Ruby: Prologで翻訳「時の蝿はひとつの矢を好む」 ref: http://qiita.com/lnznt/items/72abba6b045ef4ffafae

dcg-en-grammar.pro

s(s(NP,VP))     --> np(NP), vp(VP).         % 文       -> 名詞句 動詞句
s(s(NP))        --> np(NP).                 % 文       -> 名詞句
s(s(VP))        --> vp(VP).                 % 文       -> 動詞句
np(np(N))       --> n(N).                   % 名詞句   -> 名詞
np(np(A,N))     --> adj(A), n(N).           % 名詞句   -> 形容詞 名詞
np(np(D,N))     --> det(D), n(N).           % 名詞句   -> 冠詞 名詞
vp(vp(V))       --> v(V).                   % 動詞句   -> 動詞
vp(vp(V,NP))    --> v(V), np(NP).           % 動詞句   -> 動詞 名詞句
vp(vp(V,PP))    --> v(V), pp(PP).           % 動詞句   -> 動詞 前置詞句
vp(vp(V,NP,PP)) --> v(V), np(NP), pp(PP).   % 動詞句   -> 動詞 名詞句 前置詞句
pp(pp(P,NP))    --> prep(P), np(NP).        % 前置詞句 -> 前置詞 名詞句

dcg-en-vocabulary.pro

n(n(time))       --> [time].
n(n(flies))      --> [flies].
n(n(arrow))      --> [arrow].
v(v(time))       --> [time].
v(v(flies))      --> [flies].
v(v(like))       --> [like].
adj(adj(time))   --> [time].
prep(prep(like)) --> [like].
det(det(an))     --> [an].

dcg-jp-grammar.pro

js(s(NP,VP))     --> jnp(NP),['は'],jvp(VP).        % 文       -> 名詞句 'は' 動詞句
js(s(NP))        --> jnp(NP).                       % 文       -> 名詞句
js(s(VP))        --> jvp(VP).                       % 文       -> 動詞句
jnp(np(N))       --> jn(N).                         % 名詞句   -> 名詞
jnp(np(A,N))     --> jadj(A), jn(N).                % 名詞句   -> 形容詞 名詞
jnp(np(D,N))     --> jdet(D), jn(N).                % 名詞句   -> 冠詞 名詞
jvp(vp(V))       --> jv(V).                         % 動詞句   -> 動詞
jvp(vp(V,NP))    --> jnp(NP),['を'],jv(V).          % 動詞句   -> 名詞句 'を' 動詞
jvp(vp(V,PP))    --> jpp(PP),jv(V).                 % 動詞句   -> 前置詞句 動詞
jvp(vp(V,NP,PP)) --> jnp(NP),['を'],jpp(PP),jv(V).  % 動詞句   -> 名詞句 'を' 前置詞句 動詞
jpp(pp(P,NP))    --> jnp(NP),jprep(P).              % 前置詞句 -> 名詞句 前置詞句

translate(Japanese, English, Semantics) :-
    s(Semantics, English, []),
    js(Semantics, Japanese, []).

dcg-jp-vocabulary.pro

jn(n(time))       --> ['時間'].
jn(n(flies))      --> ['蝿'].
jn(n(arrow))      --> ['矢'].
jv(v(time))       --> ['拍子'],['を'],['合わせる'].
jv(v(flies))      --> ['飛ぶ'].
jv(v(like))       --> ['好む'].
jadj(adj(time))   --> ['時'],['の'].
jprep(prep(like)) --> ['の'],['よう'],['に'].
jdet(det(an))     --> ['ひとつ'],['の'].

file0.txt

rake daemon[drb_uri,port,host,encoding]  # drb デーモンとして起動
rake en[sentence]                        # 翻訳: 日本語 -> 英語
rake jp[sentence]                        # 翻訳: 英語 -> 日本語
rake load[files]                         # ファイルのロード
rake server[port,server_program]         # Prolog サーバの起動

file1.txt

:
: server は 'server.pro' があるディレクトリで、
: load は 'dcg-*.pro' があるディレクトリで実行します。
:

$ rake server           # サーバが起動されます(ポート 53330/tcp を LISTEN)
   :
$ rake load
   :                    # DCG がロードされて応答メッセージがたくさん出ます

file10.txt

$ pry -r drb                          # drb を require する
   :
[1] pry(main)> DRb.start_service      # DRbサービスを起動する
=> ...
        :
[2] pry(main)> tr = DRbObject.new_with_uri 'druby://:53333' # リモートオブジェクト取得
=> ...

[3] pry(main)> tr.jp "time flies like an arrow"
=> ["時間はひとつの矢のように飛ぶ", "時の蝿はひとつの矢を好む", "蝿をひとつの矢のように拍子を合わせる"]
                 :

file11.txt

tr = DRbObject.new_with_uri 'druby://192.168.1.101:53333'
                                     ^^^^^^^^^^^^^

file12.txt

: テスト実行直前
$ sudo ufw disable          # 私は ufw を使っています
ファイアウォールを無効にし、システム起動時にも無効にします

: テスト実行終了後
$ sudo ufw enable
ファイアウォールはアクティブかつシステムの起動時に有効化されます。

file13.txt

[4] pry(main)> tr.proxy.q "mortal(Who)"   # 問い合わせ
=> "[mortal(plato)]"                      # この結果は、既に事実・規則が登録済の場合

file14.txt

$ ps aul | grep -w [r]ake   # rake のプロセス情報を抽出表示

$ pidof rake                # rake のプロセスの PID 表示 (PID は複数表示がありえる)

$ kill 12345                # PID 12345(例) のプロセスを kill

$ killall rake              # (注) この場合、起動している全ての rake プロセスが kill されます

file18.txt

:
: racc で prolog_parser.ry から prolog_parser.rb をコンパイル
:
$ racc -g -o prolog_parser.rb prolog_parser.ry

file2.txt

: ポート 53330/tcp が LISTEN されているか確認
$ ss -tl | grep -w 53330
tcp    LISTEN     0      128                  *:53330                 *:*

file3.txt

$ rake "jp[time flies like an arrow]"         # 和訳。 結果は以下の３つ
時間はひとつの矢のように飛ぶ
時の蝿はひとつの矢を好む
蝿をひとつの矢のように拍子を合わせる

$ rake "en[時間はひとつの矢のように飛ぶ]"          # 英訳(1)
time flies like an arrow

$ rake "en[時の蝿はひとつの矢を好む]"             # 英訳(2)
time flies like an arrow

$ rake "en[蝿をひとつの矢のように拍子を合わせる]"   # 英語(3)
time flies like an arrow

file4.txt

$ ps aul | grep -w [s]wipl  # swipl のプロセス情報を抽出表示

$ pidof swipl               # swipl のプロセスの PID 表示 (PID は複数表示がありえる)

$ kill 12345                # PID 12345(例) のプロセスを kill

$ killall swipl             # (注) この場合、起動している全ての swipl プロセスが kill されます

file5.txt

$ rake "jp[arrow flies]"
矢は飛ぶ

$ rake "en[時の矢]"
time arrow

file6.txt

: rake server
: rake load
: ... の後に、

$ pry -r prolog_translator             # prolog_translator を require する
            :

[1] pry(main)> cd Prolog::Translator

[2] pry(Prolog::Translator):1> jp "time flies like an arrow"
=> ["時間はひとつの矢のように飛ぶ", "時の蝿はひとつの矢を好む", "蝿をひとつの矢のように拍子を合わせる"]

[3] pry(Prolog::Translator):1> en "時間はひとつの矢のように飛ぶ"
=> ["time flies like an arrow"]
            :

file7.txt

[16] pry(Prolog::Translator):1> cd -                      # main に戻って

[17] pry(main)> cd Prolog::Proxy                          # Proxy に cd　して

[18] pry(Prolog::Proxy):1> ins "person(plato)"            # 事実の登録
=> "[assert(person(plato))]"

[19] pry(Prolog::Proxy):1> ins "mortal(X) :- person(X)"   # 規則の登録
=> "[assert((mortal(_G61):-person(_G61)))]"

[20] pry(Prolog::Proxy):1> q "mortal(Who)"                # 問い合わせ
=> "[mortal(plato)]"

file8.txt

[1] pry(main)> cd Prolog::Translator

[2] pry(Prolog::Translator):1> tr = new
=> ...

[3] pry(Prolog::Translator):1> tr.en "時の蝿はひとつの矢を好む"
=> ["time flies like an arrow"]

[4] pry(Prolog::Translator):1> tr.proxy.ins "person(socrates)"
=> "[assert(person(socrates))]"

[5] pry(Prolog::Translator):1> tr.proxy.q "person(Who)"
=> "[person(socrates)]"

file9.txt

: rake server
: rake load
: ... の後に、

$ rake daemon        # drb デーモンが起動する

prolog_proxy.rb

require 'drb'
require 'socket'
require 'timeout'
require 'resolv-replace'
require 'prolog_parser'

module Prolog
  def self.connect(*args, &block)
    Proxy.new(*args, &block)
  end

  class Proxy
    include DRb::DRbUndumped

    DRB_URI = 'druby://:53331'

    PORT     = 53330
    HOST     = 'localhost'
    ENCODING = 'EUC-JP'     # SWI-Prolog向け設定

    class << self
      def inquire(query, *args, &enc)
        new(*args).inquire(query, &enc)
      end
      alias q inquire

      def insert(clause, *args, &enc)
        new(*args).insert(clause, &enc)
      end
      alias ins insert

      def load(files, dir=nil, *args, &enc)
        new(*args).load(files, dir)
      end

      def remove(clause, *args, &enc)
        new(*args).remove(clause, &enc)
      end

      def drb(uri=nil, *args, &block)
        DRb.start_service (uri || DRB_URI), new(*args, &block)
        DRb.thread.join
      end

      def daemon(*args, &block)
        Process.daemon
        drb *args, &block
      end
    end

    attr_writer :port, :host, :encoding
    attr_accessor :tmout

    def port     ; @port     ||= PORT     ; end 
    def host     ; @host     ||= HOST     ; end 
    def encoding ; @encoding ||= ENCODING ; end 

    def initialize(port:nil, host:nil, encoding:nil, &block)
      tap {|my| my.host, my.port, my.encoding =
                   host,    port,    encoding }

      instance_eval(&block) if block
    end

    # Prolog サーバのデータベースに節を問い合わせをする
    def inquire(query=nil, ruby:nil, &enc)
      query = Prolog.to_prolog(ruby) if ruby

      timeout(tmout) do
        TCPSocket.open(host, port) do |s|
          s.puts "#{enc_to(query, &enc)}."
          enc_from(s.gets, &enc)
        end
      end
    end
    alias q inquire

    # Prolog サーバのデータベースに節を追加する
    def insert(clause=nil, ruby:nil, &enc)
      clause = Prolog.to_prolog(ruby) if ruby
      query = dcg?(clause) ? "dcg_translate_rule((#{clause}),X),assert(X)"
                           : "assert((#{clause}))"
      inquire(query, &enc)
    end
    alias ins insert

    # Prolog サーバのデータベースにファイルの内容(節)を追加する
    def load(files, dir=nil)
      files.map{|fname| File.join(dir || '.', fname)}.each do |file|
        Prolog.parse(file:file).map {|term| insert(ruby:term) }
      end
    end

    # Prolog サーバのデータベースから節を削除する
    def remove(clause=nil, ruby:nil, &enc)
      clause = Prolog.to_prolog(ruby) if ruby
      query = dcg?(clause) ? "dcg_translate_rule((#{clause}),X),retract(X)"
                           : "retract((#{clause}))"
      inquire(query, &enc)
    end

    private
    def enc_to(s, &block)
      enc = block ? block.() : encoding
      (s && enc) ? s.encode(enc) : s
    end

    def enc_from(s, &block)
      enc = block ? block.() : encoding
      (s && enc) ? s.encode('UTF-8', enc) : s
    end

    def dcg?(clause)
      # TODO: もう少し厳密な判定に
      clause =~ /-->/
    end
  end
end

if __FILE__ == $0
  #
  # $ ruby prolog_proxy.rb --drb [options] [URI]          # drb server
  #
  # $ ruby prolog_proxy.rb --drb --daemon [options] [URI] # drb server (daemon)
  #
  require 'ostruct'
  require 'optparse'

  opt = OpenStruct.new ARGV.getopts '', 'drb', 'daemon',
                                        'port:', 'host:', 'encoding:'
  uri = ARGV.shift

  if opt.drb
    Prolog::Proxy.send(opt.daemon ? :daemon : :drb, uri) do |my|
      my.port     = opt.port     if opt.port
      my.host     = opt.host     if opt.host
      my.encoding = opt.encoding if opt.encoding
    end
  end
end

prolog_translator.rb

require 'drb'
require 'natto'
require 'prolog_proxy'

module Prolog
  class Translator
    include DRb::DRbUndumped

    DRB_URI = 'druby://:53333'

    DCG_FILES = %w(dcg-en-grammar.pro dcg-en-vocabulary.pro
                   dcg-jp-grammar.pro dcg-jp-vocabulary.pro)

    class << self
      def load(files=nil, dir=nil, *args)
        new(*args).load(files, dir)
      end

      def jp(sentence, *args)
        new(*args).jp(sentence)
      end

      def en(sentence, *args)
        new(*args).en(sentence)
      end

      def drb(uri=nil, *args, &block)
        DRb.start_service (uri || DRB_URI), new(*args, &block)
        DRb.thread.join
      end

      def daemon(*args, &block)
        Process.daemon
        drb *args, &block
      end
    end

    attr_writer :proxy, :port, :host, :encoding

    def port     ; @port     ||= Prolog::Proxy::PORT     ; end
    def host     ; @host     ||= Prolog::Proxy::HOST     ; end
    def encoding ; @encoding ||= Prolog::Proxy::ENCODING ; end

    def proxy
      @proxy ||= Prolog::Proxy.new(port:port, host:host, encoding:encoding)
    end

    def initialize(proxy:nil, port:nil, host:nil, encoding:nil, &block)
      tap {|my| my.proxy, my.host, my.port, my.encoding =
                   proxy,    host,    port,    encoding }

      instance_eval(&block) if block
    end

    # DCG ファイルのロード
    def load(files=nil, dir=nil)
      files = DCG_FILES if !files || files.empty?
      Prolog::Proxy.load(files, dir)
    end

    # 翻訳: 英語 -> 日本語
    def jp(sentence)
      ss    = sentence.split.map(&:to_sym)  
      query = {translate:[var(:J), ss, var()]}  # 述語 translate/3
     Prolog.to_ruby(proxy.inquire(ruby:query)).map{|pred| arg(pred,0).join }
    end

    # 翻訳: 日本語 -> 英語
    def en(sentence)
      ss    = jsplit(sentence).map(&:to_sym)
      query = {translate:[ss, var(:E), var()]}  # 述語 translate/3
      Prolog.to_ruby(proxy.inquire(ruby:query)).map{|pred| arg(pred,1) * ' '}
    end

    private
    def var(sym=:_)
      { nil => sym.to_sym }
    end

    def arg(pred, n)
      pred.values.first[n]
    end

    def jsplit(s)
      ss = []
      Natto::MeCab.new.parse(s) {|n| ss << n.surface }
      ss.compact
    end
  end
end

if __FILE__ == $0
  #
  # $ ruby prolog_translator.rb --drb [options] [URI]          # drb server
  #
  # $ ruby prolog_translator.rb --drb --daemon [options] [URI] # drb daemon
  #
  require 'ostruct'  
  require 'optparse'  

  opt = OpenStruct.new ARGV.getopts '', 'drb', 'daemon',
                                        'port:', 'host:', 'encoding:'
  uri = ARGV.shift

  if opt.drb
    Prolog::Translator.send(opt.daemon ? :daemon : :drb, uri) do |my|
      my.port     = opt.port     if opt.port
      my.host     = opt.host     if opt.host
      my.encoding = opt.encoding if opt.encoding
    end
  end
end

Rakefile

require 'prolog_translator'

SERVER = 'server.pro'
PORT   = Prolog::Proxy::PORT

#
# Prolog サーバへの起動と設定
#
desc 'Prolog サーバの起動'
task:server, [:port, :server_program] do |t, args|
  port   = args[:port]           || PORT
  server = args[:server_program] || SERVER
  Process.spawn "swipl -l #{server} -g 'create_server(#{port}).'"
end

desc 'ファイルのロード'
task:load, [:files] do |t, args|
  files = (args[:files]||'').split(',')
  Prolog::Translator.load files
end

desc 'drb デーモンとして起動'
task:daemon, [:drb_uri, :port, :host, :encoding] do |t, args|
  Prolog::Translator.daemon(args[:drb_uri]) do |my|
    my.port     = args[:port]     if args[:port]
    my.host     = args[:host]     if args[:host]
    my.encoding = args[:encoding] if args[:encoding]
  end
end

desc '翻訳: 英語 -> 日本語'
task:jp, [:sentence] do |t, args|
  Prolog::Translator.jp(args[:sentence] || '').each {|j| puts j }
end

desc '翻訳: 日本語 -> 英語'
task:en, [:sentence] do |t, args|
  Prolog::Translator.en(args[:sentence] || '').each {|e| puts e }
end

server.pro

create_server(Port) :-
    tcp_socket(Socket),
    tcp_setopt(Socket, reuseaddr),
    tcp_bind(Socket, Port),
    tcp_listen(Socket, 5),
    tcp_open_socket(Socket, AcceptFd, _),
    dispatch(AcceptFd).

dispatch(AcceptFd) :-
    tcp_accept(AcceptFd, Socket, Peer),
    thread_create(process_client(Socket, Peer), _, [detached(true)]),
    dispatch(AcceptFd).

process_client(Socket, _) :-
    setup_call_cleanup( tcp_open_socket(Socket, In, Out),
                        handle_service(In, Out),
                        close_connection(In, Out)).

close_connection(In, Out) :-
    close(In, [force(true)]),
    close(Out, [force(true)]).

handle_service(In, Out) :-
    read(In, Chars),
    findall(Chars, Chars, L),
    write(Out, L),
    writeln(L).