AIwiki

Strona Główna

Dla Studentów

Zima / Winter 2021:

Computer Science: Introduction to AI
ISI: Podstawy Sztucznej Inteligencji

Old specialized AI courses

SMaDA/SMaIDA/AIDA

1. semester:

2. semester:

WSHOP -- Development Workshop

Informatyka (EAIiIB)

1. rok:

2. i 3. rok:

4. rok:

Systemy i technologie wirtualizacji

Studia Dr

HeKatE

Public

The KESE workshop (EN only)
Mindstorms (archive)

Prolog Lab

Część główna

Część fakultatywna

Różnice

Różnice między wybraną wersją a wersją aktualną.

Odnośnik do tego porównania

--- pl:prolog:prolog_lab:reprezentacja_wiedzy [2009/02/24 12:22]
holownia
+++ pl:prolog:prolog_lab:reprezentacja_wiedzy [2019/06/27 15:50] (aktualna)
@@ Linia 1: / Linia 1: @@
-{{header>1}}
+====== LAB: Reprezentacja wiedzy w Prologu, szukanie rozwiązań ======
-====== - #4 LAB: Reprezentacja wiedzy w Prologu, szukanie rozwiązań ======
-FIXME Do odchudzenia.
+===== -. Reprezentacja wiedzy =====
+==== Rodzina - reprezentacja bazy danych ====
-===== - Reprezentacja wiedzy =====
-==== Temat: Rodzina - reprezentacja bazy danych ====
 Program prezentuje realizację prostej bazy danych.
@@ Linia 37: / Linia 34: @@
-==== Ćwiczenie: Rodzina - reprezentacja bazy danych ====
+**Ćwiczenie**
 Pobrać program {{repr-fam.pl}}
@@ Linia 63: / Linia 60: @@
-==== Temat: Planowanie lotów ====
+==== Planowanie lotów ====
 Program {{flight_planner-1.pl}} pozwala na znalezienie trasy przelotu.
@@ Linia 80: / Linia 77: @@
 </code>
-==== Ćwiczenie: Planowanie lotów ====
+**Ćwiczenie**
 Pobrać program {{flight_planner-1.pl}}
@@ Linia 117: / Linia 115: @@
 W uproszczeniu: chcemy móc pisać ''g:m,'' zamiast '':(g,m)''.
-===== - Wewnętrzna reprezentacja =====
+===== -. Wewnętrzna reprezentacja =====
 Predykaty ''display'', ''write_canonical'' wypisują Prologową reprezentację termów.
@@ Linia 144: / Linia 142: @@
 </code>
-===== - Sterowanie wnioskowaniem =====
+===== -. Sterowanie wnioskowaniem =====
-==== Temat: Cut ====
+Operator cut, pisany przy pomocy ''!'' pozwala na zablokowanie procesu nawrotu w wybranym miejscu. Te zmienne logiczne, które zostały zunifikowane przed napotkaniem ''!'', nie mogą ulec zmianie.
-Operator cut, pisany przy pomocy ''!'' pozwala na zablokowanie procesu nawrotu w wybranym miejscu.
 W efekcie można uniknąć wyszukiwania niechcianych, zbędnych, a czasem wręcz niepoprawnych rozwiązań.
-Na przykład, proszę się zastanowić nad intencją autora kodu:
+__Przykład 1__:\\
+Baza wiedzy:
+<code prolog>
+c(1).
+c(2).
+a(X) :- c(X), !.
+</code>
+Proszę zadać cel:
 <code prolog>
-nazwa1(1) :- write('Jeden').
+?- a(X), write(X), fail.
-nazwa1(2) :- write('Dwa').
-nazwa1(3) :- write('Trzy').
-nazwa1(_) :- write(' Nie wiem!').
 </code>
-a następnie działaniem Prologu:
+X zostaje zunifikowany z 1 - c(1). Cut uniemożliwia dalsze nawroty.
+__Przykład 2__:\\
+Baza wiedzy:
 <code prolog>
-?- nazwa1(2).
+c(1).
-Dwa
+c(2).
+d(2).
-Yes
+a(X) :- c(X), !, d(X).
-?- nazwa1(2), fail.
+</code>
-Dwa Nie wiem!
-No
+Proszę zadać cel:
-?- nazwa1(X), fail.
+<code prolog>
-JedenDwaTrzy Nie wiem!
+?- a(1).
+?- a(2).
-No
+?- a(X).
 </code>
-Przypomnienie: fail/0 wymusza nawrót.
+Dla celu a(X) X nie zostanie zunifikowany! (odp. interpretera: No.) Reguła jest prawdziwa dla X=2, ale Prolog nie znajdzie takiego rozwiązania, bo uniemożliwiony został nawrót. d(1) przy takiej bazie wiedzy nie jest prawdziwe.
-A teraz modyfikacja:
+__Przykład 3__:\\
+Baza wiedzy:
 <code prolog>
-nazwa2(1) :- !, write('Jeden').
+c(1).
-nazwa2(2) :- !, write('Dwa').
+c(2).
-nazwa2(3) :- !, write('Trzy').
+c(3).
-nazwa2(_) :- write(' Nie wiem!').
+d(1).
+d(2).
+d(3).
+a(X,Y) :- c(X), !, d(Y).
 </code>
-i efekt:
+Proszę zadać cel:
 <code prolog>
-?- nazwa2(2).
+?- a(X,Y), write('X = '), write(X), write(', Y = '), writeln(Y), fail.
-Dwa
+</code>
-Yes
+Proszę zauważyć, że dla zmiennej logicznej Y, której unifikacja przebiega po wykonaniu odcięcia, nawroty są możliwe.
-?- nazwa2(2), fail.
-Dwa
-No
-?- nazwa2(X), fail.
-Jeden
-No
+__Przykład 4__:\\
+Baza wiedzy:
+<code prolog>
+b(1).
+b(2).
+c(2).
+c(3).
+a(X) :- b(X), !, c(X).
+a(X) :- c(X).
 </code>
-==== Ćwiczenie: Cut ====
+Proszę zadać cel:
+<code prolog>
-Przepisać pokazane w opisie predykaty nazwa do pliku //odciecia.pl// i przetestować ich działanie w sposób analogiczny jak w opisie.
+?- a(X).
+?- a(3).
+</code>
-Dodać opisy dla kolejnych cyfr, sprawdzić działanie dla różnych wartości.
+Po napotkaniu cut odcinane są także pozostałe reguły predykatu. Dlaczego wobec tego a(3) jednak zwraca prawdę?
-Zmienić kolejność klauzul predykatu i sprawdzić działanie.
+Przykłady inspirowane [[http://en.wikibooks.org/wiki/Prolog/Cuts_and_Negation|Prolog Cuts and Negation]]
-Uwaga: aby zaobserwować działanie cut należy zawsze wymuszać nawrót na poziomie interpretera po tym, jak zostanie znalezione rozwiąznie, przez naciśnięcie znaku średnika!
+**Ćwiczenie**
-Proszę dopisać znany już predykat należy:
+Proszę dopisać do bazy wiedzy znany już predykat ''należy/2'':
 <code prolog>
@@ Linia 284: / Linia 296: @@
-===== - Powtarzanie i nie tylko =====
+===== -. Użycie predykatu not =====
-==== Temat: Użycie repeat i not ====
-Predykat ''repeat/0'' powoduje powtarzanie. Jeżeli dociera się do niego w czasie nawrotu, szukanie jest kontynuowane.
-Definicja mogłaby wyglądać tak (ten predykat już jest zdefiniowany w Prologu!).
+Poza predykatem fail/0 mamy do dyspozycji predykat true/0.
+Przy ich użyciu można skonstruować odpowiednik operatora \+ (negacja) - predykat not/0, który z logicznego punktu widzenia mógłby wyglądać tak:
 <code prolog>
-repeat.
+not(P) :- P,!,fail;true.
-repeat :- repeat.
 </code>
-Uwaga: rekursja i nawroty to dwa podstawowe mechanizmy powtarzania/kontynuowania szukania w Prologu.
+albo w nieco mniej zwartej, ale bardziej czytelnej postaci:
-Oprócz ''fail/0'', ''repeat/0'' innym przydatnym predykatem jest ''true/0''.
+<code prolog>
+not(P) :- P,!,fail.
-Poza tym należy pamiętać o predykacie not/0, równoważnym operatorowi
+not(_).
-\+, który z logicznego punktu widzenia mógłby wyglądać tak:
+</code>
-  not(P) :- P,!,fail;true.
+**Ćwiczenie**
-==== Ćwiczenie: Użycie repeat i not ====
-Sprawdzić działanie:
-  ?- write('b'), repeat, write('u'), fail.
-Sprawdzić działanie:
 <code prolog>
@@ Linia 326: / Linia 329: @@
 </code>
-===== - Przechwytywanie wyników =====
+===== -. Ciekawe problemy =====
+Proszę przeanalizować poniższe problemy, w miarę czasu i możliwości.
-==== Temat: Użycie predykatów bagof, setof i findall ====
+==== Minecraft ====
-Z Prologiem dostarczonych jest kilka predykatów przydatnych przy obróbce wyników wyszukiwania.
+Zastanówmy się nad próbą implementacji prostej gry typu [[http://pl.wikipedia.org/wiki/Minecraft|Minecraft]]. Kluczowym elementem gry jest silnik wokselowy, który odpowiada za renderowania ogromnego świata przy użyciu prostych klocków zwanych [[http://pl.wikipedia.org/wiki/Woksel|wokselami]]. Zaczniemy od rysowania przykładowego woksela. Proszę uruchomić program {{:pl:prolog:prolog_lab:cuboid.pl|}} (wymagane XPCE) i przeanalizować jego działanie.
-Predykat //bagof/3//, użyty jako ''bagof(X,P,L)'' buduje listę ''L'', złożoną z takich ''X'', że spełnione jest ''P''.
+<code prolog>
+?- cuboid(2,2,2).
+</code>
-Podobnie działa //setof/3//, jednak powstała lista jest posortowana i nie zawiera ew. duplikatów.
+Następnie proszę zapoznać się z kodem odpowiadającym za animację {{:pl:prolog:prolog_lab:animation.pl|}}:
-Specjalny operator ''^'' pozwala na modyfikowanie zapytania i jest równoważny kwantyfikacji egzystencjalnej, np. zakładając istnienie bazy faktów zdefiniowanej za pomocą predykatu ''a/2'':
+<code prolog>
-  * ''bagof(X,Y^a(X,Y),L)'' spowoduje znalezienie listy L na ktorej beda znajdować się wartości X niezależnie od tego jaką wartość przyjmuje Y (dokładnie jedno rozwiązanie).
+?- sm.
-  * ''bagof(X,a(X,Y),L)'' spowoduje znalezienie listy L na ktorej beda znajdować się wartości X dla konkretnej (znalezionej) wartości Y (wiele rozwiązań, lista dla każdej wartości Y).
+</code>
+Zadania:
+  - Przerobić predykat ''cuboid'' tak, żeby można było sprecyzować jego pozycję w przestrzeni
+  - Napisać predykat ''cuboids'', który przyjmuje listę współrzędnych i rysuje w nich sześciany o zadanej długości boku
+  - Przy pomocy predykatu ''cuboids'' należy zamodelować [[http://i.ytimg.com/vi/u1bX8kEy0pg/maxresdefault.jpg?|złożony obiekt ze świata Minecraft]]
+  - Bazując na kodzie z ''animation.pl'' należy wprawić krowę w ruch sinusoidalny, imitujący [[https://www.youtube.com/watch?v=QH2-TGUlwu4|kota z filmu]]
+  - [Dla odważnych] dodać do animacji [[https://archive.org/details/nyannyannyan|dźwięk]] podobny do tego z [[https://www.youtube.com/watch?v=QH2-TGUlwu4|filmu]]
-Predykat //findall/3// wymusza wyszukanie wszystkich możliwych wyników.
+Pytania:
+  - Czy rozsądne jest rysowanie wszystkich klocków? Jak wykryć, które klocki są widoczne z perspektywy gracza? Pomocny może okazać się [[http://et1337.com/2015/02/18/the-poor-mans-voxel-engine/#|link]]
+  - Czy możliwe jest zrobienie w podobny sposób imitacji poniższego [[http://goo.gl/YroZm|filmu]]?
+==== Zaawansowana Mapa ====
+Rozważmy problem [[programy#kolorowanie_mapy|kolorowania mapy]].
-==== Ćwiczenie: Użycie predykatów bagof, setof i findall ====
-Wczytać program z 1. zajęć {{rodzina1.pl}}
-Sprawdzić działanie:
-  ?- rodzic(X,robert).
-  ?- bagof(X,rodzic(X,robert),L).
-Sprawdzić działanie:
-  ?- bagof(X,ojciec(tomek,X),L).
-  ?- setof(X,ojciec(tomek,X),L).
-Następnie:
-  ?- bagof(X,Y^ojciec(X,Y),L).
-  ?- setof(X,Y^ojciec(X,Y),L).
-Oraz:
-  ?- bagof(X,ojciec(X,Y),L).
-  ?- findall(X,ojciec(X,Y),L).
-Mając [[prolog_lab_reprezentacja#reprezentacja_wiedzy|powyższy program o rodzinie]], można teraz policzyć zarobki wszystkich osób:
-  ?- bagof(X,istnieje(X),L),zarobki(L,Z).
-===== - Ciekawe problemy =====
-Proszę przeanalizować poniższe problemy, w miarę czasu i możliwości.
-==== Temat: Zaawansowana Mapa ====
-Rozważmy problem [[prolog_lab_2#tematkolorowanie_mapy|kolorowania mapy]].
 W jaki sposób policzyć ile jest rozwiązań problemu?
@@ Linia 394: / Linia 368: @@
 Powyższy problem można przedstawić w sposób ogólny definiując predykaty: ''panstwo/1'', ''kolor/1'', ''sasiad/2'' określające odpowiednio: nazwy państw, kolory, oraz państwa sąsiadujące ze sobą.
-==== Ćwiczenie: Zaawansowana Mapa ====
+**Ćwiczenie**
 Zaimplementuj powyższą bazę wiedzy korzystając z tematu Kolorowanie Mapy.
@@ Linia 404: / Linia 378: @@
   - sprawdź czy w wygenerowanym kandydacie na rozwiązanie sąsiadujące państwa nie mają tego samego koloru; uwaga: przydatne będzie użycie ''forall/2''.
-==== Temat: Zagadka Einsteina ====
+==== Zagadka Einsteina ====
-Jedna z możliwych postaci zagadki Einstein'a:
+Jedna z możliwych postaci zagadki Einstein'a (patrz [[http://en.wikipedia.org/wiki/Einstein_puzzle]], [[http://pl.wikipedia.org/wiki/Zagadka_Einsteina]]).
 ludzi różnych narodowości zamieszkuje 5 domów w 5 różnych kolorach. Wszyscy palą papierosy 5 różnych marek i piją 5 różnych napojów. Hodują zwierzęta 5 różnych gatunków. Który z nich hoduje rybki?
@@ Linia 425: / Linia 399: @@
   - W zielonym domu pija się kawę.
-==== Ćwiczenie: Zagadka Einsteina ====
-Proszę pobrać kod {{einstein.pl}} i zastanowić się na jego działaniem.
+**Ćwiczenie**
+Proszę pobrać kod {{einstein2.pl}} i zastanowić się na jego działaniem.
 Uzyskanie poprawnego rozwiązania:
@@ Linia 461: / Linia 437: @@
-==== Temat: Sortowanie ====
+==== Sortowanie ====
 Pliki poniżej zawierają niektóre klasyczne algorytmy sortowania w Prologu. Patrz również: http://en.wikipedia.org/wiki/Sorting_algorithm oraz po polsku: http://pl.wikipedia.org/wiki/Sortowanie
-==== Ćwiczenie: Sortowanie ====
+**Ćwiczenie**
 Pobrać kod algorytmów i prześledzić ich działanie:
@@ Linia 482: / Linia 459: @@
 </code>
-===== Komentarze, propozycje, wątpliwości====
+===== Komentarze ====
-  * ciężko zdażyć zrealizować całe laboratorium: rodzina + flight planner zajmuje 70 min  --- //[[wojnicki@agh.edu.pl|Igor Wojnicki]] 2008/11/05 15:41//

pl/prolog/prolog_lab/reprezentacja_wiedzy.1235474574.txt.gz · ostatnio zmienione: 2019/06/27 15:59 (edycja zewnętrzna)

Pokaż stronę Poprzednie wersje

Menadżer multimediów Do góry