Pokémon으로 설명하는 Prolog 기초

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Pokémon 전투 규칙은 타입 상성, 기술, 능력치, 특성이 얽힌 규칙 엔진에 가까워 Prolog의 관계·규칙 모델로 간결하게 표현할 수 있음
Prolog는 pokemon/1, type/2 같은 술어로 사실을 두고, 대문자 변수와 통합으로 타입·기술 조건에 맞는 Pokémon을 찾아냄
Freeze-Dry를 배우고 Ice 타입이며 Special Attack이 120보다 큰 Pokémon 찾기는 SQL의 여러 EXISTS보다 Prolog 질의가 짧음
드래프트 팀은 alex/1, morry/1 같은 술어로 표현하고, 우선도 기술 규칙에는 제외 조건과 Prankster 효과를 층층이 더할 수 있음
Techno's Prep Doc 같은 스프레드시트는 강력하지만, Prolog 데이터베이스는 임의 조합 질의에 더 유연하며 prologdex와 Scryer Prolog로 구현됨

Pokémon 전투 규칙이 논리 프로그래밍에 맞는 이유

Pokémon 전투는 여러 규칙이 복잡하게 맞물리는 규칙 엔진에 가깝고, Prolog 같은 논리 프로그래밍은 이런 관계를 간결하게 표현하기 좋음
Pokémon은 종 이름을 가진 캐릭터이며, Bulbasaur #1)부터 Pecharunt #1025)까지 1,000종이 넘음
메인 시리즈 전투는 6마리로 구성된 팀끼리 싸우며, 각 Pokémon은 보통 상대에게 피해를 주는 4개의 기술 중 하나를 선택하고 상대 팀의 HP를 모두 0으로 만들면 승리함
전투 성능은 기본 능력치, 배울 수 있는 기술 목록, 특성, 타입에 따라 달라지며, 조합 수가 많아 소프트웨어로 추적할 가치가 커짐
타입은 기술과 Pokémon 모두에 붙으며, 어떤 기술 타입이 상대 타입에 강하면 2배 피해, 약하면 1/2 피해를 줌
타입 보정은 누적됨
- Scizor)는 Bug/Steel 타입이고 둘 다 Fire에 약해 Fire 기술에 4배 피해를 받음
- Water/Ground 타입 Swampert)에게 Electric 기술을 쓰면 Ground의 면역 때문에 피해가 0이 됨

Prolog 기본 모델

Prolog에서는 술어(predicate) 로 관계를 선언함

pokemon(bulbasaur). pokemon(ivysaur). pokemon(venusaur). pokemon(charmander). pokemon(charmeleon). pokemon(charizard). pokemon(squirtle). pokemon(wartortle). pokemon(blastoise).

pokemon/1은 이름이 pokemon이고 인수가 하나인 술어이며, pokemon(squirtle). 같은 질의는 해당 문장을 참으로 만들 수 있는지 확인함

?- pokemon(squirtle). true. ?- pokemon(alex). false.

Pokémon 타입은 type/2처럼 두 인수의 관계로 표현할 수 있고, 두 타입을 가진 Pokémon은 같은 Pokémon에 대해 type 사실을 두 개 둠

type(bulbasaur, grass). type(bulbasaur, poison). type(charmander, fire). type(charizard, fire). type(charizard, flying). type(squirtle, water).

대문자로 시작하는 이름은 변수이며, Prolog는 변수가 들어간 질의를 가능한 모든 값과 통합(unify)하려고 시도함

?- type(squirtle, Type). Type = water. ?- type(venusaur, Type). Type = grass ; Type = poison.

type(Pokemon, grass).처럼 첫 번째 인수를 변수로 두면 Grass 타입 Pokémon 전체를 찾을 수 있고, 실제 데이터에서는 164개 결과가 나옴
쉼표는 여러 술어를 모두 만족해야 한다는 뜻이며, 같은 변수 이름은 질의 안에서 같은 값을 가져야 함

?- type(Pokemon, water), type(Pokemon, ice). Pokemon = dewgong ; Pokemon = cloyster ; Pokemon = lapras ; Pokemon = laprasgmax ; Pokemon = spheal ; Pokemon = sealeo ; Pokemon = walrein ; Pokemon = arctovish ; Pokemon = ironbundle ; false.

Iron Bundle)처럼 능력치와 배울 수 있는 기술도 관계로 질의할 수 있음

?- pokemon_spa(ironbundle, SpA). SpA = 124. ?- learns(ironbundle, Move), move_category(Move, special). Move = aircutter ; Move = blizzard ; Move = chillingwater ; Move = freezedry ; Move = hydropump ; Move = hyperbeam ; Move = icebeam ; Move = icywind ; Move = powdersnow ; Move = swift ; Move = terablast ; Move = waterpulse ; Move = whirlpool.

SpA #> 120 같은 제약을 섞으면, Special Attack이 120보다 크고 Freeze-Dry를 배우며 Ice 타입인 Pokémon을 바로 찾을 수 있음

?- pokemon_spa(Pokemon, SpA), SpA #> 120, learns(Pokemon, freezedry), type(Pokemon, ice). Pokemon = glaceon, SpA = 130 ; Pokemon = kyurem, SpA = 130 ; Pokemon = kyuremwhite, SpA = 170 ; Pokemon = ironbundle, SpA = 124 ; false.

Prolog의 규칙(rule) 은 머리와 본문으로 구성되며, 본문이 참이면 머리도 통합됨

damaging_move(Move) :- move_category(Move, physical) ; move_category(Move, special).

이 규칙은 Physical 또는 Special 기술을 직접 피해 기술로 분류함

?- damaging_move(tackle). true. ?- damaging_move(rest). false.

SQL과 비교되는 질의 표현

지금까지의 예시는 논리적으로는 단순한 and와 or 조합이지만, Prolog에서는 관계 질의가 SQL보다 짧고 수정하기 쉬운 형태가 됨
같은 데이터를 SQL로 구성하면 Pokémon, 타입, 기술을 별도 테이블로 둘 수 있음

CREATE TABLE pokemon (pokemon_name TEXT, special_attack INTEGER); CREATE TABLE pokemon_types(pokemon_name TEXT, type TEXT); CREATE TABLE pokemon_moves(pokemon_name TEXT, move TEXT, category TEXT);

Freeze-Dry를 배우고 Ice 타입이며 Special Attack이 120보다 큰 Pokémon을 SQL로 찾으려면 EXISTS를 여러 번 써야 함

SELECT DISTINCT pokmeon, special_attack FROM pokemon as p WHERE p.special_attack > 120 AND EXISTS ( SELECT 1 FROM pokemon_moves as pm WHERE p.pokemon_name = pm.pokemon_name AND move = 'freezedry' ) AND EXISTS ( SELECT 1 FROM pokemon_types as pt WHERE p.pokemon_name = pt.pokemon_name AND type = 'ice' );

동일한 Prolog 질의는 필요한 관계를 그대로 나열함

?- pokemon_spa(Pokemon, SpA), SpA #> 120, learns(Pokemon, freezedry), type(Pokemon, ice).

조건이 계속 추가되면 SQL 질의는 복잡해지기 쉽지만, Prolog 질의는 변수 동작에 익숙해지면 읽고 고치기 쉬운 형태를 유지함

전투 규칙을 층층이 쌓는 방식

Pokémon 전투에는 명중 실패, 능력치 상승·하락, 아이템 효과, 피해량 범위, 상태 이상, 날씨·지형·Trick Room 같은 필드 효과, 특성, 사전 능력치 배분 등 많은 상호작용 규칙이 있음
Pokémon용 소프트웨어를 만들 때는 이 복잡성을 다루면서 모델을 감당 가능한 형태로 유지해야 함
Prolog는 즉석 조합을 묘사하는 질의 모델과 일관된 규칙 레이어링에 강점이 있음
damage calculator로 이런 복잡성을 직접 확인할 수 있음

드래프트 리그와 우선도 기술 질의

Pokémon 드래프트에서는 Pokémon마다 가치가 정해지고, 플레이어가 정해진 포인트 안에서 Pokémon을 뽑아 8~11마리 정도의 팀을 구성함
실제 전투는 6v6이므로, 상대가 가져올 수 있는 여섯 마리 조합을 대비하고 그에 맞설 여섯 마리를 고르는 준비가 중요함
자신이 뽑은 Pokémon은 alex/1 같은 술어로 바로 표현할 수 있음

alex(meowscarada). alex(weezinggalar). alex(swampertmega). alex(latios). alex(volcarona). alex(tornadus). alex(politoed). alex(archaludon). alex(beartic). alex(dusclops).

이 팀에서 Freeze-Dry를 배우는 Pokémon을 찾는 질의는 간단하지만, 결과는 없음

?- alex(Pokemon), learns(Pokemon, freezedry). false.

전투 순서는 기본적으로 Speed가 결정하지만, 기술에는 우선도(priority) 가 있고 더 높은 우선도의 기술이 먼저 나감
대부분의 기술 우선도는 0이지만, Accelerock처럼 우선도 1인 기술은 더 빠른 Pokémon의 우선도 0 기술보다 먼저 나감
특정 Pokémon이 배우는 우선도 양수 기술은 learns/2, move_priority/2, 우선도 조건을 결합해 찾을 수 있음
단순 질의는 Helping Hand, Ally Switch처럼 Double Battles에서 의미가 큰 기술이나 Bide처럼 실전 의미가 낮은 기술까지 포함함
\+/1은 목표가 실패할 때 참이고, dif/2는 두 항이 다르다는 뜻이므로, Double Battles용 기술과 Bide를 제외하는 규칙을 추가할 수 있음

learns_priority(Mon, Move, Priority) :- learns(Mon, Move), \+ doubles_move(Move), dif(Move, bide), move_priority(Move, Priority), Priority #> 0.

Protect, Detect, Endure, Magic Coat 같은 보호성 기술도 제외하면, 실제로 상대에게 피해나 부정적 효과를 줄 수 있는 우선도 기술만 남음

?- alex(Pokemon), learns_priority(Pokemon, Move, Priority). Pokemon = meowscarada, Move = quickattack, Priority = 1 ; Pokemon = meowscarada, Move = suckerpunch, Priority = 1 ; Pokemon = beartic, Move = aquajet, Priority = 1 ; Pokemon = dusclops, Move = shadowsneak, Priority = 1 ; Pokemon = dusclops, Move = snatch, Priority = 4 ; Pokemon = dusclops, Move = suckerpunch, Priority = 1 ; false.

같은 규칙을 상대 팀 술어에 적용하면, 상대가 가진 우선도 기술도 바로 찾을 수 있음

?- morry(Pokemon), learns_priority(Pokemon, Move, Priority). Pokemon = mawilemega, Move = snatch, Priority = 4 ; Pokemon = mawilemega, Move = suckerpunch, Priority = 1 ; Pokemon = walkingwake, Move = aquajet, Priority = 1 ; Pokemon = ursaluna, Move = babydolleyes, Priority = 1 ; Pokemon = lokix, Move = feint, Priority = 2 ; Pokemon = lokix, Move = firstimpression, Priority = 2 ; Pokemon = lokix, Move = suckerpunch, Priority = 1 ; Pokemon = alakazam, Move = snatch, Priority = 4 ; Pokemon = skarmory, Move = feint, Priority = 2 ; Pokemon = froslass, Move = iceshard, Priority = 1 ; Pokemon = froslass, Move = snatch, Priority = 4 ; Pokemon = froslass, Move = suckerpunch, Priority = 1 ; Pokemon = dipplin, Move = suckerpunch, Priority = 1.

Prankster 특성 확장

Prankster 특성을 가진 Pokémon은 상태 기술의 우선도가 추가로 +1 되며, 이 효과도 기존 learns_priority/3 규칙에 더할 수 있음
팀 안에서는 Tornadus가 Prankster 특성을 가짐

?- alex(Pokemon), pokemon_ability(Pokemon, prankster). Pokemon = tornadus ; false.

Prolog의 ->/2 if/then 구문을 사용해, Pokémon이 Prankster이고 기술 분류가 status이면 기본 우선도에 1을 더하고 아니면 기본 우선도를 그대로 쓰게 만들 수 있음

learns_priority(Mon, Move, Priority) :- learns(Mon, Move), \+ doubles_move(Move), \+ protection_move(Move), Move \= bide, move_priority(Move, BasePriority), ( pokemon_ability(Mon, prankster), move_category(Move, status) -> Priority #= BasePriority + 1 ; Priority #= BasePriority ), Priority #> 0.

이 규칙 이후 같은 질의는 Tornadus의 Agility, Defog, Nasty Plot, Rain Dance, Tailwind, Taunt, Toxic 같은 상태 기술을 우선도 1로 포함함
규칙 하나를 확장해 특성 효과까지 반영할 수 있어 Prolog의 레이어링 장점이 드러남

스프레드시트 기반 도구와의 대비

Pokémon 커뮤니티에는 상대 팀의 우선도 기술 같은 정보를 찾는 리소스가 이미 있으며, 대표적으로 “Techno’s Prep Doc” 같은 고급 Google Sheets가 쓰임
이 스프레드시트는 팀을 넣으면 많은 매치업 정보를 생성하고, 다양한 포맷 지원, 훑어보기 쉬운 시각 자료, 자동완성을 제공함
우선도 기술을 찾는 수식은 FILTER, VLOOKUP, INDIRECT를 조합하며, INDIRECT는 셀 참조를 반환함

={IFERROR(ARRAYFORMULA(VLOOKUP(FILTER(INDIRECT(Matchup!$S$3&"!$AV$4:$AV"),INDIRECT(Matchup!$S$3&"!$AT$4:$AT")="X"),{Backend!$L$2:$L,Backend!$F$2:$F},2,FALSE))),IFERROR(FILTER(INDIRECT(Matchup!$S$3&"!$AW$4:$AW"),INDIRECT(Matchup!$S$3&"!$AT$4:$AT")="X"))}

Backend 시트에는 모든 기술이 나열되어 있고, 이 구조는 Prolog 질의를 하드코딩한 버전에 가까움
Prolog 데이터베이스는 주목할 만한 기술 목록을 하드코딩하는 방식보다 확장성이 높고, 어떤 기술이든 조회할 수 있음
Tornadus가 배우는 Special 기술 중 Justin의 팀 멤버에게 효과가 굉장한 기술을 찾는 것처럼, 기존 도구에 없는 조합형 질문도 짧게 표현할 수 있음

?- justin(Target), learns(tornadus, Move), super_effective_move(Move, Target), move_category(Move, special). Target = charizardmegay, Move = chillingwater ; Target = terapagosterastal, Move = focusblast ; Target = alomomola, Move = grassknot ; Target = scizor, Move = heatwave ; Target = scizor, Move = incinerate ; Target = runerigus, Move = chillingwater ; Target = runerigus, Move = darkpulse ; Target = runerigus, Move = grassknot ; Target = runerigus, Move = icywind ; Target = screamtail, Move = sludgebomb ; Target = screamtail, Move = sludgewave ; Target = trapinch, Move = chillingwater ; Target = trapinch, Move = grassknot ; Target = trapinch, Move = icywind ; false.

타입 상성표는 type-chart.pl에 인코딩되어 있음
기존 Pokémon 도구가 못 하는 웹앱을 만들려면 scryer-prolog를 WASM으로 컴파일하는 과제가 남아 있음

구현 메모와 한계

따라 해볼 수 있는 코드는 prologdex 저장소에 있으며, 빠른 설정 안내가 포함됨
사용한 Prolog 구현체는 Scryer Prolog이며, 표준과 형식적 정확성을 강조하는 현대적 Prolog 구현체임
Markus Triska의 온라인 책 “The Power of Prolog”와 관련 YouTube 채널을 학습 자료로 볼 수 있음
Scryer Prolog는 논리적 완전성과 단조성을 보존하는 구문 사용을 권장하므로, \+/1이나 ->/2 사용은 권장 방향과 완전히 맞지는 않음
데이터는 Pokémon Showdown NodeJS API를 사용해 Prolog 술어로 변환했으며, 변환 스크립트는 generate-dex.js에 있음