黑板模式介紹

1、名稱：黑板系統(tǒng)(Blackboard System )名詞解釋:黑板結(jié)構(gòu)的概念最早于1962年由Newell提出，而最早采用黑板結(jié)構(gòu)專家系統(tǒng)如此是 1980 年完成的Hearsay-ll語音理解系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在1000個(gè)詞匯X圍內(nèi)識(shí)別連續(xù)的語言，達(dá) 到了前所未有的理想效果。黑板系統(tǒng)是一種問題求解模型，是組織推理的步驟、控制狀態(tài)數(shù)據(jù) 的問題求解之領(lǐng)域知識(shí)的概念框架，它將問題的解空間組織成一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用相關(guān)的分級(jí)結(jié) 構(gòu)。分級(jí)結(jié)構(gòu)的每一層信息由一個(gè)唯一的詞匯來描述，它代表了問題的局部解。領(lǐng)域相關(guān)的知 識(shí)被分成獨(dú)立的知識(shí)模塊，它將某一層次中的信息轉(zhuǎn)換成同層或相鄰層的信息。各種應(yīng)用通過 不同知識(shí)表達(dá)方

2、法、推理框架和控制機(jī)制的組合來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算模型：黑板系統(tǒng)的組成構(gòu)件：+知識(shí)源：描述某個(gè)獨(dú)立領(lǐng)域問題的知識(shí)與其只是處理方法的知識(shí)庫。在系統(tǒng)中具有多個(gè)知 識(shí)源，每個(gè)知識(shí)源可用來完成某些特定的解題功能。知識(shí)源具有“條件-動(dòng)作的形式。條件描述了知識(shí)源應(yīng)用求解的前提，動(dòng)作描述了知識(shí)源的行為。當(dāng)條件滿足時(shí)，知識(shí)源被 觸發(fā)，其動(dòng)作局部增加或者修改黑板上的內(nèi)容。知識(shí)源是分別存放且相互獨(dú)立的，他們通 過黑板進(jìn)展通訊，合作求出問題的解。+黑板數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、傳遞信息和處理方法的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，是系統(tǒng)中的全局工作 區(qū)。整個(gè)黑板分成假如干個(gè)信息層，每一層用于描述領(lǐng)域問題的某一類信息。知識(shí)源改變 黑板的內(nèi)容，從而逐步

3、得出問題的解。在問題求解過程中所產(chǎn)生的局部解全部記錄在黑板 上。各知識(shí)源之間的通訊和交互只通過黑板進(jìn)展，黑板是公共可訪問的。斗 控制機(jī)構(gòu)：是黑板模型求解問題的推理機(jī)構(gòu)，由監(jiān)視程序和調(diào)度程序組成。監(jiān)視程序根據(jù) 黑板的狀態(tài)變化激活有關(guān)知識(shí)源，將動(dòng)作局部可執(zhí)行的知識(shí)源放入調(diào)度隊(duì)列中。調(diào)度程序 選擇最適宜的知識(shí)源來執(zhí)行，用執(zhí)行的結(jié)果修改黑板狀態(tài)，為下一步推理循環(huán)創(chuàng)造條件。約束：知識(shí)源是相互獨(dú)立的。特點(diǎn):4優(yōu)點(diǎn)：可以有效應(yīng)用于實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)。用黑板實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合時(shí)結(jié)構(gòu)靈活，模塊化 的設(shè)計(jì)原如此；既可用于靜態(tài)問題求解，也可以動(dòng)態(tài)問題的求解；知識(shí)源的調(diào)度方便；通 過知識(shí)源可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展擴(kuò)大；各知識(shí)源之間相互獨(dú)立。-缺點(diǎn)：不能提供很好的并行機(jī)制。不變式：數(shù)據(jù)完整性，不會(huì)因?yàn)橹R(shí)源的修改破壞歷史數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)方式：A利用數(shù)據(jù)庫利用數(shù)據(jù)庫充當(dāng)黑板，不同的應(yīng)用共享數(shù)據(jù)庫某某息，并且可以更新數(shù)據(jù)信息。這也是最 常見的實(shí)現(xiàn)方式。B利用發(fā)布一訂閱模式這種實(shí)現(xiàn)方式通常采用消息隊(duì)列作為黑板，隊(duì)列工作在主題模式 Topic，專家作為隊(duì)列 的訂閱者，同時(shí)可以向隊(duì)列發(fā)送消息，消息會(huì)被發(fā)送至所有訂閱者。以上過程實(shí)現(xiàn)了專家間的 信息交流。典型應(yīng)用：信號(hào)處理領(lǐng)域，數(shù)據(jù)庫，人工