协作方法——黑板模型

黑板的概念最早由Newell提出。20世纪70年代初期，Carnagie-Mellon大学提出黑板的问题求解模型，并研制了一个黑板系统HEARSAY-II，该系统是一个语音理解系统。在多主体系统中，根据应用问题的不同特点，有许多不同的改进形式。如：Hayes-Roth的BB1和ABE；Nii的CAGE和POLIGON；Corkill的GBB；陆汝钤院士的联合黑板等。

 

黑板模型的基本思想：

多个人类专家或主体专家协同求解一个问题，黑板是一个共享的问题求解工作空间，多个专家都能“看到”黑板。当问题和初始数据记录到黑板上，求解开始。所有专家通过“看”黑板寻求利用其专家经验知识求解问题的机会。当一个专家发现黑板上的信息足以支持他进一步求解问题时，他就将求解结果记录在黑板上。新增加的信息有可能使其他专家继续求解。重复这一过程直到问题彻底解决，获得最终结果。

 

黑板模型的三个基本组成成分：

（1） 知识源（KS）：应用领域根据求解问题专门知识的不同划分成若干相互独立的专家，这些专家称为知识源（即主体）。

（2） 黑板：即共享的问题求解工作空间。一般是以层次结构的方式组织，主要存放知识源所需要的信息和求解过程中的解状态数据，有时也存放控制数据。在问题求解过程中，知识源不断地修改黑板。知识源之间的通信和交互只能通过黑板进行。

（3） 监控机制：根据黑板上的问题求解状态和各知识源的求解技能，依据某种控制策略，动态地选择和激活合适的知识源，使知识源能适时响应黑板变化。

图1 黑板模型的工作过程

 

黑板模型实现分布式协作问题求解的重要特点：

（1） 各主体（即知识源）之间相互独立，主体之间不存在相互作用

（2） 黑板结构能够灵活表示信息

（3） 使用共同的交互语言

（4） 独立的监控机制

（5） 黑板结构适合于在多重抽象级上描述与处理问题

（6） 机遇问题求解机制，特别适合于事先无法确定问题求解次序的复杂问题

（7） 黑板模型提供了集成现有软件的一种方法

 

参考文献：

[1] 姚莉, 张维明等. 智能协作信息技术. 北京: 电子工业出版社, 2002, 4