用javascript实现人工智能脚本

最近在网上偶然看到一篇文章，说javascript = C Lisp，于是思考这样的问题，既然javascript包含着部分Lisp的血统，那么用javascript来实现一个类似于Lisp的人工智能脚本又会是什么样子？

LISt Processing语系作为一种“函数式”语系，自从诞生之日起便以其简单优美的风格和简洁高效的结构征服了许许多多的研究者和爱好者。

目前这种古老的语言和文法仍然被许许多多的人使用着并热爱着，而且在人工智能等领域发挥着非常巨大的作用。

我认为，javascript的灵活加上Lisp的简洁，应该能够创造出一种非常优美的语言，不过这种语言是什么样子的呢？相信大家也很想知道，那么下面我们一起来研究一下这个非常吸引人的问题。

（在仔细阅读下面的内容之前，建议大家先倒杯热茶，坐下来平静一下自己的心情，深呼吸一下，集中起精神来，因为下面的过程将是有趣而有时又颇耗脑细胞的...^^）

在进入Lisp王国之前，让我们先来做一些javascrip的准备工作...仔细看下面的代码

NIL = [];

Array.prototype.toEvalString = function()
{
if(this.length <= 0) return "NIL";
var str = "";
for (var i = 0; i < this.length; i )
{
if(this[i] instanceof Array)
str = "," this[i].toEvalString();
else str = "," this[i];
}
return "[" str.slice(1) "]";
};

(function(){

LispScript = {
Run : run
};

function run(code)
{
if(code instanceof Array)
{
var elements = new Array();
for (var i = 0; i < code.length; i )
{
code[i] = run(code[i]); //递归向下读取
if(code[i] instanceof Function) //解析表达式
{
if(code[i].length <= 0) //无参函数可省略[]直接以函数名称调用
{
code[i] = code[i].call(null);
}
else if(i == 0) //调用带参数的函数[funcall,args...]
{
return code[i].apply(null, code.slice(1));
}
}
}

return code;
}
return Element(code);
};
})();

function Assert(msg, cond)
{
if(cond)
return true;
else
{
alert(msg);
throw new Error(msg);
}
};

function Element(arg)
{
if(arg == null)
return [];
else if(arg instanceof Function && arg.length <= 0)
return arg.call(null);
else
return arg;
};

__funList = new Array();

这一段简简单单不过数十行的javascript代码由三个辅助函数、一个主体对象、一个常量NIL（后面我们会知道它表示一个空表或者逻辑false），以及一个存放函数名称的堆栈。

LispScript静态对象构成了LispScript解析器的主体，它只有一个Run方法，该方法用向下递归的方式解析传递进来的LispScript代码，代码的类型——相信细心的读者已经发现了——直接用的是javascript的数组，也就是一系列“[”、“]”和分隔符“,”构成的序列。

用javascript天然的数组特性，使得我们的解析器可以设计得十分简洁——不用去拆分和解析每一个token，于是一段简短到不到50行的代码惊人地实现了整个LispScript解析器的核心！

三个辅助函数的作用分别是为函数迭代提供解析（toEvalString），检测序列异常（Assert，后面的具体实现中其实并没有用到），以及解析指令单词（Element）

接下来我们先定义表达式.表达式或是一个原子[atom],它是一个字母序列(如 foo),或是一个由零个或多个表达式组成的表(list), 表达式之间用逗号分开, 放入一对中括号中. 以下是一些表达式:
（注：原Lisp语法的表达式用空格隔开，放入一对括号中。因是javascript的实现，所以用中括号和逗号较为简洁）

foo
[]
[foo]
[foo,bar]
[a,b,[c],d]

最后一个表达式是由四个元素组成的表, 第三个元素本身是由一个元素组成的表.
在算术中表达式 1 1 得出值2. 正确的Lisp表达式也有值. 如果表达式e得出值v,我们说e返回v. 下一步我们将定义几种表达式以及它们的返回值.

如果一个表达式是表,我们称第一个元素为操作符,其余的元素为自变量.我们将定义七个原始(从公理的意义上说)操作符: quote,atom,eq,car,cdr,cons,和 cond.

[quote,x] 返回x. 我们把[quote,x]简记为[_,x].

> [quote,a]
a
> [_,a]
a
> [quote,[a b c]]
[a,b,c]

quote = _ = function(args)
{
if(arguments.length < 1)
return [];
else if(arguments.length >= 1)
{
return arguments[0];
}
};

[atom,x]返回原子true如果x的值是一个原子或是空表,否则返回[]. 在Lisp中我们按惯例用原子true表示真, 而用空表表示假.

> [atom,[_,a]]
true
> [atom,[_,[a,b,c]]]
[]
> [atom,[_,[]]]
true

atom = function(arg)
{
var tmp = LispScript.Run(arg); //先对参数求值

if(!(tmp instanceof Array) || tmp.length <= 0)
return true;
else
return [];
};

既然有了一个自变量需要求值的操作符, 我们可以看一下quote的作用. 通过引用(quote)一个表,我们避免它被求值. 一个未被引用的表作为自变量传给象 atom这样的操作符将被视为代码:

> [atom,[atom,[_,a]]]
true

反之一个被引用的表仅被视为表, 在此例中就是有两个元素的表:

> [atom,[_,[atom,[_,a]]]]
[]

这与我们在英语中使用引号的方式一致. Cambridge(剑桥)是一个位于麻萨诸塞州有90000人口的城镇. 而"Cambridge"是一个由9个字母组成的单词.

引用看上去可能有点奇怪因为极少有其它语言有类似的概念. 它和Lisp最与众不同的特征紧密联系:代码和数据由相同的数据结构构成, 而我们用quote操作符来区分它们.

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