Prolog语言介绍
Prolog的英语意思就是Programming in logic（逻辑编程）。与几乎无所不能的C语言或是Python语言不同，Prolog不是一种通用语言，比如说它并不能够写出3D游戏引擎，它是建立在逻辑学的理论基础之上的一种独特的编程语言。不够全能但它仍然是一种值得学习的语言，它也被广泛的应用在人工智能的研究中，它可以用来建造专家系统、自然语言理解、智能知识库等。
如果你有一些基础的逻辑学知识，用Prolog解决一些逻辑推理问题方面会很方便，它能够比其他的语言更快速地开发此类程序。因为它的编程方法更象是使用逻辑的语言来描述问题，而不是编写程序，Prolog的程序和数据高度统一，很难分清楚哪些是程序，哪些是数据的。事实上，prolog中的所有东西都有相同的形式，也就是说数据就是程序，程序就是数据。这与我们常见的编程语言完全不是一种思维方式,prolog程序甚至没有特定的运行顺序，其运行顺序是由电脑决定的。
进入Prolog世界
我们选择Prolog的一种实现，叫做SWI Prolog。他的在Linux，Mac，Windows下都可以安装，下载页面，安装很简单这里就不介绍了。SWI Prolog还支持中文来编程。我们先来看看什么逻辑编程，Prolog简单到只有下面三种基本语句，
1. 事实
事实用来说明已知对象之间的关系或是对象的定义。在Prolog程序中，事实由谓词名及用括号括起来的一个或几个对象组成。谓词和对象可由用户自己定义。比如：
喜欢(小明,小红)
这是一个名为喜欢的关系，表示对象小明对于小红之间有喜欢的关系。
漫画(哆啦A梦)
这是一个名为漫画的表述，表示对象哆啦A梦是一种称为漫画的东西。
有了事实的逻辑声明就可以询问Prolog系统，来判断谁喜欢谁，或是什么是什么。
我们这里先把上面两句保存到一个文件里，文件名为like.pl。默认情况下，SWI-Prolog安装后的可执行文件名称为“swipl”，我们打开当前目录的命令行，输入swipl，成功的话会有类似如下显示：
$ swipl
Welcome to SWI-Prolog (threaded, 64 bits, version 7.6.4)
SWI-Prolog comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY. This is free software.
Please run ?- license. for legal details.
For online help and background, visit http://www.swi-prolog.org
For built-in help, use ?- help(Topic). or ?- apropos(Word).
?-
这里就打开了swi prolog的交互式环境，你可以在?-后面输入命令，这种解释型的交互环境很像Python。
现在我们有一些事实储存在like.pl文件里，我们先加载这个文件到Prolog系统里，我们可以输入consult(like).，也可以用简略的写法[like]，注意不要忘记句号，这里的意思是加载当前文件夹的叫做like的文件，如果正确这时系统会返回一个true，代表命令执行正确。
?- [like].
true.
2. 查询
现在我们可以对这个系统进行询问了，这就是Prolog的第二类语句，查询。如果现在我们询问小红是不是喜欢小明，会获得一个false的答复，因为事实里只有小明喜欢小红。
?- 喜欢(小红,小明).
false.
?- 喜欢(小明,小红).
true.
在这个系统里，叫西游记的东西不是漫画，哆啦A梦才是漫画。
?- 漫画(西游记).
false.
?- 漫画(哆啦A梦).
true.
只有这两条事实有点少，下面我们增加几条事实来测试。
修改like.pl文件：
喜欢(小明,小红).
喜欢(小王,小红).
喜欢(小红,小李).
喜欢(小李,小花).
喜欢(小花,小李).
重新加载like.pl文件：
?- [like].
true.
现在我们来学几个新的查询，我想看看有哪几个人喜欢小红。这里X是代表一个未知对象。
?- 喜欢(X,小红).
X = 小明 ;
X = 小王.
注意，这里的X必须大写，在第一个答案出现后如果没有结束，可以按;继续，如果不想看其他答案，可以按回车结束。这里得到两个答案，小明和小王都喜欢小红。
3. 规则
现在除了单一事实喜欢之外，还想要有一些组合的条件来表示某些事实，这就是规则。规则由几个互相有依赖性的简单句（谓词）组成，用来描述事实之间的依赖关系。
例如：恋人(X,Y):-喜欢(X,Y),喜欢(Y,X).
这里X和Y代表两个不同的未知对象，表示如果X喜欢Y，而且Y也喜欢X，那么他们就是恋人关系。继续修改like.pl文件加入规则：
喜欢(小明,小红).
喜欢(小王,小红).
喜欢(小红,小李).
喜欢(小李,小花).
喜欢(小花,小李).
恋人(X,Y):-喜欢(X,Y),喜欢(Y,X).
重新加载后继续询问系统；
?- [like].
true.
?- 恋人(小红,Y).
false.
?- 恋人(小李,Y).
Y = 小花.
?- 恋人(X,Y).
X = 小李,
Y = 小花 ;
X = 小花,
Y = 小李.
这里发现小红没有恋人，而这个系统中只有小李和小花互为恋人。
是不是有点意思了，那这些关系中还能分析出什么呢？我们最后来找找谁和谁是情敌关系吧：
我们这么定义情敌：如果X喜欢Z，而且Z又不喜欢X，Z喜欢Y，那么X和Y就是情敌。这么写：情敌(X,Y):-喜欢(X,Z),not(喜欢(Z,X)),喜欢(Z,Y).，这里的not()代表否定一个规则。
现在文件是这样，编辑完后重新加载：
喜欢(小明,小红).
喜欢(小王,小红).
喜欢(小红,小李).
喜欢(小李,小花).
喜欢(小花,小李).
恋人(X,Y):-喜欢(X,Y),喜欢(Y,X).
情敌(X,Y):-喜欢(X,Z),not(喜欢(Z,X)),喜欢(Z,Y).
小王的情敌是谁呢？我们不用自己去判断了，来问问系统吧！
?- 情敌(小王,Y).
Y = 小李.
看完上面的例子，不知道是否提起了你对prolog的兴趣。prolog有许多不足之处，但是这并不影响它在逻辑推理方面的强大功能，不过最好的方法是使用某种通用语言和prolog结合，通用语言完成计算、界面之类的操作，而prolog则专心实现逻辑运算的操作。例如：你编写一个下棋程序，用prolog来让电脑思考如何下棋，而用别的语言来编写界面。
到这里我们已经大概体验了这种逻辑编程语言，但这还远远不是Prolog的全部，下一节我们将继续学习这种强大的逻辑编程语言。
这里SWI Prolog提供了一个在线编程环境，如果你不愿意安装也能尝试Prolog，点击Create aProgram，就可以新建程序了，左侧是程序区，右侧下面是查询区。
最新STEM知识分享请关注STEM实验室 :www.steamlab.club
