Übungen zu Kognitive Systeme I

Transkript

1 Übungen zu Kognitive Systeme I Kognitive Systeme / WIAI / Uni Bamberg 26. Oktober 2005

2 Inhalt Listen und Mengen Input & Output Sonstiges 4 5

3 Die werden als Bonuspunkte auf die Klausur angerechnet. Die Vorlesung findet nächste Woche nicht statt (Allerheiligen) Die Übung findet nur bei Bedarf statt Bei Fragen:

4 Wie ist eigentlich not/1 implementiert?

5 Wie ist eigentlich not/1 implementiert? So: not(x) :- X,!, fail. not( ).

6 Wie ist eigentlich not/1 implementiert? So: not(x) :- X,!, fail. not( ). fail schlägt immer fehl.

7 Wie ist eigentlich not/1 implementiert? So: not(x) :- X,!, fail. not( ). fail schlägt immer fehl. (!) heißt so viel wie: An dieser Stelle keine anderen Möglichkeiten ausprobieren.

8 Wie ist eigentlich not/1 implementiert? So: not(x) :- X,!, fail. not( ). fail schlägt immer fehl. (!) heißt so viel wie: An dieser Stelle keine anderen Möglichkeiten ausprobieren. Genauer: Prolog führt in den Prädikaten eine Tiefensuche aus, falls es auf den Cut-Operator trifft, schneidet es alle anderen Möglichkeiten ab (daher der Name).

9 Bei der Benutzung von Cuts ist Vorsicht geboten. Es ist kein rein logischer Operator und seine Benutzung zerstört einige schöne Eigenschaften von Prolog. Z.B. spielt die Reihenfolge der Zeilen in der Eingabedatei jetzt eine Rolle.

10 Bei der Benutzung von Cuts ist Vorsicht geboten. Es ist kein rein logischer Operator und seine Benutzung zerstört einige schöne Eigenschaften von Prolog. Z.B. spielt die Reihenfolge der Zeilen in der Eingabedatei jetzt eine Rolle. Wichtigste Funktion: Unnötige Teile des Suchraums abschneiden.

11 Bei der Benutzung von Cuts ist Vorsicht geboten. Es ist kein rein logischer Operator und seine Benutzung zerstört einige schöne Eigenschaften von Prolog. Z.B. spielt die Reihenfolge der Zeilen in der Eingabedatei jetzt eine Rolle. Wichtigste Funktion: Unnötige Teile des Suchraums abschneiden. Man spricht auch von einem Green Cut.

12 Bei der Benutzung von Cuts ist Vorsicht geboten. Es ist kein rein logischer Operator und seine Benutzung zerstört einige schöne Eigenschaften von Prolog. Z.B. spielt die Reihenfolge der Zeilen in der Eingabedatei jetzt eine Rolle. Wichtigste Funktion: Unnötige Teile des Suchraums abschneiden. Man spricht auch von einem Green Cut. Einfaches Beispiel: minimum(x,y,x) :- X <= Y. minimum(x,y,y) :- X > Y.

13 Bei der Benutzung von Cuts ist Vorsicht geboten. Es ist kein rein logischer Operator und seine Benutzung zerstört einige schöne Eigenschaften von Prolog. Z.B. spielt die Reihenfolge der Zeilen in der Eingabedatei jetzt eine Rolle. Wichtigste Funktion: Unnötige Teile des Suchraums abschneiden. Man spricht auch von einem Green Cut. Einfaches Beispiel: minimum(x,y,x) :- X <= Y,!. minimum(x,y,y) :- X > Y,!.

14 Red Cut Wenn x y nicht stimmt, wird das zweite Prädikat gar nicht mehr angesehen. Die Implementation ist also effizienter, ohne logisch etwas zu verändern (technisch gesprochen: Die Ergebnismenge wurde nicht verändert).

15 Red Cut Wenn x y nicht stimmt, wird das zweite Prädikat gar nicht mehr angesehen. Die Implementation ist also effizienter, ohne logisch etwas zu verändern (technisch gesprochen: Die Ergebnismenge wurde nicht verändert). Aber es gibt natürlich auch einen Red Cut. Ein solcher verändert das Ergebnis und kann auch (bei falschem Einsatz) zu unerwünschten Ergebnissen führen.

16 Red Cut Wenn x y nicht stimmt, wird das zweite Prädikat gar nicht mehr angesehen. Die Implementation ist also effizienter, ohne logisch etwas zu verändern (technisch gesprochen: Die Ergebnismenge wurde nicht verändert). Aber es gibt natürlich auch einen Red Cut. Ein solcher verändert das Ergebnis und kann auch (bei falschem Einsatz) zu unerwünschten Ergebnissen führen. Beispiel: minimum(x,y,x) :- X <= Y,!. minimum(x,y,y). Was stimmt hier nicht?

17 Red Cut Wenn x y nicht stimmt, wird das zweite Prädikat gar nicht mehr angesehen. Die Implementation ist also effizienter, ohne logisch etwas zu verändern (technisch gesprochen: Die Ergebnismenge wurde nicht verändert). Aber es gibt natürlich auch einen Red Cut. Ein solcher verändert das Ergebnis und kann auch (bei falschem Einsatz) zu unerwünschten Ergebnissen führen. Beispiel: minimum(x,y,x) :- X <= Y,!. minimum(x,y,y). Was stimmt hier nicht? Was ist z.b. mit minimum(2,5,5).?

18 Listen und Mengen Input & Output Sonstiges Notation: intersection/3 Dreistelliges Prädikat mit Namen intersection intersection(+set1,+set2,-set3) Prädikat intersection, dass so aufgerufen werden soll, dass die ersten beiden Argumente fest sind und das letzte eine freie Variable member(?elem,?list) Prädikat, dass immer funktioniert, egal wie es aufgerufen wird.

19 Listen und Mengen Listen und Mengen Input & Output Sonstiges Unterschied: In einer Liste kann ein Element doppelt vorkommen Prädikate für Listen: append(?list1,?list2,?list3) List1 an List2 gehängt ergibt List3 member(?elem,?list) Elem ist ein Element von List last(?list,?elem) Elem ist das letzte Element von List reverse(+list1,-list2) List1 umgedreht ergibt List2 flatten(+list1,-list2) List2 ist List1 ganz ohne Schachtelungen

20 Listen und Mengen II Listen und Mengen Input & Output Sonstiges Prädikate für Mengen: is set(+set) Set ist eine Menge list to set(+list, -Set) Set ist die Menge der Elemente aus List intersection(+set1, +Set2, -Set3) Schnitt von Mengen substract(+set, +Delete, -Result) Mengendifferenz union(+set1, +Set2, -Set3) Vereinigungsmenge subset(+subset, +Set) Teilmenge

21 Input & Output Listen und Mengen Input & Output Sonstiges write(+term) Schreibt einen Term nach stdout read(-term) Liest einen Term von stdin nl Erzeugt Zeilenvorschub auf stdout

22 Sonstiges Listen und Mengen Input & Output Sonstiges trace(+pred) Ein Prädikat verfolgen (Debugging) findall(+template, +Goal, -Bag) Findet alle Möglichkeiten der Form Template, um Goal zu erfüllen setof(+template, +Goal, -Set) (Fast) wie findall, gibt aber eine Menge zurück.

23 Grobeinteilung: Uninformierte und Informierte Die beiden wichtigsten uninformierten Suchverfahren: Tiefensuche und Breitensuche Einfache Variante der Breitensuche (informiert): Uniform Cost Search Der wichtigste informierte Suchalgorithmus überhaupt: A* (siehe nächste Vorlesung)

24 Da wegen Allerheiligen die Vorlesung ausfällt, habt ihr zwei Wochen Zeit für den Bei Problemen: Forum der Fachschaft: