Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++

Проектирование специализированных источников знаний. Предположим, что существует абстрактный класс KnowledgeSource (по аналогии с классом BlackboardObject). Прежде чем определять все тринадцать источников в качестве подклассов одного общего суперкласса, нужно посмотреть, не группируются ли они каким-нибудь образом. Действительно, такие группы находятся: некоторые источники знаний оперируют целым предложением, другие - словами, фрагментами слов или отдельными буквами. Отразим этот факт в следующих определениях:

class SentenceKnowledgeSource : public KnowledgeSource ...class WordKnowledgeSource : public KnowledgeSource ...class LetterKnowledgeSource : public KnowledgeSource ...

Для каждого из этих абстрактных классов в дальнейшем мы определим специализированные подклассы. Для класса SentenceKnowledgeSource они будут выглядеть следующим образом:

class SentenceStructureKnowledgeSource : public SentenceKnowledgeSource ...

class SolvedKnowledgeSource : public SentenceKnowledgeSource ...

Аналогично, подклассы класса WordKnowledgeSource определяются так:

class WordStructureKnowledgeSource : public WordKnowledgeSource ...class SmallWordKnowledgeSource : public WordKnowledgeSource ...class PatternMatchingKnowledgeSource : public WordKnowledgeSource ...

Последний класс требует некоторых пояснений. Ранее упоминалось, что его цель состоит в нахождении слов по шаблону. Для описания шаблона можно воспользоваться системой записи регулярных выражении, принятой, в частности, в утилите grep системы UNIX:

• Любой элемент - ?

• Не элемент - ~

• Несколько элементов - *

• Начало группы - {

• Конец группы - }

Используя такие обозначения, мы можем передать объекту этого класса шаблон ?E~{A E I O U}, чтобы он искал в своем словаре слово из трех букв, начинающееся с некоторой буквы, после которой идет E, а затем - любая буква кроме гласной.

Поскольку проверка по шаблону является методом, полезным как для данной системы в целом, так и в других областях, соответствующий класс целесообразно выделить в качестве самостоятельной абстракции. Поэтому неудивительно, что мы воспользуемся классом из нашей библиотеки (см. главу 9). В результате наш класс для проверки по шаблону будет выглядеть следующим образом:

class PatternMatchingKnowledgeSource : public WordKnowledgeSource {public:...

protected:

static BoundedCollection words;REPatternMatching patternMatcher;

};

Все экземпляры этого класса разделяют общий словарь, но каждый из них может иметь собственного агента для сравнения с шаблонами.

На данном этапе проектирования подробности реализации этого класса для нас не существенны, поэтому мы не будем на них подробно останавливаться.

Определим теперь подклассы класса StringKnowledgeSource следующим образом:

class CommonPrefixKnowledgeSource : public StringKnowledgeSource ...class CommonSuffixKnowledgeSource : public StringKnowledgeSource ...

class DoubleLetterKnowledgeSource : public StringKnowledgeSource ...class LegalStringKnowledgeSource : public StringKnowledgeSource ...

Наконец, определим подклассы класса LetterKnowledgeSource:

class DirectSubstitutionKnowledgeSource : public LetterKnowledgeSource ...class VowelKnowledgeSource : public LetterKnowledgeSource ...class ConsonantKnowledgeSource : public LetterKnowledgeSource ...class LetterFrequencyKnowledgeSource : public LetterKnowledgeSource ...

Общее в источниках знаний. Анализ показал, что только две операции определены для всех упомянутых специализированных классов:

• Reset - Перезапуск источника знаний.

• evaluate - Определение состояния информационной доски.