Иван Братко - Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

read( X)

вызывает чтение следующего терма T и сопоставление его с X. Если X — переменная, то в результате X конкретизируется и становится равным T. Если сопоставление терпит неудачу, цель read( X)тоже терпит неудачу. Предикат read — детерминированный в том смысле, что в случае неуспеха не происходит возврата для ввода следующего терма. После каждого терма во входном файле должна стоять точка или пробел, или символ возврата каретки.

Если read( X)вычисляется в тот момент, когда достигнут конец текущего входного файла, тогда X конкретизируется атомом end_of_file(конец файла).

Встроенный предикат writeвыводит терм. Поэтому цель

write( X)

выведет терм X в текущий выходной файл. X будет выведен в той же стандартной форме, в какой обычно пролог-система изображает на экране или распечатке значения переменных. Полезной особенностью Пролога является то, что процедура write"знает", как изображать любой терм, как бы сложен он не был.

Существуют дополнительные встроенные предикаты для форматирования вывода. Они вставляют пробелы в дополнительные строки в выходной поток. Цель

tab( N)

выводит Nпробелов. Предикат nl(без аргументов) приводит к переходу на новую строку.

Следующие примеры иллюстрируют использование этих процедур.

Предположим, у нас есть процедура для вычисления кубов чисел:

куб( N, С) :-

С is N * N * N.

Предположим далее, что мы хотим применить ее для вычисления кубов элементов некоторой последовательности чисел. Это можно сделать с помощью последовательности вопросов:

?- куб( 2, X).

X = 8

?- ку6( 5, Y).

Y = 125

?- куб( 12, Z).

Z = 1728

Для получения каждого результата нам придется набирать соответствующую цель. Давайте теперь изменим эту программу так, чтобы процедура кубсама читала соответствующие данные. Теперь программа будет сама читать данные и выводить их кубы до тех пор, пока не будет прочитан атом стоп:

куб :-

read( X),

обработать( X).

обработать( стоп) :- !.

обработать( N) :-

С is N * N * N,

write( С),

куб.

Это был пример программы, декларативный смысл которой трудно сформулировать. В то же время ее процедурный смысл совершенно ясен: чтобы вычислить куб, сначала нужно считать X, а затем его обработать; если X = стоп, то все сделано, иначе вывести X³ и рекурсивно запустить процедуру кубдля обработки остальных чисел.

С помощью этой новой процедуры таблица кубов чисел может быть получена таким образом:

?- куб.

2.

8

5.

125

12.

1728

стоп.

yes

Числа 2, 5 и 12 были введены пользователем с терминала, остальные числа были выведены программой. Заметьте, что после каждого числа, введенного пользователем, должна стоять точка, которая сигнализирует о конце терма.

Может показаться, что приведённую процедуру кубможно упростить. Однако следующая попытка такого упрощения является ошибочной:

куб :-

read( стоп), !.

куб :-

read( N),

С is N * N * N,

write( С),

куб.

Причина, по которой эта процедура работает неправильно, станет очевидной, если проследить, какие действия она выполняет с входным аргументом, скажем с числом 5. Цель read( стоп)потерпит неудачу при чтении этого числа, и оно будет потеряно навсегда. Следующая цель readвведет следующий терм. С другой стороны может случиться, что сигнал стопбудет считан целью read( N), что приведет к попытке перемножить нечисловую информацию.

Процедура кубведет диалог между пользователем и программой. В таких случаях обычно желательно, чтобы программа перед тем, как читать с терминала новые данные, дала сигнал пользователю о том, что она готова к приему информации, а также, возможно, и о том, какого вида информация ожидается. Это делается обычно путем выдачи "приглашения" перед чтением. Нашу процедуру кубможно для этого изменить, например, так:

куб :-

write( 'Следующее число, пожалуйста:'),

read( X),

обработать( X).

обработать( стоп) :- !.

обработать( N) :-

С is N * N * N,

write( 'Куб'), write( N), write( 'равен'),

write( С), nl,

куб.

Разговор с новой версией мог бы быть, например, таким:

?- куб.

Следующее число, пожалуйста: 5.