第月期小型微型计算机系统#.pdf

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1、000第
卷第
期小型微型计算机系统−./
%1〕
0
!!∀年
月#%∃一#∃&∋()∗)+,#)234,
!!∀∃产生式系统的关系数据库实现廖明宏郭福顺,
∀551哈尔滨工业大学计算机系16/6摘要产生式0来统是一种广为使用的知识表示方法。但随着知识库规模的不断增大,其知识的组织与管理越来越困难,从。而直接影响系统的推理效率本文采用关系,,。数据库技术对产生式系统进行改进以此提高大规模产生式系统的运行效率关键词产生式系统,关系数据库,推理
背景知识,。,一个产生式系统是由一个规则库一个数据库

2、和一个打洲牡机三部分组成其中规则库’‘‘,99存放具有∃7⋯+8,%形式的规则知识数据库存放推理中的事实数据推理机利用规则库和数据库进行推理。。。。:,(:)语言是产生式系统语言的代表(:)中规则库称为产生式存储器1#6它用于。规则;存放一组产生式规则的形式为1:<规则名二、<=//)>一,<∋8)>6;,9,。其中<=8)>是规则的左手部表示条件<∋8)>是规则的右手部表示结论。,,数据库在(:)中称为工作存储器1?#6用以放在推理过程中产生的当前数据元素即工作存储元素,6。,;1?#?#的形式为

3、1。<类名>今<属性><属性值>⋯个<属性><属性值>6。,(:)的推理机控制整个产生式系统的执行过程它由匹配冲突归结一一点火三个阶段。—的循环组成;,阶段
一匹配把产生式每个条件元素与?#中梅个元素进行比较看哪个可与条件元一素。,,9∃一∃匹配如果至少有一个?#与之匹配则该条件被满足如果产生式∃)所有的条件都,则称。,。被满足该产生式被满足匹配过程的输出是一个冲突集冲突集内的对象叫作示例阶段;根据一定的策略从,一冲突归结冲突集中选择一个示例而这个示例将在点火阶,,则推理。段被执行若选择不出一个示例

4、过程结束阶段≅一点火;选中的规则的∋8)动作被依次执行。,。回到阶段
重复执行上述过程,0。;在这个推理过程中匹配阶段最费时间为此&7.ΑΒΧ提出一种有效的匹配算法;。。,,,,。收稿日期
!肠一16/一5该项目为航天基金资助项目廖明宏讲师博士研究方向为人工智能并行处理郭福顺,教授,研究方向为并行处理,人工智能,操作系统≅Δ小型微型计算机系统
!!∀年〔‘,。,∋,+,算法它的基本思想就是根据所有的产生式规则的左手部条件构造一个数据驱动的识别网络1称为∋,+,网6。匹配时将每个?#,从∋,+,网的根

5、结点出发向下流动匹配,网的叶结点是匹配成功的冲突集。由于∋,+,网采用存储中间匹配结果和共享匹配操作等方,。。法提高了匹配阶段的运行速度因此∋,+,算法成为产生式系统的基本匹配算法,,随着知识库规模的不断增大∋,+,网也随之扩大以致无法在内存中装入整个∋,+,叮〕。,,。网若利用辅存来存储∋,+,网将给管理带来许多困难从而影响产生式系统的推理效率本文利,用关系数据库的基本思想来重新组织产生式系统和推理过程使得大规模的产生式系统能有效地运行。产生式系统与关系数据库的相似性关系数据库与产生式规则的左手部

6、有许多对应关系。。,以(:)的规则为例它们的对应一‘≅〕。关系由表
所示,表
.:)与关系数据库的对应关系数据定义数据操作)(:))〔6:)系数据库关系数据库;’Φ’1Ε个Ε6类关系、1Ε个Ε<Γ660属性域ΕΕ/一Η0ΗΙ;1Η个Η<Γ>6Ιϑ。’0?#,元组一1Ε个Ε61Κ分Ε/ΚΕΙ’;,’6共由上面:)。=8)。分析可以看出(的与关系模型存在一种自然的对应关系利用这一特,可,。性以对规则的左手部进行重新组织使它成为关系数据库中一组数据库≅产生式规则的重新组织,产生式规则的重新组织就是用关系数

7、据库的技术来组织产生式规则的左手部使得对产生式的匹配操作转化成等价的对数据库的查询操作。影响的规则,,;为了简单起见下面的讨论以一条规则为例其∃8)如下0,,∋≅1∃Γ>ΕΙ’Φ’≅Ι>6Ε∋/∋Δ∋
∋/1Ε个Ε<个个Ε<、Γ;≅’’1Η今Η<>个Η<∗>个ΗΛ6/’3’;≅1二个&个&<∗>个&<Ι>6∗∋Δ0∋,∋
∀一个规则库中所有的规则的=8)可以用以下几张表来描述。≅0
类一规则表&∋Μ=,图
类一规则表类一规则表用以表示每一个类与该类所影响的各条规则之间,。的对应关系见图
≅0简单

8、测试表)+,)+对规则∃8)的匹配测试,一首先是进行简单的常数测试。简单测试表就是对规则库中所有规则的常数测试进行登记的一张表,其内容如图所示。;
期廖明宏等产生式系统的关系数据库实现其中;“”用9“”9规则号以记录每条规则的序号简单测试存放每条规则的常数测试部分“规则”类型说明每条规则是由单个条件组规则号简单测试规则类型指针“”∋
ΕΙΚ成的1即为简单6还是由多个条件组成的一味复合&+,)+〔∋/〕“”9“”Η,一’Λ’&+,)+〔∋/〕1即为复合6指针域用以存放相