16.1.1. Основные понятия

16.1.1. Основные понятия

Под системами, ориентированными на типовые конфигурации (образцы), мы будем понимать программные системы специальной архитектуры. Для некоторых конкретных типов задач такая архитектура дает преимущества по сравнению с традиционным способом организации. Среди задач, которые естественным образом вписываются в этот вид архитектуры, находятся многие приложения искусственного интеллекта, в том числе экспертные системы. Основное различие между традиционными системами и системами, ориентированными на образцы, заключается в механизме запуска программных модулей. Традиционная архитектура предполагает, что модули системы обращаются друг к другу в соответствии с фиксированной, заранее заданной и явным образом сформулированной схемой. Каждый программный модуль сам принимает решение о том, какой из других модулей следует запустить в данный момент, причем в нем содержится явное обращение к этим модулям. Соответствующая временная структура передач управления от одних модулей к другим оказывается последовательной и детерминированной.

В противоположность этому организация, ориентированная на образцы, не предполагает прямого обращения из одних модулей к другим. Модули запускаются конфигурациями, возникающими в их "информационной среде". Такие программные модули называют модулями, управляемыми типовыми конфигурациями (или образцами). Программа, управляемая образцами, представляет из себя набор модулей. Каждый модуль определяется

(1) образцом, соответствующим предварительному условию запуска, и

(2) тем действием, которое следует выполнить, если информационная среда согласуется с заданным образцом.

Запуск модулей на выполнение происходит при появлении тех или иных конфигураций в информационной среде системы. Такую информационную среду обычно называют базой данных. Наглядное представление о системе рассматриваемого типа дает рис. 16.1.

Рис. 16.1. Система, управляемая типовыми конфигурациями (образцами)

Следует сделать несколько важных замечаний относительно рис. 16.1. Совокупность модулей не имеет иерархической структуры. Отсутствуют явные указания на то, какие модули могут обращаться к каким-либо другим модулям. Модули связаны скорее с базой данных, чем непосредственно друг с другом. В принципе такая структура допускает параллельное выполнение сразу нескольких модулей, поскольку текущее состояние базы данных может прийти в соответствие сразу с несколькими предварительными условиями, а следовательно, в принципе могут запуститься несколько модулей одновременно. В связи с этим, подобную организацию можно рассматривать как естественную модель параллельных вычислений, имея в виду, что каждый модуль физически реализован на отдельном процессоре.

Архитектура, ориентированная на образцы, обладает рядом достоинств. Одно из ее главных преимуществ состоит в том, что, разрабатывая подобную систему, мы не должны тщательно продумывать и заранее определять все связи между модулями. Следовательно, каждый модуль может быть разработан и реализован относительно автономно. Это придает системе высокую степень модульности, проявляющуюся, например, в том, что удаление из системы какого-либо модуля не обязательно приводит к фатальным последствиям. После удаления модуля система во многих случаях сохранит свою способность к решению задач, измениться может только способ их решения. Аналогичное соображение верно и в случае добавления новых модулей или изменения уже существующих. Заметим, что при введении подобных модификаций в традиционные системы потребовалось бы, как минимум, пересмотреть связи между модулями.

Высокая степень модульности особенно желательна в системах со сложными базами знаний, поскольку очень трудно предсказать заранее все возможные взаимодействия между отдельными фрагментами знаний. Архитектура, ориентированная на образцы, обеспечивает простое решение этой проблемы: каждый фрагмент знаний, представленный в виде "если-то"-правила, можно считать отдельным модулем, запускаемым своим собственным образцом.

Перейдем теперь к более детальной проработке нашей базовой схемы для систем, ориентированных на образцы, и рассмотрим вопросы реализации. Как следует из рис. 16.1, параллельная реализация была бы для нашей системы наиболее естественным решением. Тем не менее предположим, что нам предстоит реализовать ее на традиционном последовательном процессоре. Тогда если в базе знаний окажется сразу несколько "пусковых" конфигураций, относящихся к нескольким модулям, то возникнет конфликтная ситуация: нам придется принять решение о том, какой из этих потенциально активных модулей будет запущен в действительности. Совокупность всех потенциально активных модулей назовем конфликтным множеством. Очевидно, что реализация схемы рис. 16.1 на последовательном процессоре потребует введения в систему дополнительного,  управляющего модуля. Задача управляющего модуля — выбрать и активизировать один из модулей конфликтного множества и тем самым разрешить конфликт. Одно из возможных простых правил разрешения конфликта может основываться, например, на предварительном упорядочивании множества модулей системы.

Основной цикл работы системы, ориентированной на образцы, состоит, таким образом, из трех шагов:

(1) Сопоставление с образцами: найти в базе данных все конфигурации, сопоставимые с пусковыми образцами программных модулей. Результат — конфликтное множество.

(2) Разрешение конфликта: выбрать один из модулей, входящих в конфликтное множество.

(3) Выполнение: запустить модуль, выбранный на предыдущем шаге.

Этот принцип реализации показан в виде схемы на рис. 16.2.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг:

Основные понятия о процессах и потоках

Из книги автора

Основные понятия о процессах и потоках Прежде, чем мы начнем обсуждать потоки, процессы, кванты времени и другие замечательные «концепции диспетчеризации», давайте поговорим об аналогиях.Сначала я хотел бы проиллюстрировать, как функционируют потоки и процессы. На мой


Основные понятия JavaScript

Из книги автора

Основные понятия JavaScript Давайте рассмотрим пример еще одного Web-сценария, совсем небольшого:x = 4;y = 5;z = x * y;Больше похоже на набор каких-то формул. Но это не формулы, а выражения языка JavaScript; каждое выражение представляет собой описание одного законченного действия,


2.2 ВВЕДЕНИЕ В ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМЫ

Из книги автора

2.2 ВВЕДЕНИЕ В ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМЫ В это разделе дается обзор некоторых основных информационных структур, используемых ядром системы, и более подробно описывается функционирование модулей ядра, показанных на Рисунке


Глава 3 Основные понятия

Из книги автора

Глава 3 Основные понятия – Сервер.– Протоколы.– Службы Интернета.– Всемирная паутина.Прежде всего следует четко представлять, что такое Интернет. Интернет – это миллионы постоянно работающих компьютеров, разбросанных по всему миру и объединенных всевозможными


Основные понятия JavaScript

Из книги автора

Основные понятия JavaScript Давайте рассмотрим пример еще одного Web-сценария, совсем небольшого:x = 4;y = 5;z = x * y;Больше похоже на набор каких-то формул. Но это не формулы, а выражения языка JavaScript; каждое выражение представляет собой описание одного законченного действия,


6.1. Основные сетевые понятия

Из книги автора

6.1. Основные сетевые понятия 6.1.1. Протокол и интерфейс В основе сети Интернет лежит протокол TCP/IP, поэтому знакомство с понятием протокола необходимо любому пользователю.Протокол — это совокупность правил, определяющая взаимодействие абонентов вычислительной системы (в


1. Интернет и его основные понятия

Из книги автора

1. Интернет и его основные понятия Что такое интернет? Интернет – это много миллионов размещенных по всему миру компьютеров, связанных между собой в одну общую большую сеть. В наиболее широком смысле Интернет представляет из себя «место», где осуществляется постоянный


Основные понятия

Из книги автора

Основные понятия Что такое CVS? CVS - это система управления версиями. На самом деле, для CVS не важно, версиями чего вы управляете, однако здесь этот инструмент будет рассматриваться в том контексте, в котором он обычно используется - управление исходными текстами при


R.3 Основные понятия

Из книги автора

R.3 Основные понятия Имя обозначает объект, функцию, множество функций, элемент перечисления, тип, член класса, шаблон типа, значение или метку. Имя становится известно в программе с помощью описания. Имя можно использовать только в пределах части программы, называемой


1.1 Основные понятия

Из книги автора

1.1 Основные понятия 1.1.1 Общее устройство X Window Система X Window представляет совокупность программ и библиотек. Сердцем ее является отдельный UNIX-процесс, существующий на компьютере, к которому присоединен дисплей. Именно сервер знает особенности конкретной аппаратуры,


6.1. Основные определения и понятия

Из книги автора

6.1. Основные определения и понятия Понятия «информация» и «данные» являются базовыми, первичными понятиями в информатике, поэтому на протяжении многих лет существовала и существует в настоящее время проблема при их трактовке. Многие авторы в отечественной учебной


11.3. Основные понятия

Из книги автора

11.3. Основные понятия Топология сетей Перед началом создания сети необходимо выяснить, где и как будут располагаться подключаемые компьютеры. Нужно также определить место для необходимого сетевого оборудования и то, как будут проходить связывающие компьютеры кабели.


Основные понятия ActionScript

Из книги автора

Основные понятия ActionScript Сценарий — это последовательный набор выражений, которые могут содержать действия — команды, воздействующие непосредственно на фильм. Также в выражениях могут быть ключевые слова — особые слова языка ActionScript, имеющие специальное значение, но не


Основные понятия архитектуры PKI

Из книги автора

Основные понятия архитектуры PKI Архитектура PKI описывает структуру отношений доверия между удостоверяющими центрами и другими субъектами инфраструктуры. По архитектуре PKI делятся на разные типы в зависимости от следующих характеристик:* количества удостоверяющих