Ієрархія модулів і робочих просторів

G2 – програма не являє собою єдиний блок. Вона поділяється з допомогою модулів і робочих просторів на легко керовані фрагменти. Незважаючи на те, що функції модулів і робочих просторів схожі, між ними є суттєві відмінності, відмічені нижче.

Програма в G2 може бути побудована у вигляді одної БЗ або у вигляді кількох БЗ, так званих модулів. В останньому випадку кажуть, що програму модуляризовано (поділено на модулі). Модулі програми складають деревовидну ієрархію з одним модулем верхнього рівня. Модулі наступного рівня складаються з тих модулів, без яких не може працювати модуль попереднього рівня. Ці модулі називають „безпосередньо потрібні модулі”.

Існують 2 способи створення G2 – програми:

1. Розробляється одномодульна програма, яка потім при необхідноті ділиться на окремі модулі.

2. Програма початково створюється як ціле з кількох модулів. Деякі з цих модулів розробляються перші, а інші можуть вибиратися з бібліотеки знань.

Поділ програми на модулі надає наступні переваги:

· дозволяє розробляти програми одночасно кільком групам розробників;

· спрощує розробку, налагоджування і тестування;

· дозволяє змінювати модулі незалежно один від одного;

· спрощує повторне використання знань.

Робочі середовища є контейнерним класом, в якому розміщуються інші класи і їх екземпляри, наприклад об’єкти, зв’язки, правила, процедури і т.п. Кожен модуль (база знань) може містити будь-яку кількість робочих середовищ. Робочі середовища утворюють одну або декілька деревовидних ієрархій відношенням is-a-part-of (є частиною). З кожним модулем (базою знань) асоціюється одне або кілька робочих середовищ верхнього (нульового) рівня, кожне з цих робочих середовищ є коренем відповідної деревовидної ієрархії. В свою чергу, з кожним об’єктом, розміщеному в нульовому рівні, може бути асоційовано робоче середовище першого рівня, пов’язане з ним відношенням „є частиною”, і т.п.

Різниця між модулями і робочими середовищами полягає в наступному. Модулі розділяють додаток на окремі бази знань, що одночасно використовуються в різних додатках. Динамічні модулі можуть підзавантажуватися і витискуватися з оперативної пам’яті під час використання програми і одночасно використовуватись кількома програмами. Вони мають в собі (і в своїх просторах) різні сутності і забезпечують розбиття програми на невеликі програми, які легше розуміти і обробляти. Наприклад, весь процес розбивається на підпроцеси, і з кожним підпроцесом асоціюється свій підпростір.

Робочі простори можуть встановлюватися (вручну чи дією за правилом процедури) в активний чи неактивний стан. Механізм активації робочих середовищ використовується, наприклад, при наявності альтернативних груп правил, коли активною повинна бути лише одна із альтернативних груп.

Крім того, робочі середовища використовуються для задання обмежень користувача, що визначають поведінку програми для різних категорій користувачів.

1.3 Структури даних БЗ

БЗ G2 з точки зору їх використання можуть бути поділені на структури даних і виконавчі твердження. Прикладом перших є об’єкти і їх класи, зв’язки (connection), відношення (relation), змінні, параметри, списки, масиви, робочі простори і т.п. Прикладом інших – правила, процедури, формули, функції і т.п.

Опишемо найбільш важливі гілки ієрархії „item”.

Об’єкт (object) і його підкласи. Об’єкти представляють об’єкти реального світу в програмі. Клас об’єктів визначає атрибути, які дозволяють створити піктограми для об’єктів, визначити їх положення на схемах і відростки зв’язків (stubs) для приєднання їх до інших об’єктів.

Зв’язок (connection).. Можна створити підклас зв’язків для вказівки різних типів потоків, що можуть існувати між об’єктами на схемі. Наприклад, об’єкти можуть бути з’єднані водопровідними трубами і проводами, що передають логічні сигнали. Визначивши різні класи для цих зв’язків, можна бути певним, що G2 буде їх розрізняти і ніколи не дозволить воді текти по електропроводам.

Робочий простір БЗ (Kb-workspace). Клас, що визначає незалежний сегмент бази знань, може бути активований або деактивований. Робочі простори відображаються як окремі, обмежені робочі області, в яких можна розміщувати об’єкти і об’єднувати їх в схеми. Можна створити зв’язки між робочими просторами з допомогою точок зв’язку (connection posts). По суті клас робочих просторів є розвитком концепції робочої пам’яті в традиційних системах. Можна сказати, що робоча па’ять системи G2 будується на основі ієрархії робочих просторів. Ієрархія робочих просторів тісно пов’язана з графічним уявленням об’єктів. Робочий простір є контейнерним класом для екземплярів інших класів. Кожен екземпляр об’єкта може володіти своїм робочим простором, що представляє його внутрішню структуру. Введення концепції робочих просторів забезпечує дві важливі функції системи G2: можливість здійснювати судження на різних рівнях абстракції і можливість довгої роботи системи без необхідності „збирання сміття” в межах відведеного об’єму оперативної пам’яті, що дуже важливо для систем управління неперервними процесами.

Класи інтерфейсу користувачів (user-interface). Визначають такі елементи інтерфейсу користувачів як: меню, селективні кнопки (radio button), повідомлення (message), шкалу, кругові шкали і багато іншого. Можна визначати підкласи класу повідомлень, наприклад, для створення повідомлень зі спеціальним способом відображення. Із всіх класів інтерфейсу користувачів лише для повідомлень є можливість створювати похідні класи.

Класи описів класів (class definition). Визначають класи, екземпляри яких містять створені користувачем описи класів і слугують шаблонами для створення екземплярів інших класів. Ці класи утворені від класу опис (definition). Опис має три підкласи – опис об’єкта (object-definition), опис зв’язку (connection-definition) і опис повідомлення (message-definition) у відповідності з класами, які може визначати користувач.

Класи язика G2 (G2 language): ці класи використовуються для розпізнання різних елементів мови G2, таких, як правила, відношення, дії і процедури. Не можна створити особисті похідні класи від цих класів.

За допомогою G2 нові класи можуть створюватися не лише в процесі розробки, але і динамічно, під час роботи програми. Під час виконання програми може бути створений, модифікований або знищений екземпляр будь-якого класу чи цілий клас. Це відноситься як до об’єктів так і правил та процедур. В цьому розумінні G2 більш об’єктно орієнтована система ніж навіть C++: ця можливість є частиною загальних можливостей G2, що доповнюють опис класів і дозволяють створювати нові дійсності, включаючи робочі простори, правила, зв’язки і процедури. G2 забезпечує операції create bu clonаng (створення клонуванням) і change the text of (змінити текст), які використовуються для клонування схожого опису класу і наступного редагування його у відповідності до вимог нових особливостей. За замовчуванням динамічно створені сутності є тимчасовими, тобто вони існують лише на протязі даного сеансу роботи і не зберігаються в базі знань. Проте опис класу повинен бути постійною дійсністю в момент створення екземпляру або похідного класу. Можна використовувати операцію make permanent (зробити постійним) для перетворення тимчасової дійсності – опису класу в постійну.

Всі класи G2 володіють принаймні однією загальною властивістю – їх екземпляри мають графічну форму представлення. Використовуючи ці графічні образи разом з класом зв’язку, можна створити схеми систем для будь-якого рівня складності. Крім візуалізації взаємодія об’єктів G2 надає синтаксичні інструкції, що дозволяє втілювати судження на основі графічних схем. Наприклад, можна перевірити стан всіх вентилів, що з’єднані з даною ємністю, або визначити температуру об’єкта, найближчого до вказаного.

Розглянемо детальніше найбільш важливі класи дійсності.

Виділяють об’єкти (класи), вбудовані в систему і ті, що вводяться користувачем. При розробці програми, як правило, створюються класи користувачів і вбудованих в них класів, що відображають специфіку даної програм. Серед вбудованих підкласів найбільшу цікавість становить підклас об’єктів, що включає підкласи змінних і параметрів, і підклас зв’язків і відношень.

Дата добавления: 2015-07-20