Иван Братко - Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

Часто желательно информацию, считанную как последовательность символов, иметь в программе в виде атома. Для этой цели существует встроенный предикат name. Он устанавливает взаимосвязь между атомами и их кодировкой в ASCII. Таким образом,

name( A, L)

истинно, если L — список кодов ASCII, кодирующих атом. Например,

name( zx232, [122, 120, 50, 51, 50] )

истинно. Существуют два типичных способа использования name:

(1) дан атом, разбить его на отдельные символы;

(2) дан список символов, объединить их в один атом.

Примером первого случая применения предиката является программа, которая имеет дело с заказами такси и водителями. Все это представлено в программе атомами

заказ1, заказ2, водитель1, водитель2, такси1, таксилюкс

Предикат

такси( X)

проверяет, относится ли атом X к тем атомам, которые представляют такси:

такси( X) :-

name( X, Хспис),

nаmе( такси, Тспис),

конк( Тспис, _, Хспис).

конк( [], L, L).

конк( [А | L1], L2, [А | L3] ) :-

конк( L1, L2, L3).

Предикаты закази водительможно определить аналогично.

Наш следующий пример иллюстрирует применение объединения отдельных символов в один атом. Мы определим предикат

читпредложение( Списслов)

который считает предложение с произвольной формой на естественном языке и конкретизирует Списсловнекоторым внутренним представлением этого предложения. В качестве внутреннего представления, обеспечивающего возможность дальнейшей обработки предложения, естественно избрать следующее: каждое слово входного предложения представляется прологовским атомом, а все предложение представляется списком этих атомов. Например, если входной поток таков:

Мэри было приятно видеть неудачу робота.

то цель читпредложение( Предложение)вызовет конкретизацию

Предложение=['Мэри', было, приятно, видеть, неудачу, робота]

Для простоты будем считать, что каждое предложение оканчивается точкой и внутри него не используются никакие знаки препинания.

Программа для читпредложениепоказана на рис. 6.4. Вначале процедура читает текущий входной символ Симв, а затем передает его процедуре читостальноедля завершения работы. Процедура читостальноедолжна правильно обработать следующие три случая:

(1) Симв — точка, тогда все сделано.

(2) Симв — пробел, — игнорировать его и читпредложениеот остального ввода.

(3) Симв — буква, — сначала считать слово Слово, которое начинается с Симв, а затем запустить читпредложение, чтобы считать оставшуюся часть предложения, породив при этом Списслов. Общим результатом этого будет список [Слово | Списслов].

Процедура, считывающая символы одного слова, такова:

читбуквы( Буква, Буквы, Сделсимв)

Ее три аргумента:

(1) Буква — текущая буква (уже считанная) читаемого слова.

(2) Буквы — список букв (начинающийся с буквы Буква), оставшихся до конца слова.

(3) Следсимв — входной символ, непосредственно следующий за читаемым словом. Следсимвне должен быть буквой.

Мы завершим данный пример замечанием о возможном применения процедуры читпредложение. Ее можно использовать в программе обработки текста на естественном языке. Предложения, представленные в виде списков слов, имеют удобную форму для дальнейшей обработки при помощи Пролога. В простейшем случае такой обработкой мог бы быть поиск во входном предложении определенных ключевых слов. Значительно более сложной задачей является понимание предложения, т.е. извлечение из него смысла, представленного в некотором избранном формализме. Это важная область исследований в искусственном интеллекте.

/*

Процедура читпредложение считывает предложение

и из его слов создает список атомов. Например,

читпредложение( Списслов)

порождает

Списслов=['Мэри', было, приятно, видеть, неудачу, робота]

если входным было предложение

Мэри было приятно видеть неудачу робота.

*/

читпредложение( Списслов) :-

gеt0( Симв),

читостальное( Симв, Списслов).

читостальное( 46, []) :- !.

% Конец предложения: 46 = ASCII-код для '.'

читостальное( 32, Списслов) :- !,

% 32 = ASCII-код для пробела

читпредложение( Списслов).

% Пропустить пробел

читостальное( Буква, [Слово | Списслов]) :-

читбуквы( Буква, Буквы, Следсимв),

% Считать буквы текущего слова

nаmе( Слово, Буквы),

читостальное( Следсимв, Списслов).

читбуквы( 46, [], 46) :- !.

% Конец слова: 46 = точка

читбуквы( 32, [], 32) :- !.

% Конец слова: 32 = пробел

читбуквы( Бкв, [Бкв | Буквы], Следсимв) :-

get0( Симв),

читбуквы( Симв, Буквы, Следсимв).

Рис. 6.4. Процедура для преобразования предложения в список атомов.

6.4. Определите отношение

начинается( Атом, Символ)

для проверки, начинается ли Атомс символа Символ.

6.5. Определите процедуру plural, которая преобразует английские существительные из единственного числа во множественное, добавляя к слову окончание s. Например:

?- plural( table, X).

X = tables

6.6. Напишите процедуру

поиск( Ключслово, Предложение)

которая при каждом вызове находит в текущем входном файле предложение, содержащее заданное ключевое слово Ключслово. Предложениев своей исходной форме должно быть представлено в виде последовательности символов или в виде атома (процедуру читпредложениеиз данного раздела можно соответственно модифицировать).

Передавать программы пролог-системе можно при помощи двух встроенных предикатов: consult и reconsult. Чтобы система считала программу из файла F, нужно поставить цель

?- consult( F).

В результате все предложения программы, содержащейся в F, будут использованы пролог-системой при ответе на дальнейшие вопросы пользователя. Если позже в том же сеансе произойдет "консультация" с другим файлом, предложения этого нового файла будут просто добавлены в конец текущего множества предложений.

Для того, чтобы запустить программу, не обязательно записывать ее в файл, а затем "консультироваться" с ним. Вместо чтения файла система может принимать программу прямо с терминала, который соответствует псевдофайлу user. Добиться этого можно так: