rete算法(转)

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 最近在研读Jena的推理机源代码,Jena推理机的实现主要也是用的RETE算法,因此研究了RETE算法的基本流程。RETE算法是由Forgy在他的论文《A Fast Algorithm for the Many Pattern/Many Object Pattern Match Problem》中提出的。网络

 

1 RETE算法的基本思想 

RETE算法是一个用于产生式系统的高效模式匹配算法。在一个产生式系统中,被处理的数据叫作working memory,用于断定的规则分为两个部分LHSleft-hand-side)和RHSright hand side),分别表示前提和结论。主要流程能够分为如下步骤:ide

(1)Match:找出符合LHS部分的working memory集合spa

(2)Confilict resolution:选出一个条件被知足的规则orm

(3)Act:执行RHS的内容blog

(4)返回1  get

RETE算法主要改进Match的处理过程,经过构建一个网络进行匹配。

2
算法详细描述
it

 

RETE网络主要分为两个部分,alpha网络和beta网络。以下图所示。io

 

(1)alpha网络:过滤working memory,找出符合规则中每个模式的集合,生成alpha memory(知足该模式的集合)。有两种类型的节点,过滤type的节点和其余条件过滤的节点(我以为这两种是依照须要设定的,也并不必定须要两种节点)。table

(2)Beta网络:有两种类型的节点Beta MemoryJoin Node。前者主要存储Join完成后的集合。后者包含两个输入口,分别输入须要匹配的两个集合,由Join节点作合并工做传输给下一个节点。

3
 匹配过程描述

 

 

(1)导入须要处理的事实到facts集合中。

(2)若是facts不为空,选择一个fact进行处理。不然中止匹配过程。

(3)选择alpha网的第一个节点运行(创建网络的时候设定的),经过该节点则进入alpha网的下一个节点,直到进入alpha memory。不然跳转到下一条判断路径。

(4)alpha memory的结果加入到beta memory中,若是不为Terminal节点,则检测另外一个输入集合中是否存在知足条件的事实,知足则执行join,进入到下一个beta memory重复执行(3)。若另外一个输入集合无知足条件的事实,返回到(2)。若是该节点为Terminal节点,执行ACT并添加到facts中。


4 用一个例子描述过程

(1)如今WME中有如下这些事实。

w1:(B1 ^on B2)

w2:(B1 ^on B3)

w3:(B1 ^color red)

w4:(B2 ^on table)

w5:(B2 ^left-of B3)

w6:(B2 ^color blue)

w7:(B3 ^left-of B4)

w8:(B3 ^on table)

w9:(B3 ^color red)

 

(2)下面描述规则

下面是三条匹配条件

C1: (<x> ^on <y>)

C2:(<y> ^left-of <z>)

C3:(<z> ^color red)

下面是规则要知足的全部条件,即全部LHS

p1 has conditions C1^C2^C3

p2 has conditions C1^C2^C4^C5

p3 has conditions C1^C2^C4^C3

 

(3)推理描述

  暂且忽略图中的红色节点(用于断定类型)。那么,根据Ci,图中的蓝色alpha结点应该有三种,分别断定on,left-of和color。则黄色的alpha memory中包含三个集合,分别是知足C1:{w1 w2 w4 w8}

知足C2:{w5 w7}

知足C3:{w2 w6 w9}

     以p1为例,首先以C1,C2为输入,在绿色Dummy Input节点中进行操做,并传入到梅红色beta momory中,此时这个节点存储的是(w1^w5,w2^w7)。而后以这个集合和C3为输入,操做得出w1^w5^w9,此时发现没有更多的模式须要匹配,到达Terminal节点,匹配结束。这样就获得知足规则的集合组合了。

     接下来的时间要研究Jena中Rete算法的具体实现方式。

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