Programming Logic

PROLOG

Nama Prolog merupakan singkatan dari "Programming in Logic". Ide untuk mengembangkan pemrograman dalam logika, pertama kali dilakukan oleh Robert Kowalski di Edinburgh, Skotlandia pada tahun 1970-an. Ia mengembangkan pemrograman tersebut secara teoritis yang kemudian dilanjutkan dalam demonstrasi eksperimen oleh Maarten van Emden, juga dari Edinburgh. Kemudian Alain Colmerauer dari Marseilles, Perancis membuat implementasinya.
fakta dan aturan untuk selanjutnya diselesaikan oleh Prolog secara deduktif sehingga menghasilkan suatu kesimpulan. Hal ini berbeda dengan bahasa procedural seperti Pascal, Fortran, C, atau yang sejenis, dimana pemrogram memberi perintah atau penugasan untuk memecahkan persoalan langkah demi langkah, sehingga sering disebut sebagai programming with assignment. Disamping itu, berbeda dengan pemrograman fungsional, pemrograman logika ini menggunakan relasi, bukan fungsi sehingga sangat sesuai untuk implementasi sistem pakar.

LOGIKA PREDIKAT

Logika predikat (kalkulus predikat) merupakan bagian dari komputasi logika yang juga mencakup aljabar Boole (logika proposisional), dimana fakta dan aturan dinyatakan melalui predikat seperti:

lelaki(Joko) // fakta

menikah(Joko, Tuti) // fakta

∀x ∀y [menikah(x,y) ∧ lelaki(x)] → ~ lelaki(y) // aturan

∀y ∃x [orang(y) → ibu(x,y) // aturan

Kalimat pertama menunjukkan adanya fakta bahwa Joko adalah seorang lelaki, dan kalimat kedua menyatakan bahwa Joko menikah dengan Tuti. Kalimat ketiga dan keempat menunjukkan suatu aturan atau kaidah yang umum berlaku, bahwa untuk setiap pasang orang x dan y, jika x menikah dengan y dan x adalah lelaki, maka dapat dipastikan bahwa y adalah bukan seorang lelaki. Sedangkan kalimat terakhir manyatakan bahwa untuk setiap y, ada x sehingga jika y adalah orang maka y mempunyai seorang ibu x (x ibu dari y).

Simbol predikat yang digunakan dalam kalimat-kalimat tersebut adalah lelaki, menikah, orang, dan ibu yang sering disebut sebagai relasi, sedangkan Joko dan Tuti disebut sebagai simbol konstanta.

BAHASA DEKLARATIF

Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa pokok perbedaan Prolog dari bahasa lain adalah karena bersifat deskriptif atau deklaratif, sedang bahasa lain umumnya bersifat prosedural atau imperatif. Sebagai bukti bahwa Prolog merupakan bahasa deklaratif adalah dalam menyatakan fakta dan aturan seperti berikut:

1. Jika ingin menyatakan bahwa Prawiro adalah bapak dari Joko, maka dalam Prolog

dituliskan sebagai:

bapak(prawiro, joko).

2. Jika ingin menerangkan suatu kaidah bahwa A adalah kakek dari Z maka harus dibuat dahulu logika dalam bahasa Indonesia sehingga menjadi suatu aturan seperti berikut:

A adalah kakek dari Z jika A adalah bapak dari X dan X adalah bapak Z

atau

A adalah kakek dari Z jika A adalah bapak dari X dan X adalah ibu Z

Aturan tersebut ditulis dalam Prolog sebagai:

kakek(A,Z) :- bapak(A,X), bapak(X,Z).

kakek(A,Z) :- bapak(A,X), ibu(X,Z).

DASAR PEMROGRAMAN PROLOG

Pada bagian ini akan diuraikan dasar-dasar pemrograman Prolog, aturan umum penulisan

program, bagaimana melakukan dialog dengan Prolog, dan beberapa pengertian dasar

yang berkaitan dengan program Prolog.

Fakta

Fakta adalah suatu kenyataan atau kebenaran yang diketahui, dan menyatakan hubungan (relasi) antara dua atau lebih obyek. Fakta dapat pula menunjukkan sifat suatu obyek.

Aturan

Aturan merupakan logika yang dirumuskan dalam bentuk relasi sebab-akibat dan

hubungan implikasi. Misalnya dapat dibuat aturan bahwa jika A adalah bapak dari X dan

X adalah bapak atau ibu dari Z maka dapat dipastikan bahwa A adalah kakek dari Z.

Contoh untuk ini adalah:

kakek(A,Z) :- bapak(A,X), bapak(X,Z).

kakek(A,Z) :- bapak(A,X), ibu(X,Z).

Klausa (clause)

Aturan yang ditulis ini berupa klausa (clause) dan terdiri dari kepala (kakek) dan tubuhyang dipisahkan oleh tanda :- (bapak dan ibu). Klausa adalah suatu frase (ungkapan) atau susunan kata yang di dalam Prolog dapat berupa fakta atau aturan, yang selalu diakhiri dengan tanda titik (.). Suatu tubuh klausa dapa terdiri dari beberapa sub-klausa yang dihubungkan satu sama lain menggunakan tanda koma (,) yang berarti hubungan and dan tanda titik koma (;) yang menunjukkan hubungan or. Penggabungan dalam tubuh klausa yang dirangkai dengan and disebut sebagai konjungsi, sedangkan jika dirangkai dengan or disebut disjungsi. Berikut disajikan contoh penggabungan disjungsi

untuk menuliskan aturan kakek sebelumnya:

orangtua(P,Q) :- bapak(P,Q); ibu(P,Q).

kakek(A,Z) :- bapak(A,X), orangtua(X,Z).

Relasi

Relasi adalah tabel dengan n buah kolom dan terdiri dari beberapa baris fakta maupun aturan. Secara umum, suatu relasi dinyatakan dalam bentuk aturan atau fakta sebagai berikut:

P if Q1 and Q2 and ... and Qk untuk k>= 0

Sedangkan dalam notasi EBNF dapat dituliskan sebagai:

Rule::=Term:-Term {Term}

Term::=Number|Atom|Var|Atom(Term)

Term::=Term{Term}

atau dalam Prolog ditulis sebagai:

P:-Q1,Q2,...,Qk

Fakta adalah aturan untuk k=0, artinya fakta selalu berlaku tanpa harus memenuhi

kondisi tertentu, atau

Fact::=Term.

Variabel

Argumen suatu predikat dapat berupa konstanta (atom), variabel, atau obyek lain. Atom disebut juga sebagai obyek nyata, sedangkan variabel disebut obyek umum. Suatu atom, variabel, atau obyek lain dalam Prolog disebut term, sehingga argumen selalu berupa term.

Dalam Prolog terdapat dua variabel, yaitu:

1. Variabel bernama, yaitu variabel yang diberi nama seperti X, Orang, dan sebagainya

2. Variabel tak bernama (placeholder), dilambangkan dengan tanda garis bawah (_).

Setiap term yang ditulis dengan awalan huruf kapital selalu dianggap sebagai variable bernama dalam Prolog, sedangkan awalan dengan huruf kecil dianggap sebagai suatu relasi atau konstanta. Variabel tak bernama digunakan untuk mengabaikan nilai suatu variabel, yang berarti bisa bernilai apa saja. Berikut adalah contoh penggunaan variable bernama dan tidak bernama.

member(X,[X|_]).

member(X,[_|Y]):-member(X,Y).

QUERIES

Query atau pertanyaan digunakan untuk memperoleh jawaban dari suatu problem (secara deduktif). Dalam notasi EBNF, query didefinisikan sebagai:

Query::=Term {Term}

sedangkan dalam Prolog, query dinyatakan dalam goal. Ada dua jenis goal, yaitu internal yang dituliskan langsung di dalam tubuh program, sedangkan goal eksternal dituliskan di luar program dan diberikan pada saat program dijalankan. Berikut ini beberapa contoh goal:

Contoh 1 (goal internal)

father(Bapak,Chris), write(Bapak)

grandfather(Kakek,Chris), write(kakek)