecuzione di un programma Prolog è comparabile alla dimostrazione di un teorema mediante la regola di inferenza detta risoluzione (introdotta da Robinson nel 1965). 
I concetti fondamentali sono l'unificazione, la ricorsione in coda e il backtracking.

Molti linguaggi, come Datalog o AnsProlog, sono basati su Prolog.

Sintassi 
Nel Prolog, la logica del programma è espressa sotto forma di relazioni e le attività di calcolo vengono attivate da un'interrogazione relativa a tali relazioni.

Tipi di dati 
L'elemento generico del Prolog si chiama termine. I termini possono essere costanti (atomi o numeri), variabili o termini composti.
 Un atomo è un nome generico senza significato intrinseco, es.:  x, blu, 'Taco', 'questo signore'.
 Un numero può essere intero o decimale.
 Una variabile è indicata per mezzo di una stringa di lettere, numeri e underscore (_) che comincia con una maiuscola o un trattino basso.
 Un termine composto è formato da un atomo detto "funtore" e da uno o più argomenti - anch'essi termini - scritti tra parentesi e separati da virgole, p.es.  data(27,'marzo',1980) anno_modello_auto('Mazda','cx 5',1986) e 'Amici'(zelda,[tom,jim]).
Casi speciali di termini composti:
 Una lista è una collezione ordinata di termini, separati da virgole; viene indicata per mezzo di parentesi quadre; è ammessa la lista vuota []. Esempi: [1,2,3] e [rosso,verde,blu].
 Una stringa è una sequenza di caratteri delimitata da doppi apici ("), p.es. "essere o non essere".

Regole e fatti 

Una regola ha la forma:

Testa :- Corpo.

che si legge: "Testa è vera se Corpo è vero." (Si noti che la regola termina con un punto.)

Un singolo termine (anche composto), senza il segno :-, viene chiamato fatto. I fatti equivalgono a regole senza corpo, che sono considerate automaticamente vere. Un esempio di fatto è:

gatto(tommaso).

Al di là dell'uso strettamente previsto dalla teoria, il Prolog offre anche dei predicati speciali che servono per input/output e altre attività accessorie. P.es. write/1 visualizza un termine sullo schermo.

Programma di esempio

Hello, world! 
Il seguente esempio stampa il testo "Hello world".
?- write('Hello World'), nl.

Permutazioni 

La potenza di Prolog non risiede comunque nella sua gestione dell'input/output, quanto nella possibilità di rappresentare semplicemente concetti complessi, ad esempio algoritmi combinatori. Ecco un programma che calcola tutte le possibili permutazioni di una parola data come lista di caratteri:
permutation([],[]).
permutation(Xs,[Z|Zs]) :- select(Z,Xs,Ys), permutation(Ys,Zs).
select(X,[X|Xs],Xs).
select(Y,[X|Xs],[X|Ys]) :- select(Y,Xs,Ys).

Meta-Interpretazione 

In Prolog è semplice scrivere interpreti e compilatori. Ad esempio, un meta-interprete di Prolog (cioè un interprete Prolog scritto in Prolog) è costituito da solo 3 linee di codice:
vanilla(true).
vanilla((A,B)):- vanilla(A), vanilla(B).
vanilla(X):- X\==true, clause(X,B), vanilla(B).

Implementazioni 

 Amzi! Prolog
 Ciao Prolog
 
 GNU Prolog
 
 Lpa Prolog
 Prolog.NET
 SICStus Prolog
 Strawberry Prolog
 SWI-Prolog
 tuProlog
 Visual Prolog (ex Turbo Prolog)
 XSB
 YAP Prolog

Bibliografia 

  Patrick Blackburn, Johan Bos, Kristina Striegnitz, Learn Prolog Now!, College Publications, 2006, ISBN 1-904987-17-6
  J. A. Robinson, A Machine-Oriented Logic Based on the Resolution Principle, in Journal of the Association for Computing Machinery, 12(1), gennaio 1965.

Voci correlate 
 Mercury (linguaggio)
 Programmazione logica

Altri progetti

Collegamenti esterni 
 
  Prolog.info Notizie e risorse sul Prolog e AI.

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