I.A. Listas en Prolog Parte II.

Presentación del tema: "I.A. Listas en Prolog Parte II."— Transcripción de la presentación:

1 I.A. Listas en Prolog Parte II

2 Sección Domains Tiene básicamente 2 propósitos:
Dar nombres significativos a los dominios, a pesar de que internamente sean los mismos dominios que ya existen. Declarar dominios que no son estandares.

3 Ejemplo Francisco es un varón de 30 años. Podría presentarse por el predicado: persona(francisco,varon,30). El predicado persona se hubiera declarado en la sección predicates de la siguiente forma: persona(symbol,symbol,integer) Ejemplo: domains nombre, sexo = symbol edad = integer predicates persona(nombre,sexo,edad)

4 Aridad Múltiple La aridad de un predicado es el número de argumentos que utiliza. Se puede tener dos predicados en el mismo nombre pero diferente aridad y por tanto diferente significado.

5 Ejm domains persona=symbol predicates
padre(persona) %persona es el padre padre(persona,persona) %primera persona es padre de la segunda persona clauses padre(alejandro,zarahi). padre(marco,alejandra). padre(luis,pedro). padre(P):-padre(P,_). %regla que reemplaza a la definición particular goal padre(P,H). %cada padre con su respectivo hijo

6 P=alejandro, H=zarahi P=marco, H=alejandra P=luis, H=pedro 3 Solutions padre(P) establece una particularidad padre(P,_) establece un propiedad o regla

7 goal padre(P,_). %quienes son padres o padre(P). %quienes son padres

8 P=alejandro P=marco P=luis 3 Solutions

9 Unificación Visual Prolog busca soluciones de arriba a bajo. Cuando encuentra una cláusula que coincide con la consulta u objetivo, instancia valores para las variables libres de tal forma que la meta y la cláusula se hacen idénticas. A este evento se denomina unificación.

10 domains titulo,autor=symbol paginas=integer predicates libro(titulo,paginas) escrito_por(titulo,autor) novela_larga(titulo) clauses libro("María",120). libro("La Iliada",300). escrito_por("María","Isaacs"). escrito_por("La Iliada","Homero"). novela_larga(Tit):-libro(Tit,Pag),Pag> %novela larga si cumple goal escrito_por(T,A).

11 T=María, A=Isaacs T=La Iliada, A=Homero 2 Solutions Primero busca en cláusulas que los predicados sean iguales, escrito_por, a partir de la tercera cláusula. La meta y la clausula han sido unificadas: T a instanciado el valor “María” y A instanciado el valor “Isaacs”. A continuación el Prolog sigue buscando, libera las variables y continua buscando, luego las variables se vuelven a instanciar T=La Iliada, y A=Homero, por lo tanto reporta 2 soluciones.

12 goal novela_larga(X). X=La Iliada 1 Solution Objetivo es novela_larga(X), el Prolog, comienza a busca en las clausulas, coincide con la regla, vincula X con Tit, por lo tanto la novela es larga si cumple, por ello analiza si cumple los sub objetivo de izquierda a derecha: libro(Tit,Pag) ubica e instancia los valor a las variables Tit<-“María” y Pag<- 120,

13 Pag > 150 ; 120>150 falso, por lo tanto rechaza lo ubicado, liberando las variables para otro proceso de búsqueda. libro(Tit,Pag) ubica otro e instancia los valor a las variables Tit<-“La Iliasda” y Pag<- 300, Pag > 150 ; 300>150 verdad, por lo tanto el cuerpo de la regla se hace verdadero, por lo tanto la cabecera también se hace verdadera. Prolog remite como solución a La Iliada dado que X=Tit.

14 Vuelta Atrás (BackTraking)
Para encontrar soluciones, Visual Prolog utiliza una técnica llamada “Backtracking” que consiste en probar diferentes caminos si fracasa en uno de ellos, regresa a un nivel anterior y prueba con otro.

15 Cuando inicia un intento para satisfacer un objetivo, comienza desde la primera cláusula en búsqueda de una coincidencia.

16 Cuando una nueva llamada se produce, la búsqueda para esa llamada también comienza desde la primera cláusula. Una vez que una variable ha sido instanciada, la única forma de liberarla es a través de la vuelta atrás

17 En objetivos compuestos, sólo se pasa al siguiente sub objetivo si el anterior ha sido exitoso.
Obj:-obj1,obj2,obj3,obj4, trata de cumplir los objetivo de izquierda a derecha, tendría que ir cumpliendo objetivo x objetivo.

18 predicates gusta(symbol,symbol) sabe(symbol,symbol) comida(symbol) clauses comida(tallarin). comida(estofado). sabe(tallarin,mal). sabe(estofado,bien). gusta(juan,X):-comida(X),sabe(X,bien). goal gusta(juan,C). C=estofado 1 Solution

19 Primera Busqueda gusta(juan,C) gusta(juan,X) comida(X)
Comida(tallarin) [V] sabe(X,bien) tallarin, bien [F]

20 Segunda Busqueda gusta(juan,C) gusta(juan,X) comida(X)
Comida(estofado) [V] sabe(X,bien) estofado, bien [V]

21 Predicado FAIL Prolog inicia la vuelta atrás cuando una llamada falla.
Se utiliza el predicado “fail” para producir una falla y por ende forzar a que se realice la vuelta atrás, en busca de otras soluciones. Ejemplo a)

22 Ejemplo 13 domains nombre=symbol predicates padre(nombre,nombre) todos clauses padre(leonardo,katty). padre(carlos,jaime). padre(carlos,maria). todos:-padre(X,Y),write(X,"es padre de",Y,"\n"). (regla) goal padre(X,Y). X=leonardo, Y=katty X=carlos, Y=jaime X=carlos, Y=maria 3 Solutions

23 La idea es que el prolog buscará todas las condiciones que cumplan
Ejemplo b) goal todos. leonardo es padre de katty yes La idea es que con goal todos, una vez que cumple la regla el prolog para la búsqueda.

24 Forzando a una falla Ejemplo c)
todos:-padre(X,Y),write(X," es padre de ",Y,"\n"),fail. goal todos. leonardo es padre de katty carlos es padre de jaime carlos es padre de maria no -> porque a fallado al final.

25 Ejemplo d) todos:-padre(X,Y),write(X," es padre de ",Y,"\n"),fail. todos. goal leonardo es padre de katty carlos es padre de jaime carlos es padre de maria yes

26 Corte Se usa para evitar la vuelta atrás. Se representa por !

27 Una vez que el corte ha sido ejecutado, es imposible volver atrás en las submetas ubicadas antes del corte en la cláusula que esta siendo procesada y tampoco es posible volver atrás a otros predicados similares al que se está ejecutando.

28 Regla: r:-a,b,!,c,d,e. Una vez que verificado los predicados o submetas a,b pasa por el corte y comienza a ver los predicados c,d,e, no pudiendo regresar a verificar los predicados a y b, ni mucho menos a la regla r.

29 Ejm predicates amigo (symbol,symbol) mujer(symbol)
gusta(symbol,symbol) clauses mujer(maria). mujer(juana). mujer(susana). gusta(javier,futbol). gusta(benjamin,susana).

30 Goal amigo(benjamin,X).
amigo(benjamin,juana):-mujer(juana),gusta(benjamin,juana),!. amigo(benjamin,javier):-!,gusta(javier,futbol),!. amigo(benjamin,susana):-mujer(susana). Goal amigo(benjamin,X).

31 X=javier 1 Solution

32 Otro ejemplo predicates literal(byte) clauses
literal(X):-X=1,write(X," = uno \n"). literal(X):-X=2,write(X," = dos \n"). literal(X):-X=3,write(X," = tres \n"). literal(X):-write(X," = sorpresa \n"). goal literal(1).

33 1 = uno yes

34 literal(X):-X=1,write(X," = uno \n"),fail. Solucion: 1 = uno
Agregando literal(X):-X=1,write(X," = uno \n"),fail. Solucion: 1 = uno 1 = sorpresa yes

35 Listas Ejemplos

36 Ingreso de datos en una lista
domains i=integer li=i* predicates nondeterm ingreso(i,li) nondeterm leer clauses ingreso(0,[]). ingreso(N,L):- N1=N-1, ingreso(N1,L1), write("Ingrese Numero= "), readint(E), L=[E|L1]. leer:- write("Ingrese N= "),readint(N),N>0, ingreso(N,L), write("Lista ","\n",L),nl. goal leer, readln(_).

37 Dominios Complejos en Prolog

38 Se denominan también a los dominios complejos estructuras de datos definidas por el usuario, por ejm podría definir el dominio estándar INTEGER pero si quisiera definir un dominio ENTERO el compilador no sabia de que se trata si antes no lo defino previamente.

39 Cada sección de dominios debe comenzar con la palabra DOMAINS. Ejemplo:
ENTERO = INTEGER

40 El formato es como sigue:
dominio = [reference] [align {byte|word|dword}] declaracion1;[declaracion2];... dominio: nombre especificado por el usuario. declaracion1; [declaracion2]: declaración de objetos compuestos alternativos que tienen que tener la forma siguiente: functor([sub_1 [, sub_2, ...] ])

41 donde functor es el nombre del objeto compuesto alternativo. sub_1 [,sub_2, ...] son subcomponentes del objeto compuesto que deben tener su correspondiente nombre y dominio. Este último puede ser estándar o definido por el usuario.

42 reference: indica la declaración de un dominio de referencia
reference: indica la declaración de un dominio de referencia. En este tipo de dominios los argumentos de entrada pueden ser variables libres. align: indica el tipo de distribución de memoria que se va a usar.

43 Ejmplo DOMAINS LECTOR = lee(SYMBOL Nombre, LECTURA Item)
LECTURA = libro(SYMBOL Autor, SYMBOL Titulo, SYMBOL Editorial); revista (SYMBOL Titulo, INTEGER Numero)