Domácí úkol 12: Zpracování přirozeného jazyka
Hlavní oblasti použití jazyka Prolog jsou umělá inteligence a zpracování přirozeného jazyka. Zjednodušené
zpracování přirozeného jazyka si můžete vyzkoušet v této úloze.
Vaším úkolem bude napsat program v jazyce Prolog, který o zadaném řetězci rozhodne, jestli se jedná o
správně utvořenou větu. Pro účely tohoto úkolu považujeme za správně utvořenou větu posloupnost slov a
čárek oddělených mezerami, která splňuje následující pravidla:
• Věta je posloupnost slov, která se skládá z podmětu, slovesa a předmětu.
• Vedlejší věta je posloupnost slov, která začíná slovem "ktera", po kterém následuje sloveso a předmět.
• Podmět je podstatné jméno v prvním pádě, za kterým může následovat vedlejší věta oddělená z obou
stran čárkami.
• Předmět je podstatné jméno ve čtvrtém pádě, kterému může předcházet libovolný počet přídavných
jmen a za kterým může následovat čárka a vedlejší věta.
• Podstatné jméno v prvním pádě je jedno ze slov "zena", "ruze", "pisen" a "kost".
• Podstatné jméno ve čtvrtém pádě je jedno ze slov "zenu", "ruzi", "pisen" a "kost".
• Přídavné jméno je jedno ze slov "krasnou", "tvrdou" a "ostrou".
• Sloveso je jedno ze slov "zpiva", "vidi" a "vari".
Formálněji řečeno, správně utvořené věty je možné generovat bezkontextovou gramatikou s kořenovým
neterminálem V a následující množinou pravidel:
P = { V → Podmět Sloveso Předmět
W → ktera Sloveso Předmět
Podmět → Kdo | Kdo , W,
Předmět → Koho | Koho , W | Jakou Předmět
Kdo → zena | ruze | pisen | kost
Koho → zenu | ruzi | pisen | kost
Jakou → krasnou | tvrdou | ostrou
Sloveso → zpiva | vidi | vari }.
Tedy správně utvořené věty jsou například:
• "zena vidi ruzi"
• "zena , ktera zpiva pisen , vidi ruzi"
• "zena , ktera zpiva krasnou pisen , vidi ostrou ruzi"
• "zena , ktera zpiva krasnou pisen , vidi ostrou krasnou ostrou ruzi"
• "zena , ktera zpiva krasnou pisen , vidi ostrou ruzi , ktera vari tvrdou kost"
• "zena , ktera zpiva krasnou pisen , vidi krasnou zenu , ktera vidi krasnou zenu ,
ktera vari tvrdou kost "
• "ruze , ktera vari tvrdou zenu , vidi ruzi , ktera zpiva tvrdou ostrou kost"
Naopak následující věty správně utvořené nejsou:
• "zena"
• "zena vidi"
• "krasna zena vidi ruzi"
• "zena vidi ruzi , ktera vidi"
• "zena vidi ruzi , kterou vidi zena"
• "zena vidi ruzi , ktera vidi zena"
Zadání
Napiště predikát isCorrectSentence/1, který pro zadaný řetězec uspěje právě tehdy, když je tento řetězec
správně utvořenou větou podle výše zmíněných pravidel. Tedy například
?- isCorrectSentence("zena vidi ruzi").
true.
?- isCorrectSentence("zena , ktera zpiva krasnou pisen , vidi ostrou ruzi").
true.
1
?- isCorrectSentence("zena , ktera zpiva krasnou pisen , vidi zenu , ktera vidi zenu").
true.
?- isCorrectSentence("zena").
false.
?- isCorrectSentence("zena vidi").
false.
?- isCorrectSentence("zena vidi ruzi , ktera vidi zena").
false.
Váš predikát má fungovat v módu isCorrectSentence(+String); případy, kdy argument není instanciovaný
nebo není řetězec, nemusíte řešit. Můžete předpokládat, že všechna slova a čárky ve vstupním řetězci
jsou od sebe oddělené mezerami. Můžete také předpokládat, že vstupní řetězec neobsahuje více mezer po
sobě.
Všimněte si, že v žádném případě interpret jazyka Prolog nenabízí žádné další řešení. Vaše řešení by se
mělo chovat stejně, pokud má být ohodnoceno plným počtem bodů.
Nápověda
Pokud si chcete ulehčit život, doporučujeme rozdělit si úkol na dva podúkoly. Nejprve naprogramujte
predikát splitString/2, který do druhého argumentu unifikuje seznam všech slov a čárek, které se
vyskytují v řetězci v prvním argumentu. Například:
?- splitString("zena , ktera zpiva krasnou pisen , vidi ostrou ruzi", X).
X = ["zena", ",", "ktera", "zpiva", "krasnou", "pisen", ",", "vidi", "ostrou", "ruzi"].
Při programování predikátu splitString se vám můžou hodit predikáty na práci s řetězci. Ty můžete
vyhledat dotazem ?- apropos(string)..
Poté naprogramujte predikát v/1, který uspěje právě tehdy, když je seznam slov a čárek správně utvořená
věta. Například:
?- v(["zena", ",", "ktera", "zpiva", "krasnou", "pisen", ",", "zpiva", "ruzi"]).
true.
Poté vyjádřit predikát isCorrectSentence pomocí těchto predikátů už bude jednoduché.
Odevzdávání a bodování
Váš program odevzdávejte do příslušné odevzdávárny1
. Odevzdávejte jeden soubor s příponou .pl, který
obsahuje okomentovaný zdrojový kód. Do komentářů slovně popište, jak jste při řešení příkladu postupovali.
Čas na vypracování úkolu je do středy 21. prosince (včetně).
Za celou úlohu můžete dostat dva body. První bod je za funkčnost kódu, druhý bod je za jeho čitelnost,
smysluplnost a slovní popis. Je možné získat i desetinné body, pokud bude řešení jen částečně správně.
Oba body uděluje cvičící.
1https://is.muni.cz/auth/el/1433/podzim2016/IB015/ode/ode_hw12/
2