高中信息技术 初识PROLOG语言教学案例 选修5 .doc

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1、初识初识 PROLOGPROLOG 语言（人工智能初步）语言（人工智能初步）一、教学内容教学内容选用教育部制订的普通高中技术课程标准中信息技术部分的选修模块 5“人工智能初步”（广东教育出版社）第二章 2.6 Prolog 语言。本节给出 Visual Prolog语言程序段，从自然语言的观点对 Visual Prolog 提供一个概括性的介绍，讨论如何把自然语言的语句和问题转换为 Prolog 的事实、规则和询问。讲解 Prolog 的事实、规则和询问的语法规则，了解人工智能语言的主要特征。二、教材分析智能语言解决人工智能问题，是解决人工智能问题的最基本手段，是人们把现实世界的任务转换成计算

2、机可以直接识别并执行的指令代码。通过学习本节的内容，让学生了解到智能语言是怎样解决实际问题的，学习智能程序设计语言为研究人工智能与专家系统提供了有效的工具和手段。三、教学目标知识性目标1、让学生掌握对现实问题的自然语言的描述，将自然语言转换成 Prolog 语言。2、初步学会使用该语言设计程序求解逻辑问题，并能够上机调试、执行相应的程序。技能性目标1、培养学生发现旧知识的规律、方法和步骤，并把它运用到新知识中去的能力。2、培养学生调试程序的能力。3、培养学生合作、讨论、观摩、交流和自主学习的能力。情感性目标通过简单的逻辑问题求解，让学生体验人工智能语言解决问题的丰富魅力，增强对信息技术发展前景

3、的向往和对未来生活的追求。四、重点难点教学重点教学重点将自然语言转换为 Prolog 语言，了解 Prolog 其程序结构。教学难点教学难点掌握 Prolog 语言事实、规则、询问。五、教学方法与准备可以在多媒体电脑室进行，以讲解、讨论、动手相结合的方法六、教学过程教学过程设计意图（一）引入：（教师活动）Prolog 是 Programming in Logic 的缩写，意思就是使用逻辑的语言编写程序。prolog 不是很高深的语言，相反，比较其他的一些程序语言，例如 c、basic 等等语言，prolog 是更加容易理解的语言。通过实际例子，结合学生已有经验，了解 Prolog 程序语言是怎

4、样表达自然语言逻辑思维在我们日常生活中比比皆是，prolog 正是把这种思维用文字描述出来的计算机语言。还是首先举个例子吧：李明喜欢踢足球李明喜欢打篮球刘丽喜欢看电视刘丽喜欢打羽毛球李明喜欢的运动，张军都喜欢这应该算是一道最简单逻辑推理题目了，那么我们如何用 prolog语言实现呢？（二）思考讨论：（学生活动）“李明喜欢踢足球”是一条已知的事实，用 prolog 语言怎样来表达呢？“李明喜欢的运动，张军都喜欢”定义怎样表达呢？分组：每三、四个同学一组一起讨论问题，利用已学过的知识表达事实。教师在这过程中到同学中去，引导、帮助同学分析问题。激 发学 生 学 习兴趣，活跃课堂气氛，培养学生协作学习

5、的能力（三）了解概念（教师讲解、上机操作演示）通过例举同学讨论的结果：likes(liming,football).Prolog 的事实事实是用来说明一个问题中已知对象和它们之间关系的语句。在Prolog 程序中，事实由谓词（或称为关系）名后跟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，事实是逻辑推理的前提。“李明喜欢的运动，张军都喜欢”定义怎样表达呢？也很简单！likes(zhangjun,X):-likes(liming,X).:-在 prolog 中表示“如果”的意思，我们使用它来定义规则。注意：在 prolog 中以小写字符开头的字符串代表确知的事物，比如likes

6、表示喜欢这种关系，而 liming 表示李明。而以大写字母开头的字符串表示未确定的事物，翻译成汉语就是某某。完整的可运行的 prolog 程序如下：predicatesnondetermlikes(symbol,symbol)教学内容融合在任务中，引导学生自主完成，充分体现“教师主导，学生主体”的教学思想。引入clauseslikes(liming,football).likes(liming,basktball).likes(liuli,tennis).likes(liuli,badminton).likes(zhangjun,X):-likes(liming,X).goallikes(zh

7、angjun,X).我们可以看出来，完整的 prolog 程序是有事实和规则组成的。事实用来储存一些数据，而规则用来储存某种可以推理出来的关系。Prolog 程序有几种基本结构，如定义谓词（predicates）、存放事实和规则（clauses）、询问（goal）等。如果把上面的程序调入 prolog 解释，然后就可以对以上的程序进行询问。让我们来看第一个询问：?-likes(zhangjun,X).解释将回答football.basketball.因为它在事实、规则中发现 likes(zhangjun,X):-likes(liming,X).这个事实。（四）上机调试（学生操作，教师个别辅导）

8、1、根据前面教师编制的程序，启动 visual prolog 程序设计环境，输入代码，进行调试最后得到运行结果，完成下表:询问（goal）结果likes(X,basketball).likes(liuli,X).likes(zhangjun,X).likes(X,Y)2、课本 P42 的练习。理解、练习目标，探索问题（五）归纳总结1、prolog 中不允许使用除了基本字符以外字符的，不能使用汉字，上面的句子必须写成 likes(liming,football).，电脑才能够真正的理解。2、最末尾的“.”一定不能掉，它表示一个句子结束。3、上面词汇对于电脑来说并没有真正的含义，所以我们完全可以用 ai(xyz,abc).来表达这个关系，更进一步，我们甚至可以用xxx(a,b).来表达，只要你自己心里清楚 xxx 表示喜欢，a 表示李明，b表示足球就可以了。记忆、巩固知识、解决问题（六）交流人工智能语言解决问题和人工解决问题有什么异同？如果你选修过算法与程序设计，那么人工智能语言和其它程序设计语言有什么异同？求解问题的方式 相同点不同点智能语言人工求解问题其它程序语言交流、加深巩固知识七）自我评价知识要点认识水平层次了解理解掌握运用1、自然语言转换人工智能语言2、事实3、规则4、询问5、visual prolog 编辑环境