miércoles, 12 de junio de 2013

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Prolog
Capítulo 1
Ejercicios. 1.- Asumiendo las relaciones definidas en el ejemplo, ¿qué contestará Prolog a las siguientes preguntas?
 

a).?- progenitor( jaime, X).
Prolog contestara:                      


 


b).?- progenitor( X, jaime).
Prolog contestara:








c).?- progenitor( pamela, X), progenitor( X, patricia).
Prolog contestara:



d).?- progenitor( pamela, X), progenitor( X, Y), progenitor(Y,jaime).
Prolog contestara:



1.2 Formule en Prolog las siguientes preguntas acerca de la relación progenitor:
a).¿Cómo se llama el progenitor de patricia ?
?- progenitor(X, patricia).








b).¿Tiene Elizabeth algún hijo ?
?- Progenitor(Elizabeth, X).







 Como Elizabeth no tiene hijo, por eso Prolog contesta false a la pregunta.

c).¿Cómo se llama el abuelo de patricia ?
            ?- abuelo( X, patricia).








1.3. Traduzca las siguientes sentencias a reglas Prolog.
a). Cualquiera que tiene un hijo es feliz (introduzca la relación unaria llamada 'feliz').

feliz(X, hijo).

b). Para todo X, si X tiene un hijo que tiene una hermana, entonces X tiene dos hijos
(Introduzca la relación tiene-dos-hijos).
tiene-dos-hijos(X, Y) :- hermana(Y,Z).














1.4. Defina la relación 'nieto' usando la relación 'progenitor'.
Recomendación: Será similar a la relación abuelo.
nieto( X, Z) :- progenitor( Y, X) , progenitor( Z, Y).

1.5. Defina la relación tía( X, Y) en términos de las relaciones 'progenitor' y
'hermana'. Dibuje primero un diagrama para ésta relación.



?- tía (X,Y) :- hermana(X,Z), progenitor(Z,Y)









1.6. Considere la siguiente definición alternativa de predecesor:
predecesor( X, Z) :- progenitor( X, Z).
predecesor( X, Z) :- progenitor( Y, Z) , predecesor( X, Y).
¿es apropiada esta definición? ¿Puede usted dibujar un diagrama que corresponda con esta definición?

La primera definición no es apropiada.


La segunda definición si es apropiada.











1.7. Trate de entender como Prolog deriva respuestas a las siguientes preguntas, usando el programa familiar. Dibuje también los diagramas de derivación correspondientes. Identifique los bactrakings que se encuentre:

a).?- progenitor( pamela, roberto).






b).?- madre( pamela, roberto).









c).?- abuelo( pamela, ana).
Como Pamela es mujer por eso Pamela no es abuelo de Ana.





            

d).?- abuela(roberto, jaime).
            Como Roberto es hombre por eso Roberto no es abuela de Jaime







Capítulo 2
Ejercicios:
2.1 Sugiera una representación para rectángulos, cuadrados y círculos como objetos Prolog estructurados. Escriba algunos ejemplos que representen objetos físicos concretos utilizando la representación que sugirió.











2.2 ¿Las siguientes operaciones de matching tienen éxito o fallan? Si tienen éxito, ¿cuáles son las instanciaciones resultantes en las variables?


(a). punto( A, B) = punto( 1, 2).
            Tiene éxito. Sus instanciaciones resultantes son:



(b). punto( A, B) = punto( X, Y, Z).
            No tiene éxito



(c). +( 2, 2) = 4.
No tiene éxito






(d). +( 2, D) = +( E, 2).
            Tiene éxito
 

(e). triangulo(punto(-1,0),P2,P3) = triangulo(P1,punto(1,0),punto(0,Y)).
            Tiene éxito




Usando la representación que se definió anteriormente para segmentos de línea, escriba un término que represente cualquier segmento de línea vertical en x = 5.
linea(punto(5,Y1),punto(5,Y2)).






Asuma que un rectángulo se representa con el término rectángulo( P1, P2, P3, P4) donde P1,P2,P3,P4 son los vértices del rectángulo ordenado positivamente. Defina la relación regular( R) que es verdad (true) si R es un rectángulo cuyos lados son vertical y horizontal.





2.3 Considere el siguiente programa:
f( 1, uno).
f( s(1), dos).
f( s(s(1)), tres).
f( s(s(s(X))), N) :- f( X, N).





¿Cómo contestará Prolog las siguientes preguntas? Cuando sean posibles varias respuestas, dé al menos dos de ellas.
(a). ?- f( s(1), A).
            Prolog contestará:





(b). ?- f( s(s(1)), dos).
            Prolog contestará:





(c). ?- f( s(s(s(s(s(s(1)))))), C).
            Prolog contestará:



(d). ?- f( D, tres).

           Prolog contestará:


El siguiente programa dice que dos personas son parientes si,
(a). uno es predecesor del otro, ó
(b). ambos tienen un predecesor común, ó
(c). ambos tienen un sucesor común :
parientes( X, Y) :- predecesor( X, Y).
parientes( X, Y) :- predecesor( Y, X).
parientes( X, Y) :- predecesor( Z, X), predecesor( Z, Y).
parientes( X, Y) :- predecesor( X, Z), predecesor( Y, Z).
¿ puede usted acortar el programa usando la notación de ';' ?



Reescriba el siguiente programa sin utilizar la notación de ';' :
traducir( Numero, Palabra) :-
Numero = 1, Palabra = uno;
Numero = 2, Palabra = dos;

Numero = 3, Palabra = tres.



2.4 Considere el programa anterior y realize la traza de ejecución a la pregunta :
?- enorme(X), oscuro(X).








Compare su traza de ejecución con la anterior, ya que esencialmente es la misma pregunta pero con otro orden. ¿En cuál de ambos casos Prolog realiza más trabajo antes de encontrar la respuesta final?

                   Traza de la Ejecución
1)    Lista inicial de metas: enorme(X), oscuro(X).
2)    Examina el programa de arriba hacia abajo buscando una cláusula cuya cabeza empate con la primera meta:      enorme (X)
Se encuentra la cláusula 1: enorme (oso). Esta cláusula no tiene cuerpo, así que la lista de metas, luego de instanciarse se convierte en:   oscuro(oso).
3)    Examina el programa para buscar la meta oscuro(oso), encuentra la cláusula 7 que luego de instanciarse se convierte en:   enorme(oso),negro(oso).
4)    Examina el programa para buscar la meta negro(oso), no se encuentra ninguna cláusula. Por lo tanto se realiza un proceso de backtracking al paso 3) y se elimina la instanciación negro(oso)
Se continúa examinando el programa a partir de la cláusula 7.
5)    Examina el programa para buscar la meta oscuro(oso), encuentra la cláusula 8 que luego de instanciarse se convierte en:  enorme(oso),cafe(oso).
Esta cláusula no tiene cuerpo, así que la lista de metas se queda vacía. Esto indica una terminación exitosa y la instanciación correspondiente a la variable queda como:             X = oso.

En la ejecución oscuro(X), enorme(X) Prolog realiza más trabajo antes de encontrar la respuesta final.


 Capítulo 3

Ejercicios.
1. Escriba una meta, usando concat, para eliminar los tres últimos elementos de una lista L produciendo otra lista L1. Recomendación: L es la concatenación de L1 y una lista de tres elementos.

2. Escriba una secuencia de metas para eliminar los tres primeros elementos y los tres últimos elementos de una lista L produciendo la lista L2.

3. Defina la relación:
ultimo( Elemento, Lista)
de tal modo que Elemento sea el último elemento de la lista Lista. Escriba dos versiones:
(a) usando la relación concat, y (b) sin usarla.





4. Defina la relación max(X,Y,Max) de tal modo que Max sea el mayor valor de los dos números X y Y.



5. Defina el predicado maxlist(List, Max) de tal manera que Max sea el mayor número de la lista List de números.

6. Defina el predicado sumlist(List, Sum) donde Sum es la suma de una lista de números dada en List.

7. Defina el predicado ordenada(List) el cual es cierto (devolverá yes) si List es una lista ordenada de números en forma ascendente o descendente, por ejemplo,
?- ordenada(1,5,6,6,9,12).
Yes



8. Defina el predicado subsum(Set, Sum, Subset) donde Set es una lista de números, Subset es un subconjunto de esta lista y Sum es la suma de los números en Subset. Por ejemplo,
Sub = [1,2,2];
Sub = [2,3];
Sub = [5];
...

Capítulo 4
Ejercicios.



4.1 Escribir preguntas para encontrar lo siguiente:
aa)    Nombres de las familias que no tienen hijos.


bb)    Nombres de todos los hijos que no trabajan.




cc)    Nombres de las familias con esposas que trabajan y esposos que no trabajan.



dd)    Todos los hijos cuyos padres difieren en edad con al menos 10 años.
ee)    Definir la relación: gemelos(Hijo1, Hijo2) que sirva para encontrar geme-los en la base de datos.
      
    Capítulo 5
Ejercicios.