событие(1505, ['Начала','Евклида', переведены, на, латинский, язык]).

событие(1510, ['Начало', спора, между, 'Реучлином', и 'Пфефферкорном']).

 событие(1523, [Кристиан, 'II', покинул, 'Данию']).

. . .

Теперь, для того чтобы узнать, что связано с конкретной датой, мы могли бы задать следующий вопрос:

?- событие(1505,Х).

на что Пролог напечатал бы ответ:

Х=['Начала', 'Евклида', переведены, на, латинский, язык]

Представление краткого содержания событий в виде списков атомов дает возможность определить дату событий по некоторым ключевым моментам, имевшим место. Например, рассмотрим предикат когда, который мы определим ниже. Целевое утверждение когда(Х, Y) доказуемо, если в заголовке события, имевшего место в году Y, упоминается X:

когда(Х,Y):- событие(Y,Z), принадлежит (X,Z).

?- когда(Кристиан,D).

D=1523

Один из недостатков использования списков атомов заключается в том, что их неудобно вводить в систему, особенно если атомы начинаются с прописной буквы. Другая возможность, которая имеет свои недостатки и преимущества,- это представлять названия событий в виде списков литер. Из предыдущих глав мы знаем, что списки литер представляются в виде строк литер, заключенных в двойные кавычки:

событие(1511, "Лютер посещает Рим").

событие(1521, "Генри III провозглашен защитником веры").

событие(1524, "Умер Васко да Гама").

событие(1529, "Берквин сожжен в Париже").

событие(1540, "Возобновление войны с Турцией").

. . .

Такая форма представления удобнее для ввода, но посмотрим, что произойдет, если задаться вопросом

?- событие(1524,X).

В ответ Пролог напечатает непонятный список кодов ASCII, соответствующих литерам строки, являющейся значением переменной X! Хотя список литер легче ввести в систему, механизм 'вопрос – ответ' Пролога не позволяет получить ясный ответ. Было бы намного удобнее, если бы вместо того, чтобы обращаться к Прологу с подобными вопросами, можно было написать программу, которая вначале спрашивает, какая дата вас интересует, а затем выводит содержание соответствующего события на терминал. При этом названия событий можно было бы представлять в желаемом виде. Для выполнения задач подобного сорта в Прологе существует ряд встроенных предикатов, которые печатают свои аргументы на терминале. Имеются также предикаты, которые ожидают, пока пользователь введет текст с клавиатуры терминала, и присваивают переменной в качестве значения введенный текст. С помощью этих предикатов программа может взаимодействовать с вами, принимая от вас данные и печатая для вас результат. Когда программа ждет от вас данные, будем говорить, что она читает или вводит данные. Точно так же, когда программа печатает некоторый результат, будем говорить, что она выводит результат. В этой главе мы описываем различные методы ввода и вывода данных. Один из рассматриваемых примеров связан с печатью кратких содержаний событий из базы данных исторических событий, а в заключение будет приведена программа, воспринимающая предложения на естественном языке и преобразующая их в список констант, который впоследствии может быть подвергнут обработке другими программами. Эта преобразующая программа, названная ввести, может использоваться как некий «модуль», с помощью которого можно создавать программы для анализа предложений на естественном языке. Программы, выполняющие такой анализ, обсуждаются в последующих главах, особенно в гл. 9.

5.1. Ввод и вывод термов

5.1.1. Вывод термов

Наиболее удобный способ напечатать некоторый терм на дисплее терминала состоит, по-видимому, в использовании встроенного предиката write. Если значением переменной X является терм, то появление цели write(X) вызовет печать этого терма на дисплее. В случае если переменная X неконкретизирована, будет напечатано некоторое уникальное имя, которое состоит из одних цифр (например, '_253'). Однако если две переменные «сцеплены» в пределах одного и того же аргумента предиката write, то им будет соответствовать одна и та же переменная. Предикат write нельзя согласовать вновь. Этот предикат выполняется лишь один раз, и всякая попытка вновь согласовать его заканчивается неудачей. Нельзя ли использовать write для вывода краткого содержания исторических событий в нашем примере? Вспомните, что строка литер в действительности представляется как список кодов литер. Если бы такой список был выведен с помощью предиката write, то он был бы напечатан как заключенная в квадратные скобки последовательность целых чисел, разделенных запятыми!

Прежде чем мы познакомимся с первым примером использования предиката write, нам нужно описать еще два предиката. Встроенный предикат nl применяется для перехода на новую строку при печати данных на дисплее. Название «nl» образовано от «new line» (новая строка). Как и write, предикат nl выполняется только один раз. Следующий встроенный предикат tab используется для печати пробелов на экране дисплея. Целевое утверждение tab(X) выполняется только раз и вызывает перемещение курсора на X позиций вправо. Предполагается, что значение переменной X – целое число. Возможно, выбор имени tab не очень удачен, так как в действительности этот предикат не имеет ничего общего с табуляцией на обычных пишущих машинках или на дисплеях терминалов.

При печати списков полезно печатать элементы списка таким образом, чтобы получаемый результат можно было легко понять. Списки, которые содержат другие «вложенные» списки, читать особенно трудно, тем более когда внутри них содержатся структуры. Определим предикат рр (pretty print – «хорошая печать») так, что целевое утверждение рр(Х, Y) печатает в удобном виде список, присвоенный в качестве значения переменной X. Смысл второго аргумента предиката рр будет объяснен позднее. Каждый автор программы, реализующей хорошую печать, имеет свой собственный стиль представления списков. Мы воспользуемся методом, при котором элементы списка печатаются в колонку. Если элемент сам является списком, то его элементы печатаются в колонке, которая смещена вправо по отношению к основной колонке. Такая форма представления по существу совпадает с рассмотренным в гл. 3 способом изображения списков. Например, список [1,2,3] «хорошо» печатается в следующем виде:

1

2

3

а список [1,2,[3,4],5,6] печатается как

1

2

   3

   4

5

6

Заметим, что мы решили не печатать квадратные скобки и запятые, разделяющие элементы списка. Если элемент списка является структурой, то он будет обрабатываться точно таким же способом, что и атом. При таком подходе нам не нужно «раскрывать организацию» структур, чтобы «хорошо» напечатать их компоненты. Следующая программа реализует определенный нами способ хорошей печати:

pp([H|T],I):-!, F is I+3, pp(H,F), ppx(T,F),nl.

pp(X,I):- tab (I), write(X), nl.

ppx([],_).

ppx([H|T],I):- pp(H,I), ppx(T,I).

Теперь видно, что второй аргумент предиката рр выполняет функции счетчика колонок. Целевое утверждение «верхнего уровня» для печати некоторого списка могло бы выглядеть как

… PP(L,0),…

при этом начальное значение счетчика колонок устанавливается равным 0. Первое утверждение предиката рр обрабатывает специальный случай – когда первый аргумент является списком. Если это так, то необходимо установить новую колонку, увеличив счетчик на некоторое число (здесь 3). Затем мы должны отпечатать с помощью рр голову списка, так как она сама может оказаться списком. Далее нужно напечатать все элементы хвоста списка, располагая каждый элемент в той же самой колонке. Это как раз и выполняет предикат ррх. А предикат ррх использует рр, поскольку каждый элемент может быть списком. Второе утверждение предиката рр соответствует случаю, когда нам необходимо напечатать что-либо, не являющееся списком. Мы просто делаем отступ на указанное число позиций, используем предикат write для печати терма и nl для перехода на новую строку. Первое утверждение для рр также заканчивается nl, поскольку печать каждого списка должна завершиться переходом на новую строку.