Задания для самостоятельной работы. 1) Дана база данных “Родители и дети”

1) Дана база данных “Родители и дети”:

родитель(полина, борис), родитель(анатолий, борис), родитель(анатолий, лиза), родитель(борис, катя), родитель(борис, валентина), родитель(полина, евгений).

Сформулировать вопросы на Прологе: Кто является родителем Кати? Есть ли у Лизы ребенок? Кто дети Бориса? Кто чей родитель?

2) Дана база данных “Теремок”:

живет (муха, горюха), живет(комар, пискун), живет(мышка, погрызуха), живет(лягушка, квакушка), живет(заюнок, кривоног),

живет(лиса, краса), живет(волк, хватыш), не_живет(медведь, пригнетыш).

Указать ответы на следующие вопросы:

?-живет(мышка, погрызуха).? -живет(волк, X).

?-живет(Х, кривоног).?-не_живет(М,P).

Сформулировать вопросы на Прологе:Живет ли лягушка в теремке? Какое прозвище у лисы? Кто имеет прозвище горюха? Какой следует задать вопрос, чтобы узнать обитателей теремка (без прозвищ)?

3) База данных “Рождение и хобби друзей”:

рождение(иванова, лена, 22, июнь, 1971), рождение(петров, сергей, 25, октябрь, 1973), рождение(сидорова, оля, 1, декабрь, 1974), любит(иванова, лена, книги), любит(иванова, лена, танцы), любит(петров, сергей, видео), любит(сидорова, оля, кино).

Сформулировать вопросы на Прологе:Кто родился в 1971 году? Кто родился в октябре? Кто любит книги? Кто любит и книги и танцы?

4) База данных “Колобок”: ушел(колобок,дедушка), ушел(колобок, бабушка), ушел(колобок, заяц), ушел(колобок, волк), ушел(колобок, медведь), не_ушел(колобок, лиса).

Сформулировать вопросы на Прологе:Кто ушел от волка? Кто не ушел от лисы? Кто ушел от волка и от бабушки? Какой следует задать вопрос, чтобы узнать всех персонажей сказки?

5) База данных “Распорядок дня”:

занятие(0, 7, сон), занятие(7, 8, завтрак), занятие(8, 13, школа), занятие(13, 14,обед), занятие(14, 19, свобода), занятие(19, 20, ужин), занятие(20, 23, отдых), занятие(23, 24, сон).

Сформулировать вопросы на Прологе: Когда бывает обед? Что бывает между 14 и 19 часами? Когда бывает сон? (сколько будет решений?)

6) Построить базу данных “Важнейшие события Древнего Мира” на основе установленных фактов, произошедших с 31 по 6 век до нашей эры.

Каждый факт приводить в виде событие(Х,Y,Z), где X — название государства, где произошло со­бытие, Y - в каком веке произошло событие, Z — какое про­изошло событие.

В 31-м веке до нашей эры возникли первые города-государст­ва. Единое государство в Египте образовалось в 30 веке до на­шей эры. В 27 веке до нашей эры в Индии появились первые древнейшие города, а в Египте построена пирамида Хеопса. Первые греческие государства появились в 18 веке до нашей эры. В этом же веке в Египте произошло крупное восстание бедняков и рабов. В 15 веке до нашей эры появились первые государства в Китае. Тутмос III правил в Египте в 15 веке до нашей эры. Греция вела троянскую войну в 13 веке до нашей эры. Вторжение борийских племен в Грецию произошло в 11 веке до нашей эры. В 8 веке до нашей эры был основан город Рим. Олимпийские игры стали проводиться в Греции в 8 веке до нашей эры. В 6 веке до нашей эры в Риме была установлена республика, а в Греции произошли реформы Солона. В этом же веке персы взяли Вавилон в Междуречье и завоевали Еги­пет.

1. Составить 3 запроса к этой базе дан­ных.

2. Какие события произошли в период с 15 до 7 в. до н.э.

7) В таблице даны некоторые характеристики движения планет Солнечной системы(числовые величины округлены):

Таблица 6.

Характеристики движения планет солнечной системы

Планета	Расстояние до Солнца (у.е.)	Период обращения	Средние солнечные сутки
Меркурий		88 суток	176 суток
Венера		225 суток	117 суток
Земля		365 суток	24 часа
Марс		687 суток	25 часов
Юпитер		12 лет	10 часов
Сатурн		29 лет	10 часов
Уран		84 года	24 часа
Нептун		165 лет	22 часа
Плутон		247 лет	6 суток

Составить базу данных, учитывая измерение по некоторым параметрам в разных еденицах.

Ответить на вопросы: Какие планеты ближе к Солнцу, чем Земля? Какие планеты дальше от Солнца, чем Земля? На каких планетах солнечные сутки меньше, чем земные? На каких планетах период обращения измеряется в годах?

8) Построить базу знаний “Рабочая смена”:

Мария работает в дневную смену. Сергей работает в вечернюю смену. Борис работает в вечернюю смену. Валентина работает в вечернюю смену. Два служащих знают друг друга, если они работают в одну смену. Определить: Знает ли Сергей Бориса? Кого знает Валентина? Кого знает Мария?

9) Даны результаты сдачи экзаменов для группы из пяти учени­ков:

Таблица 7.

Успеваемость

Фамилия	Алгебра	Геометрия	История
Бобров
Вяткин
Кротов
Соснин
Вавилов

Построить базу знаний о результатах экзаменов, определив в ней следующие правила:

отличник - человек, у которого по всем предметам пятерки;

двоечник - есть хотя бы одна двойка;

математик - по алгебре и по геометрии учится на 4 и 5;

введите предикаты алгебра, геометрия, история для определения оценки Y для ученика X.

Получить ответы на следующие вопросы: Является ли Вяткин отличником? Определить всех отличников. Является ли Соснин математиком? Определить всех неуспевающих по истории.

10) Сформировать базу знаний “Квартет” из следующих фактов и правил:

Мартышка играет на скрипке. Осел играет на альте. Козел играет на виолончели. Мишка играет на контрабасе. Четверо музыкантов X,Y,Z и W могут образовать квартет, если один из них играет на скрипке, другой — на альте, тре­тий — на виолончели и четвертый — на контрабасе.

Ответить на вопросы: Кто играет на альте? На чем играет мартышка? Образуют ли квартет Мартышка, Осел, Козел и Мишка? Кто из музыкантов данной базы знаний может образовать квартет?

11) База знаний “Воинская служба”:

возраст(борис,18), возраст(андрей, 17), возраст(михаил,18), возраст(анна,18), возраст(юлия,17), мужчина(андрей), мужчина(борис), мужчина(михаил), женщина(анна), женщина(юлия).

Определить правило подлежит призыву, не_подлежит_призыву.

Сформулировать вопросы: Кто подлежит призыву? Подлежит ли призыву Анна?

12) База знаний "Семья”:

мать(екатерина, юлия), мать(екатерина, мария), мать(анна, екатерина), отец(петр, юлия), отец(виктор,петр), отец(андрей, екатерина).

Дополните базу данных предикатом мужчина, женщина. Определите правила дед, бабушка, внук, внучка, тетя, дядя.

Сформулировать вопросы на Прологе:

Кто является ребенком Екатерины и Петра? Кто является дедом Юлии? Кто является бабкой Юлии?

13) Построить базу знаний и сформулировать к ней вопросы, основываясь на следующих утверждениях: Резвый - это собака. Рекс-это собака. Белка – это кошка. Быстрая - это лошадь. Резвый - черная. Белка - белая. Рекс -рыжая. Быстрая - белая. Домашние животные - это собака или кошка. Животные – это либо лошадь, либо домашние животные. Том владеет тем, кто собака и не черного цвета. Кейт владеет тем, кто либо черного цвета, либо лошадь.

14) Построить базу знаний. Муська — коричневая кошка, Стрелка — черная кошка, Мурка — рыжая кошка. Рекс, Дружок и Мухтар — собаки. Дружок — рыжая, Мухтар — белая. Все животные, которы­ми владеют Анатолий и Николай, имееют родословные. Ана­толий владеет всеми черными и коричневыми животными, а Николай владеет всеми собаками небелого цвета, которые не являются собственностью Анатолия. Иван владеет Муркой, если Николай не владеет Муськой и если Мухгар не имеет ро­дословной. Рекс — пятнистая собака. Определить, какие животные не имеют хозяев.

15) Составить базу знаний “Знакомства” из следующих фактов и правил:

Мери прелестна. Джон добрый. Джон мужественный. Джон сильный. Некто счастлив, если богатый или нравится жен­щинам. Мужчина нравится женщине, если женщина нравится мужчине и он добрый, либо мужчина добрый и сильный. Мужчине нравится женщина, если она прелестна.

Сформулировать вопрос: счастлив ли Джон? Найти мужчин, которые могут нравиться женщинам.

16) Ответьте на вопрос “Что ест моя кошка?“, если:

Птицам нравятся червяки. Кошкам нравятся рыбы. Друзья нравятся друг другу. Моя кошка мой друг. Моя кошка ест все, что ей нравится.

17) Запрограммируйте утверждения.

Число четное. Число не четное. Ни одно число не является четным и нечетным одновременно. Число не четное, если следующее за ним четное. Число, следующее за данным числом нечетное, если данное число четное, число, следующее за данным числом четное, если данное число нечетное.

Рекомендуемая литература

1. Стобо Д.Ж. Язык программирования Пролог: Пер. с англ.- М.- Радио и связь, 1993.-368 с.:ил.

2. Ин Ц., Соломон Д. Использование Турбо-Пролога: Пер. с англ.-М.:Мир, 1993.-608 с.,ил.

3. Информатика. Задачник-практикум в 2 т./Под ред. И.Г.Семакина, Е.К. Хеннера: Том.2.-М.:-БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003.-278 с.:ил.

4. Каймин В.А. Основы компьютерной технологии.- М.:Финансы и статистика, 1992.-208 с.: ил.

Лабораторная работа №2. Арифметика. Управление логическим выводом в программах

Пример 1. Описать предикаты для вычисления суммы, разности, произведения, частного двух чисел, возведения числа в квадрат, вывода остатка при деление на 3, вывод случайного числа из интервала [1,100].

Программа 13. Арифметика

Domains

N=integer

R=real

Predicates

add(N,N)

sub(N,N,N)

multi(N,N,N)

division(N,N,R)

kvadrat(N,N)

ostat(N,N)

vivod(N)

Clauses

add(X,Y):-S=X+Y, write(“Sum= ”,S),nl.

sub(X,Y,S):-S=X-Y.

multi(X,Y,P):-P=X*Y.

division(X,Y,R):-Y<>0, R=X/Y.

kvadrat(X,N):-N=X*X.

ostat(X,N):-N=X mod 3.

vivod(N):-random(Y), N=1+Y*100.

Пример 2. Программирование взаимоисключающих утверждений. Процедуру нахождения наибольшего из двух чисел можно записать в виде отношения

max(X,Y,X):-X>=Y.

max(X,Y,Y):-X<Y.

Эти правила являются взаимоисключающими. Возможна более экономная формулировка: если X>=Y, то максимум=X, иначе =Y. На Прологе это запишется следующим образом:

max(X,Y,X):-X>=Y,!.

max(_,Y,Y).

Программа 14. Максимум

Domains

N=integer

Predicates

max(N,N,N)

Clauses

max(X, Y, X):-X>Y,!.

max(_,Y,Y).

Пример 3. Рассмотрим различные способы записи предиката different, определяющего различны ли числа, использующие сочетание встроенных предикатов! и fail.

different(X,X):-!,fail.

different(_,_).

или

different(X,Y):-X=Y,!,fail.

different(_,_).

или

different(X,Y):-X=Y,!,fail; true.

/* true –встроенный предикат, который всегда истиннен*/

или

different(X,Y):-not(X=Y).