Из предисловия Патрика Уинстона ко второму изданию

Никогда не забуду того волнения, которое я испытал, увидев а действии свою первую программу, написанную в стиле Prolog. Эта программа была частью знамени­той системы Shrdlu Терри Винограда (Terry Winograd). Решатель задач, встроенный в систему, работал в "мире блоков" и заставлял руку робота (точнее, ее модель) пе­ремещать кубики на экране дисплея, решая хитроумные задачи, поставленные опе­ратором.

Решатель задач в мире блоков Винограда был написан на языке Microplanner, который, как мы теперь понимаем, был своего рода языком Prolog в миниатюре. Не­смотря на все недостатки языка Microplanner, вся работа решателя задач в мире бло­ков была явно нацелена на достижение определенных целей, поскольку любой язык типа Prolog побуждает программистов мыслить в терминах целей. Благодаря исполь­зованию таких целенаправленных процедур, как "схватить", "освободить верх бло­ка", "убрать в сторону", "переместить" и "отпустить", действия этой ясной, понятной и краткой программы казались удивительно интеллектуальными.

Решатель задач в мире блоков Винограда навсегда изменил мое представление о программировании. Я даже переписал этот решатель задач в мире блоков на языке Lisp и привел в своем учебнике по Lisp, поскольку эта программа неизменно впечат­ляла меня мощью заложенной в ней философии целевого программирования и той легкостью, с какой создаются целенаправленные программы.

Однако обучение целевому программированию на примерах программ Lisp можно сравнить с чтением произведений Шекспира не на английском языке. Это позволяет получить определенное впечатление, но эстетическое воздействие становится гораздо слабее, чем при восприятии оригинала. Поэтому лучшим способом обучения целево­му программированию является чтение и написание программ на языке Prolog, по­скольку он как раз и предназначен для программирования в терминах целей.

Вообще говоря, развитие языков программирования происходит на пути перехода от языков низкого уровня, в которых программист определяет, как должны быть выполнены те или иные действия, к языкам высокого уровня, позволяющим просто указать, что должно быть сделано. Например, с появлением языка Fortran программисты избавились от необходимости общаться с компьютером на прокрусто­вом языке адресов и регистров. Теперь они уже могли выражать свои мысли на есте­ственном (или почти естественном) языке, не считая той небольшой уступки, что для этого должны были использоваться ограниченные, 80-колонные перфокарты.

Однако Fortran и почти все другие языки программирования все еще остаются языками процедурного типа, которые требуют точно указывать весь процесс решения задачи. На мой взгляд, современный Lisp достиг абсолютного предела развития язы­ков этого типа, поскольку Lisp (вернее, его версия Common Lisp) обладает непревзой­денными выразительными возможностями, но качество создаваемых на ГСРМ про­грамм полностью зависит от того, насколько сможет ими воспользоваться сам про­граммист. А с появлением языка Prolog, с другой стороны, наметился четко выраженный переход к использованию языков декларативного типа, которые побуж­дают программиста описывать ситуации и формулировать задачи, а не регламенти­ровать во всех подробностях процедуры решения этих задач.

Отсюда следует, насколько важен вводный курс по языку Prolog для всех студен­тов, изучающих вычислительную технику и программирование, — ведь просто не существует лучшего способа понять, что представляет собой декларативное програм­мирование.

Многие страницы этой книги могут служить хорошей иллюстрацией того разли­чия, которое существует между процедурным и декларативным стилями программи­стского мышления. Например, в первой главе это различие иллюстрируется на зада­чах, относящихся к семейным отношениям. Язык Prolog позволяет явно и естест­венно определить понятие "дед" (grandfather), указав, что дед — это отец (father) одного из родителей (parent). На этом языке определение предиката grandfather выглядит так: grandfather t X, Z) :- father) X, Y) , _parent ( Y, Z),

И сразу после ввода в систему Prolog определения предиката grandfather ей можно задать вопрос, например, каково имя каждого из дедов Патрика. Ниже при­веден вопрос, который снова сформулирован в системе обозначений Prolog, наряду с типичным ответом.

?- grandfather( X, patrick). X =james/ X = carl

Именно система Prolog должна найти способ решения этой задачи, просматривая в базе данных все, что касается отношений father и parent. Программист указыва­ет только, что дано и на какой вопрос должен быть получен ответ. Он в большей сте­пени обязан предоставить системе нужную информацию, чем алгоритмы, с помощью которых ведется обработка этой информации.

Поняв, что очень важно изучить Prolog, нужно решить, как лучше это сделать. Я убежден, что изучение языка программирования во многом сходно с изучением ес­тественного языка, Так, например, в первом случае можно воспользоваться справоч­ным руководством, а во втором — словарем. Но никто не изучает язык по словарю, поскольку слова — это только часть знаний, необходимых для овладения языком. Для этого необходимо также узнать, по каким правилам формируются осмысленные сочетания слов, а затем приобщиться к высшим достижениям искусства речи под руководством тех, кто владеет литературным стилем.

Точно так же, никто не изучает язык программирования только по справочному руководству, поскольку в нем почти ничего не говорится о том, как используют эле­ментарные конструкции языка те, кто им виртуозно владеет. Поэтому нужен учеб­ник, а признаком хорошего учебника является изобилие примеров, ведь в них сосре­доточен богатый опыт, на котором мы в основном и учимся.

В этой книге первый пример появляется уже на первой странице, а далее на чи­тателя как из рога изобилия обрушивается поток примеров программ на языке Prolog, написанных программистом-энтузиастом, горячим приверженцем деклара­тивной идеологии программирования. После тщательного изучения этих примеров читатель не только узнает, как действует система Prolog, но и станет обладателем личной коллекции образцов программ, готовых к употреблению: он может разбирать эти программы на части, приспосабливать каждую часть к своей задаче, а затем сно­ва собирать их вместе, получая при этом новые программы. Такое усвоение предше­ствующего опыта можно считать первым шагом на пути к овладению мастерством программирования.

Полезным побочным эффектом изучения примеров качественных программ явля­ется то, что они позволяют не только освоить само программирование, но и многое узнать об интересной области науки. В данной книге такой научной ДИСЦИПЛИНОЙ, лежащей в основе большинства примеров, является искусственный интеллект. Читатель ознакомится с такими идеями в области автоматического решения задач, как сведение задач к подзадачам, прямое и обратное построение цепочки рассужде­ний, получение объяснения последовательности рассуждений и объяснения предпо­сылок, а также освоит различные методы поиска.

Одним из замечательных свойств языка Prolog является то, что он достаточно прост, чтобы студенты могли его использовать непосредственно в процессе изучения вводного курса по искусственному интеллекту. Я не сомневаюсь, что многие препо­даватели включат эту книгу в свои курсы искусственного интеллекта с тем, чтобы студенты смогли сами увидеть, как абстрактные идеи приобретают конкретные и действенные формы.

Полагаю, что среди учебников по языку Prolog эта книга окажется особенно по­пулярной, и не только благодаря наличию качественных примеров, но и в связи с другими ее привлекательными особенностями:

• во всех главах книги имеются тщательно составленные резюме;

• все изучаемые понятия подкрепляются многочисленными упражнениями;

• понятие абстракции данных представлено наиболее наглядно — с помощью процедур доступа к элементам структур;

• обсуждению вопросов стиля и методологии программирования посвящена це­лая глава;

• со всей откровенностью обозначены все трудности, с которыми приходится сталкиваться в ходе программирования на языке Prolog, а не только привле­кательные стороны этого процесса.

Все это говорит о том, что перед нами прекрасно написанная, интересная и полез­ная книга.

Я до сих пор храню первое издание этой книги в своей библиотеке, где она стоит на одной полке с другими выдающимися учебниками по языкам программирования, поскольку обладает такими превосходными особенностями, как ясность и прямота изложения, а также наличие многочисленных примеров, тщательно составленных резюме и многочисленных упражнений. А поскольку эта книга является учебником по языку программирования, мне особенно нравится сделанный в ней акцент на аб­стракцию данных, внимательное отношение к выбору стиля программирования и не­предвзятый анализ не только преимуществ, но и недостатков языка Prolog.

Предисловие