规则引擎研究——Rete算法（2）

使用RETE算法的模块系统，有四个入口，分别是添加事实（add-wme）、去除事实（remove-wme）、添加规则（add-production）、去除规则（remove-production）。
上面的主要介绍了建立rete网络后添加事实的过程。下面先具体介绍alpha网络的建立和添加事实的过程，然后再介绍另外三个过程。

4.4 Alpha网络

当事实添加到工作内存后，alpha网络对事实进行必要的类型检测并把事实存放到相应的alpha内存里。有几种方法来寻找合适的alpha内存节点。

4.4.1 数据流网络
最直接的方式就是使用一个简单的数据流网络。
下图就是一个采用数据流网络建立的alpha网络。

上面的alpha网络仅仅检测条件中的常量，如attribute项上的常量有on，color，left-of；value项上的常量red maize blue green white。

4.4.2 带Hashing的数据流网络
上面的数据流网络的一个最大的缺点就是，当某个节点的扇出(fan-out)很大时，将会做大量的无用功（wasted work）。比如上图中对颜色的测试，某些专家系统可能含有大量的颜色，那么将会有大量的比较操作，从而造成匹配操作变慢。
一个解决这个问题的方法就是对于那些带有很大扇出的节点，采用hash表（或者平衡二叉树）来判断。
从上面的讨论可知，alpha网络非常有效，随着事实集合的变化，alpha网络可以几乎可以马上作出相应处理。Beta节点的处理占到了整个系统匹配的绝大部分时间。所以一般研究的都针对网络中的beta节点进行。

4.5 内存节点

Alpha内存存储事实集合，beta内存存储tokens(tokens指规则中已经匹配好的事实绑定)。

4.5.1 事实集合的结构
事实集合最简单的结构是采用链表结构。但是为了获得更高的效率，一般也给每个事实内存加上索引（indexing）。最常用的索引方法是采用Hash表。也可以采用树，但在多数rete算法实现上并不常用，（Barachini,1991）发现Hash表一般比非平衡二叉树的性能好。索引方法的缺点有两个：添加删除元素费时，降低了节点的复用度。所以索引方法在那些节点内存中并不包含很多元素的系统中不适用。

4.5.2 Token的结构
可以使用数组或链表来存储token。使用数组需要更多的空间，同时需要更多的时间来创建token。但是，拥有更快的访问速度。通常，选择的标准在于使用链表时访问某个元素的用的时间是否可以承受。

使用RETE算法的模块系统，有四个入口，分别是添加事实（add-wme）、去除事实（remove-wme）、添加规则（add-production）、去除规则（remove-production）。
上面的主要介绍了建立rete网络后添加事实的过程。下面先具体介绍alpha网络的建立和添加事实的过程，然后再介绍另外三个过程。

4.4 Alpha网络

当事实添加到工作内存后，alpha网络对事实进行必要的类型检测并把事实存放到相应的alpha内存里。有几种方法来寻找合适的alpha内存节点。

4.4.1 数据流网络
最直接的方式就是使用一个简单的数据流网络。
下图就是一个采用数据流网络建立的alpha网络。

上面的alpha网络仅仅检测条件中的常量，如attribute项上的常量有on，color，left-of；value项上的常量red maize blue green white。

4.4.2 带Hashing的数据流网络
上面的数据流网络的一个最大的缺点就是，当某个节点的扇出(fan-out)很大时，将会做大量的无用功（wasted work）。比如上图中对颜色的测试，某些专家系统可能含有大量的颜色，那么将会有大量的比较操作，从而造成匹配操作变慢。
一个解决这个问题的方法就是对于那些带有很大扇出的节点，采用hash表（或者平衡二叉树）来判断。
从上面的讨论可知，alpha网络非常有效，随着事实集合的变化，alpha网络可以几乎可以马上作出相应处理。Beta节点的处理占到了整个系统匹配的绝大部分时间。所以一般研究的都针对网络中的beta节点进行。

4.5 内存节点

Alpha内存存储事实集合，beta内存存储tokens(tokens指规则中已经匹配好的事实绑定)。

4.5.1 事实集合的结构
事实集合最简单的结构是采用链表结构。但是为了获得更高的效率，一般也给每个事实内存加上索引（indexing）。最常用的索引方法是采用Hash表。也可以采用树，但在多数rete算法实现上并不常用，（Barachini,1991）发现Hash表一般比非平衡二叉树的性能好。索引方法的缺点有两个：添加删除元素费时，降低了节点的复用度。所以索引方法在那些节点内存中并不包含很多元素的系统中不适用。

4.5.2 Token的结构
可以使用数组或链表来存储token。使用数组需要更多的空间，同时需要更多的时间来创建token。但是，拥有更快的访问速度。通常，选择的标准在于使用链表时访问某个元素的用的时间是否可以承受。