[论文解读] Software Toolkit for Building Embedded and Distributed Knowledge-based Systems

Dmitri Soshnikov|ArXiv.org|Jun 26, 2001

Robotics and Automated Systems参考文献 4被引用 6

一句话总结

本文提出了一种基于Java的软件工具包，用于使用基于框架的知识表示和产生式规则构建嵌入式和分布式基于知识的系统。它支持与关系型数据库及高级编程语言的无缝集成，支持对分布式框架的透明远程访问，并利用CORBA和XML实现异构网络环境中的互操作性，从而支持可扩展的电子商务和智能Web应用。

ABSTRACT

The paper discusses the basic principles and the architecture of the software toolkit for constructing knowledge-based systems which can be used cooperatively over computer networks and also embedded into larger software systems in different ways. Presented architecture is based on frame knowledge representation and production rules, which also allows to interface high-level programming languages and relational databases by exposing corresponding classes or database tables as frames. Frames located on the remote computers can also be transparently accessed and used in inference, and the dynamic knowledge for specific frames can also be transferred over the network. The issues of implementation of such a system are addressed, which use Java programming language, CORBA and XML for external knowledge representation. Finally, some applications of the toolkit are considered, including e-business approach to knowledge sharing, intelligent web behaviours, etc.

研究动机与目标

• 解决企业环境中传统信息系统与基于知识的系统之间缺乏有效集成机制的问题。
• 支持构建可在异构网络中运行的分布式、开放且可互操作的专家系统。
• 通过可重用的、具备网络感知能力的组件，支持将推理组件嵌入到更大的软件系统中。
• 通过标准化协议促进网络化系统之间的知识共享和动态推理。
• 支持基于互联网发布和销售机器可读知识的电子商务模式。

提出的方法

• 基于框架知识表示和产生式规则设计软件工具包，以支持可扩展的分布式推理。
• 使用Java作为主要实现语言，以确保跨平台兼容性和动态可扩展性。
• 利用CORBA实现分布式组件通信，支持在联网节点之间透明地远程访问知识框架。
• 通过XML实现外部知识表示和数据交换，增强与其他系统的互操作性。
• 将关系型数据库表和高级编程语言类暴露为框架，统一数据与知识的访问方式。
• 采用基于Servlet的架构实现智能内容生成，保持HTTP请求间会话特定的推理状态。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在保持模块化和可重用性的前提下，有效将基于知识的系统嵌入到更大的软件系统中？
• RQ2 哪些架构模式能够实现在推理过程中对分布式框架和动态知识的透明远程访问？
• RQ3 如何将CORBA和XML与基于框架的表示结合，以支持异构网络环境中的互操作性？
• RQ4 哪些机制能够实现将关系型数据库和高级编程构造集成到统一的知识表示模型中？
• RQ5 如何通过嵌入式推理引擎以有状态、可扩展的方式实现智能Web行为，如动态内容生成？

主要发现

• 该工具包成功实现了使用CORBA和XML在异构平台之间互操作的分布式、嵌入式基于知识系统的构建。
• 基于框架的知识表示通过将关系型数据库和高级编程语言构造暴露为框架，实现了与数据库和编程语言的无缝集成。
• 推理过程中可透明地访问远程框架，支持在联网节点之间进行动态、分布式的推理。
• 系统通过基于Servlet的模型支持智能内容生成，保持会话特定的推理状态，从而实现基于逻辑推理的动态Web内容。
• 开发并应用了一个实验性原型，其在真实医院信息系统中的部署证明了该方案在企业环境中部署的实际可行性。
• 该方法支持知识共享的电子商务模式，允许通过灵活的付款计划在互联网上发布和销售机器可读知识。