Practica 4: Razonamiento Práctico Mediante Planificación

Problemas:

1.- Compras: Estas en tu casa y necesitas comprar un taladro, una penca de plátanos y un litro de leche. Sabes que en la ferretería venden taladros y en el super mercado venden leche y plátanos. El objetivo es estar en tu casa y tener el taladro, los plátanos y la leche.

Predicados:

At(x) - Señala que estamos en x

Sells(x,y) - Señala que en x se vende y

Have(z) - Hemos comprado z

Operaciones:

Ir a x: Go(x)

Precondiciones: At(w) //Es necesario estar en un lugar diferente

Se va al lugar x

Comprar y: Buy(y)

Precondiciones: At(x)^Sells(x,y)

Se compra el producto

Estado inicial

At(Home)^¬Have(Milk)^¬Have(Bananas)^¬Have(Drill)

Estado Final

At(Home)^Have(Milk)^Have(Bananas)^Have(Drill)

2.- Cubos: Este es un problema clásico de la Inteligencia Artificial y tiene como objetivo demostrar el funcionamiento de un sistema de planificación. Para este problema, suponemos que existe una mesa en donde pueden colocarse cubos (todos los cubos tienen el mismo tamaño). Los cubos pueden colocarse sobre la mesa o sobre otro cubo, a condición que éste no tenga nada encima. El estado inicial consiste en cualquier configuración de cubos sobre la mesa y el estado final consiste en otra configuración que contiene exactamente los mismos cubos que al principio, pero acomodados de diferente forma. Para reacomodar los cubos se cuenta con un brazo robot que puede tomar un (y sólo un) cubo (que no tenga nada encima) y colocarlo sobre la mesa o sobre otro cubo (que no tenga nada encima). La siguiente figura muestra un ejemplo del mundo de los cubos.

Predicados:

cubo(x) - x es un cubo

brazoRobot(r) - r es un brazo robótico que puede sostener y mover cubos

sobreMesa(x) - cubo x está sobre la mesa

sobreCubo(x,y) - cubo x está sobre cubo y

nadaEncima(x) - cubo x no tiene nada sobre él mismo

sostener(x) - el brazo robot sostiene al cubo x

robotLibre(x) - el brazo robot no sostiene ningún cubo

Operaciones:

Action: TomarCubodeMesa(x)

Precondition: nadaEncima(x) ^ cubo(x) ^ brazoRobot(r) ^ sobreMesa(x) ^ robotLibre(r)

Effects: sostener(x) ^ ¬ sobreMesa(x) ^ ¬ robotLibre(r)

Action: TomarCubodeOtroCubo(x,y)

Precondition: nadaEncima(x) ^ cubo(x) ^ cubo(y) ^ brazoRobot(r) ^ sobreCubo(x,y) ^ robotLibre(r)

Effects: sostener(x) ^ nadaEncima(y) ^ ¬sobreCubo(x,y) ^ ¬ robotLibre(r)

Action: DejarSobreMesa(x)

Precondition: brazoRobot(r) ^ sostener(x) ^ cubo(x)

Effects: ¬sostener(x) ^ sobreMesa(x) ^ robotLibre(r)

Action: DejarSobreCubo(x,y)

Precondition: brazoRobot(r) ^ sostener(x) ^ cubo(x)

Effects: ¬sostener(x) ^ sobreCubo(x,y) ^ robotLibre(r)

Estado Inicial:

cubo(A) cubo(B) cubo(C) sobreMesa(A) sobreMesa(B) sobreCubo(C,A) brazoRobot(r) robotLibre(r)

Estado Final:

cubo(A) cubo(B) cubo(C) sobreMesa(C) sobreCubo(B,C) sobreCubo(A,B) brazoRobot(r) robotLibre(r)

3.- Shakey: Shakey es un robot cuya función consiste en dejar arreglado y acomodado un conjunto de

salones que se encuentran en el mismo piso, conectados por un corredor. El trabajo de Shakey consiste en asegurarse que todos los salones tengan la luz apagada. Como Shakey es pequeño, necesita subirse a una caja para poder alcanzar el apagador. Para ayudar a Shakey a realizar su tarea, se han dejado varias cajas por los salones. De esta forma, Shakey solo puede apagar la luz de un salón si en ese mismo salón hay una caja. Shakey, además, puede llevar cajas de un salón a otro, pero solamente una a la vez. El estado inicial de este problema es una configuración cualquiera de salones, cajas y Shakey. El estado objetivo es que todas las cajas y Shakey estén en el salón 1, todos los salones tengan las luces apagadas. Para simplificar la tarea suponemos que el pasillo es un “pasillo cuántico” ya que no hay necesidad de caminar por él, simplemente salimos al pasillo en el salón X y podemos entrar del pasillo a cualquier otro salón. También suponemos que no hay necesidad de trasladar cajas dentro de los salones, Shakey puede apagar la luz si en el mismo salón donde está él hay una caja (si no hay ninguna, tiene que traerla). La siguiente figura muestra una posible configuración inicial para el mundo de Shakey:

Predicados:

At(x) - Se encuentra en la sala x

Pushable(x) - x es una caja y se puede empujar

On(x,y) - x se encuentra sobre y

LightOn(x) - La luz está encendida en la habitación x

Climbable(x) - x es una caja y se puede trepar

Operaciones:

Ir de la localidad actual a la localidad y: Go(y)

Precondición: At(Shakey,x) las localidades x e y deben estar en el mismo cuarto: In(x, r)  In( y, r)

Empujar un objeto b de una localidad x a la localidad y: Push(b,x,y)

Precondición: Pushable(x)

Subirse a una caja: Climb(b)

Precondición: On(Shakey,Floor), Climbable(b).

Shakey debe estar en la misma localidad que b.

Bajarse de una caja: Down(b)

Deshace los efectos de Climb(b).

Encender la luz: TurnOn(ls)

Esto solo se puede hacer si Shakey está parado encima de una caja en la

misma localidad que el apagador.

Apagar la luz: TurnOff(ls).

Practica 3: Razonamiento Lógico con Powerloom

Octavio Castañeda

Antonio Sepúlveda

04 de octubre de 2015

Agentes Inteligentes

Fernando Velasco

Código:

(CL:IN-PACKAGE "STELLA")

(DEFMODULE " /PL-USER/ARBOLF")

(IN-MODULE "PL-USER/ARBOLF")

(IN-DIALECT :KIF)

(DEFCONCEPT PERSON)

(DEFCONCEPT MALE (?P PERSON) :<=> (NOT (FEMALE ?P)))

(DEFCONCEPT FEMALE (?P PERSON) :<=> (NOT (MALE ?P)))

(DEFCONCEPT PARENT (?P) :<=> (AND (PERSON ?P) (EXISTS ?C (PARENT-OF ?P ?C))))

(DEFRELATION PARENT-OF ((?P PARENT) (?C PERSON)))

(DEFCONCEPT MOTHER (?M PERSON) :<=> (AND (PARENT ?M) (FEMALE ?M)))

(DEFCONCEPT FATHER (?F PERSON) :<=> (AND (PARENT ?F) (MALE ?F)))

(DEFCONCEPT CHILD (?C PERSON) :<=> (AND (PERSON ?C) (EXISTS ?P (PARENT-OF ?P ?C))))

(DEFRELATION CHILD-OF ((?C PERSON) (?P PERSON)))

(DEFRELATION SIBLING-OF ((?X PERSON) (?Y PERSON)) :<=> (EXISTS ?P (AND (PARENT-OF ?P ?X) (PARENT-OF ?P ?Y) (NOT (= ?X ?Y)))) :=> (PARENT-OF ?P ?Y))

(DEFRELATION GRANDPARENT-OF ((?X PERSON) (?Y PERSON)) :<=> (EXISTS ?P (AND (PARENT-OF ?X ?P) (PARENT-OF ?P ?Y))) :=> (PARENT-OF ?P ?Y))

(DEFCONCEPT SPOUSE (?A) :<=> (AND (PERSON ?A) (EXISTS ?B (SPOUSE-OF ?A ?B))))

(DEFRELATION SPOUSE-OF ((?SP PERSON) (?P PERSON)) :<=> (AND (PERSON ?P) (SPOUSE-OF ?P ?SP)))

(DEFCONCEPT HUSBAND (?H PERSON) :<=> (EXISTS ?W (AND (SPOUSE-OF ?H ?W) (MALE ?H))))

(DEFCONCEPT WIFE (?H PERSON) :<=> (EXISTS ?W (AND (SPOUSE-OF ?H ?W) (FEMALE ?H))))

(DEFCONCEPT GRANDFATHER (?X PERSON) :<=> (EXISTS ?Y (AND (GRANDPARENT-OF ?X ?Y) (MALE ?X))))

(DEFCONCEPT GRANDMOTHER (?X PERSON) :<=> (EXISTS ?Y (AND (GRANDPARENT-OF ?X ?Y) (FEMALE ?X))))

(DEFCONCEPT BROTHER ((?X PERSON)) :<=> (EXISTS ?Y (AND (SIBLING-OF ?X ?Y) (MALE ?X))))

(DEFCONCEPT SISTER ((?X PERSON)) :<=> (EXISTS ?Y (AND (SIBLING-OF ?X ?Y) (FEMALE ?X))))

(DEFCONCEPT SON (?S PERSON) :<=> (EXISTS ?P (AND (PARENT-OF ?P ?S) (MALE ?S))))

(DEFCONCEPT DAUGHTER (?S PERSON) :<=> (EXISTS ?P (AND (PARENT-OF ?P ?S) (FEMALE ?S))))

(DEFRELATION UNCLEAUNT-OF ((?U PERSON) (?C PERSON)) :<=> (EXISTS ?P (AND (SIBLING-OF ?U ?P) (PARENT-OF ?P ?C))))

(DEFRELATION GRAN-UNCLE-AUNT-OF ((?g PERSON)(?c PERSON)) :<=> (EXISTS ?X (AND(UNCLE-AUNT-OF ?G ?X (PARENT-OF ?P ?C))))

(DEFRELATION COUSINES-OF ((?C PERSON) (?Y PERSON))

  :<=> (EXISTS ?U (AND (UNCLEAUNT-OF ?U ?C) (PARENT-OF ?U ?Y))))

(DEFCONCEPT COUSIN (?C PERSON)

  :<=> (EXISTS ?P (AND (COUSINES-OF ?C ?P) (MALE ?C))))

(DEFCONCEPT COUSINE (?C PERSON)

  :<=> (EXISTS ?P (AND (COUSINES-OF ?C ?P) (FEMALE ?C))))

(DEFRELATION PARENTINLAW-OF ((?P PERSON) (?Y PERSON))

  :<=> (EXISTS ?S (AND (PARENT-OF ?P ?S) (SPOUSE-OF ?S ?Y))))

(DEFCONCEPT MOTHERINLAW (?P PERSON)

  :<=> (EXISTS ?S (AND (PARENTINLAW-OF ?P ?S) (FEMALE ?P))))

(DEFCONCEPT FATHERINLAW (?P PERSON)

  :<=> (EXISTS ?S (AND (PARENTINLAW-OF ?P ?S) (MALE ?P))))

(DEFRELATION GRANDCHILD-OF ((?GC PERSON) (?P PERSON))

  :<=> (EXISTS ?S (AND (PARENT-OF ?P ?S) (PARENT-OF ?S ?GC))))

(DEFCONCEPT GRANDSON (?S PERSON)

  :<=> (EXISTS ?X (AND (GRANDCHILD-OF ?S ?X) (MALE ?S))))

(DEFCONCEPT GRANDDAUGHTER (?S PERSON)

  :<=> (EXISTS ?X (AND (GRANDCHILD-OF ?S ?X) (FEMALE ?S))))

(DEFRELATION SIBLINGINLAW-OF ((?S PERSON) (?P PERSON))

  :<=> (OR (EXISTS ?H (AND (SPOUSE-OF ?S ?H) (SIBLING-OF ?H ?P))) (EXISTS ?H (AND (SIBLING-OF ?S ?H) (SPOUSE-OF ?H ?P)))))

(DEFCONCEPT BROTHERINLAW (?P PERSON)

  :<=> (EXISTS ?X (AND (SIBLINGINLAW-OF ?P ?X) (MALE ?P))))

(DEFCONCEPT SISTERINLAW (?P PERSON)

  :<=> (EXISTS ?X (AND (SIBLINGINLAW-OF ?P ?X) (FEMALE ?P))))

(DEFRELATION NEPHE-WNIECE-OF ((?N PERSON) (?X PERSON))

  :<=> (EXISTS ?P (AND (SIBLING-OF ?X ?P) (PARENT-OF ?P ?N))))

(DEFCONCEPT NEPHEW (?P PERSON)

  :<=> (EXISTS ?X (AND (NEPHEWNIECE-OF ?P ?X) (MALE ?P))))

(DEFCONCEPT NIECE (?P PERSON)

  :<=> (EXISTS ?X (AND (NEPHEWNIECE-OF ?P ?X) (FEMALE ?P))))

(DEFRELATION GRANDUNCLE-OF ((?G PERSON) (?C PERSON))

  :<=> (EXISTS ?X (AND (UNCLEAUNT-OF ?G ?X) (PARENT-OF ?X ?C))))

(ASSERT (MALE MIGUEL))

(ASSERT (MALE ALEJANDRO))

(ASSERT (MALE FERNANDO))

(ASSERT (MALE ALBERTO))

(ASSERT (FEMALE CARMEN))

(ASSERT (FEMALE MARIA))

(ASSERT (FEMALE LUCIA))

(ASSERT (FEMALE BERTA))

(ASSERT (FEMALE PATRICIA))

(ASSERT (MALE TOMAS))

(ASSERT (BROTHER FERNANDO))

(ASSERT (SIBLING-OF ALEJANDRO CARMEN))

(ASSERT (GRANDPARENT-OF ALBERTO MARCOS))

(ASSERT (PARENT MARIA))

(ASSERT (PARENT CARMEN))

(ASSERT (PAREN ALBERTO))

(ASSERT (SIBLINGINLAW-OF TOMAS LUCIA))

(ASSERT (SISTER BERTA))

(ASSERT (FEMALE LOLA))

(ASSERT (FEMALE MIMADRE))

(ASSERT (FEMALE LOLASMOM))

(ASSERT (FEMALE MI))

(ASSERT (PARENT-OF LOLASMOM LOLA))

(ASSERT (PARENT-OF MIMADRE LOLASMOM))

(ASSERT (PARENT-OF MIMADRE MI))

(ASSERT (PERSON MARCOS))

(ASSERT (PARENT LOLASMOM))

(ASSERT (PARENT MIMADRE))

(ASSERT (MALE ABUELO))

(ASSERT (MALE HERMANO))

(ASSERT (FEMALE HIJA))

(ASSERT (PARENT-OF HERMANO HIJA))

(ASSERT (PARENT-OF ABUELO HERMANO))

(ASSERT (SIBLING-OF HERMANO MI))

(ASSERT (PARENT HERMANO))

(ASSERT (PARENT ABUELO))

(ASSERT (FEMALE TOTA))

(ASSERT (FEMALE |TO¤A|))

(ASSERT (MALE PEPE))

(ASSERT (PARENT-OF |TO¤A| PEPE))

(ASSERT (SIBLING-OF TOTA |TO¤A|))

(ASSERT (UNCLEAUNT-OF TITO TOTA))

(ASSERT (PARENT |TO¤A|))

(ASSERT (PERSON TITO))

(ASSERT (MALE JORGE))

(ASSERT (MALE PADRE))

(ASSERT (PARENT-OF PADRE JORGE))

(ASSERT (PARENT-OF ABUELO PADRE))

(ASSERT (PARENT PADRE))

(ASSERT (MALE JOVEN))

(ASSERT (FEMALE ESPOSA))

(ASSERT (MALE UHIJO))

(ASSERT (FEMALE ABUELA))

(ASSERT (PARENT-OF ABUELA UHIJO))

(ASSERT (SPOUSE-OF UHIJO ESPOSA))

(ASSERT (PARENT-OF ESPOSA JOVEN))

(ASSERT (GRANDPARENT-OF ABUELA MI))

(ASSERT (PARENT ABUELA))

(ASSERT (PARENT ESPOSA))

1. ¿Qué relación tiene conmigo Lola? Si su madre fue la única hija de mi madre.

Ask:

(retrieve all (and (person ?p) (person ?s) (nephew-niece-of ?p ?s)))

(ask (nephew-niece-of Lola I))

(ask (niece Lola))

2.  ¿Qué es de mí el abuelo paterno de la hija de mi único hermano?

Ask:

(ask (parent-of Abuelo I))

3.  Tito es tío de Tota, Tota es hermana de Toña, Toña es madre de Pepe ¿Qué es Tito de Pepe?

Ask:

(ask (grand-uncle-aunt-of Tito Pepe))

4.  ¿Quién es el único nieto del padre del padre de Jorge?

Ask:

(retrieve all ?p (grandson ?p))

(ask (grandchild-of Jorge Abuelo))

5.  ¿Qué parentesco tiene conmigo? Un joven que es el hijo de la esposa del único hijo de mi abuela.

Ask:

(ask (sibling-of I Joven))

Comentarios:

La verdad es que tuvimos muchos problemas al ejecutar los Ask a Powerloom, no sabemos porque nos daban los resultados aun cuando estaban definidas tanto las relaciones como los conceptos. Pero bueno en la parte superior viene el código que utilizamos y en las preguntas viene cual sería el Ask para obtener la respuesta.