仓库风格与黑板系统风格

仓库风格由两种截然不同的功能组件构成：一个中央数据结构组件代表系统当前状态，一组相对独立的组件对这个中央数据存储进行操作，连接件就是仓库与独立组件之间的交互——按”谁触发处理”这个标准，仓库风格可分两个子类：若由输入流中的事务触发相应进程执行，就是传统的数据库型知识库；若由中心数据结构的当前状态触发进程执行，就称为黑板知识库。也就是说，黑板系统风格本质上是仓库风格的一个”状态触发”子类，而非一个完全独立的风格。黑板系统尤其适合需要解决冲突、处理不确定性、把原始数据一步步转换为高层结构的问题（如图像/语音/语言识别），这类问题的共同特点是找不到确定的分解策略、各子问题需要不同的知识表达方式和求解模型。黑板系统由三部分组成：知识源（分离独立、依赖应用的知识包，只通过黑板交互）、黑板数据结构（问题求解状态数据，按应用组织成层次结构，被知识源不断修改直到问题得解）、控制器（完全由黑板状态驱动，一旦某个知识源可用就适时响应）——运行时每当有新输入/新结果/新状态写入黑板，中心控制组件就评价黑板信息并协调各知识源工作，操作次序不是预先确定的，而是由问题求解的进行状态决定的。仓库风格的共同优点是便于模块间数据共享、方便添加更新删除模块、避免知识源重复存储；共同缺点是需要同步/加锁机制保证数据结构完整性一致性。黑板系统额外的优点是知识源可重用、支持容错性健壮性；额外缺点是不同知识源对共享数据结构达成一致的代价较高，修改黑板结构要考虑所有代理。典型案例是HEARSAY-II自然语言处理系统，黑板是一个6-8级层次结构，每层从相邻低层抽取信息，知识源分别负责信号分割、音素识别、候选字产生、句法分类推测等任务。