A Goal-driven control architecture for blackboard systems

Abstract

IV ÖZET Bu tez amaç-güdümlü karatahta sistemleri için bir kontrol mimarisi ortaya atmaktadır. Mimari, genel amaç ağaçlarının taranmasına dayanmaktadır. Amaçlar, genkurallar, stratejiler, yöntemler ve bilgi kaynakları mimarinin temel elemanlarını oluşturmaktadır. Ana kontrol döngüsü o anda ki çevrimde işlenecek bilgi kaynağını belirlemek için bir pey sürme mekanizması kullanmaktadır. Burada genkurallar bilgi kaynaklarının hangi niteliklerinin kullanılacağını belirleyen lokal zamanlama kriterleridir. öte yandan strateji, önce-derine, önce-enine önce' iyiye gibi global zamanlama kriteridir. Yöntemler ise bir problemi nasıl çözmek gerektiği üzerine varolan yüksek düzeyde ki bilgiyi tanımlayan kısmen tamamlanmış genel amaç ağacı yapısıdır. Mimari, ayrı kontrol ve domen karatahtaları kullanır. Kontrol problemi ve domen ile ilgili bilgiler ayrı bilgi kaynakları ile temsil edilir. Ana kontrol döngüsü basittir, önerilen mimari, kendi bilgi ve davranışını genkurallar, stratejiler ve yöntemler yardımıyle değiştirebilir ve böylece kendini dinamik prob lem-çözme durumlarına uyarlayabilir. Bütün bu özellikleri basit ve eşyapı lı bir mekanizma ile sağlar. Mimari, Smalltalk dili ile gerçeklenmiş ve çoklu-iş planlama problemi üzerinde test edilmiştir. Smalltalk uygulaması mimarinin mantıksal tasarımını yansıtmaktadır. Ortaya atılan mimari, veri-güdümlü tarama stratejisi, ek kontrol bilgi kaynakları, ek karatahta elemanları ve benzeri diğer yapıları içerecek şekilde geliştirilmek üzere oldukça esnektir.

ili ABSTRACT This thesis introduces a control architecture for goal-driven blackboard systems. The architecture is based on searching a general goal tree. The basic elements of the architecture are goals, policies, strategies, methods, and knowledge sources. The basic control loop employs a bidding mechanism to determine the knowledge source to be executed at the current cycle. A policy is a local scheduling criteria which guides the bidding process and it indicates which of the attributes of the knowledge sources are relevant in this process. A strategy is a global scheduling criteria such as depth-first, breath-first, or best-first. A method is a partially complete general goal tree structure representing high level knowledge on how to solve a problem. The architecture employs separate control and domain blackboards, and separate knowledge sources for the control problem and for representing the domain knowledge. The basic control loop is simple. Is is able to adopt itself to dynamic problem-solving situations by interpreting and modifying its own knowledge and behavior with the help of policies, strategies, and methods. It realizes all these features in a simple and uniform mechanism. The architecture is implemented in Smalltalk and tested on a multiple-task planning problem. Smalltalk implementation closely resembles the logical design of the architecture. The design and implementation is flexible enough to extend the architecture to include other structures such as data-driven search strategy, additional control KSes, additional blackboard elements, etc.