RETE算法自从1979年首次被提出来,也经历了三十多年的历史,期间也经历了各种的改进和实现。其中包括了最明了的对于自身的RETE网络进行优化构造,同时也包括了一些不确定研究,模糊处理以及并行化的探讨。期间当然经历了很多困难,但是还是取得了一些进步。
1 结构优化
结构优化,就如其定义的名字一样,就是对构建的RETE网络进行优化,以便于提高RETE网络的灵活性和高效快速匹配。其中包含了:(1)混合逻辑符的处理。逻辑符号就是指and, not, or等逻辑符号。最原始的RETE算法设计时,只考虑了and逻辑符号。但慢慢的通过研究,RETE算法被设计的可以对除了and的其它逻辑符号进行操作。例如,在DROOLS中,就被设计成可以同时支持and和or逻辑符号的混合操作,但是DROOLS只是简单地在or逻辑符号之处,将规则切割成多条规则,这种方法将会造成大量的切割开销。(2)规则LHS部分的重排序。LHS部分的顺序就是指条件中各个模式的排列顺序,但这样会影响到条件各个模式进行连接操作的执行顺序,后续影响就是会造成中间存储状态大小的改变,这也会成为规则匹配效率的决定性因素。连接顺序不同将会影响到共享结点的数量,从而影响到匹配的效率。(3)索引方法。索引方法就是指在RETE网络中,在当前结点之中,建立对后继结点的索引,这样做的好处就是,当事实进行匹配时,如果匹配成功,就可以快速找到当前结点的后继结点继续进行匹配,而无需一个一个地进行查找,这将节省大量的时间,提高匹配的效率。DROOLS在RETE算法面向对象[7]的版本RETE-OO算法。此算法中就对类型结点(type-node)结点中加入了对后继alpha结点的索引,以事实(fact)属性为key,alpha结点为value,这样事实(fact)在通过了类型结点(type-node)的匹配验证之后,就可以顺序的找到后继结点alpha结点,继而进行后续匹配。相同的道理,对于beta结点中的左右存储区建立索引,进行快速查询。
2 功能扩展
RETE算法最初的设计,只是用来对于确定性的一阶布尔逻辑下的进行规制匹配操作。但是随着广泛应用其它逻辑,缺失数据的问题,逻辑模糊等问题的不断出现,对于传统的规则引擎的功能需求提出了更高的要求。为了解决这些复杂的问题,近年来对RETE算法不断的改进,进行了必要的扩展。(1)能够处理其余逻辑。RETE算法设计之时,只考虑了一阶的布尔逻辑的操作,因此最初的RETE算法只能对一阶布尔逻辑的表达式进行操作。近些年,RETE算法已经被扩展成能够处理其它的逻辑,并且产生了多种版本,比如像F-逻辑(F-logic),三值布尔逻辑(3-Valued Boolean)等。Florian等人研究在演绎数据库中用RETE算法进行面向集合的自底向上的规则匹配评估计算。而三值布尔逻辑广泛用于缺失数据的处理。(2)对于包含时间信息事件的处理。RETE算法是通过事实(fact)来表示当前的状态,但是有些应用中包含的一些事件流,它们中间的时间在事件的并发执行中却有着至关重要的作用。但是如前文所提到的,RETE算法其中包含的一个缺陷就是:RETE算法不提供对时间敏感模式表达的支持。这样就会催生出对于包含事件处理的RETE算法研究。其中的一种方法就是:引入包含时间戳的事件和事件之间的时间间隔的约束的概念,使得RETE算法可以对事实和事件在同一时间进行处理[6]。
3 特殊数据处理
1.关于瑕疵数据以及其不确定性推理:在许多场景之下,产生式系统对问题领域已经表现得很成功,可以用基于逻辑的语言表示这些领域的知识。一个传统逻辑中的问题,判别结果不是正确就是错误。但是在现实生活中,许多问题是比较模糊的或不明确的,也就是说问题本身就是不怎么准确,我们把这种问题本身称之为瑕疵数据。例如,有这么一条规则“如果成绩好,那么容易拿到高薪”,那么规则中“成绩好”“容易”“高薪”这些概念,在产生式系统中就不能被精确的表达出来。在这种情况下,最初的RETE算法就变得非常没有优势,因为RETE算法的语义表达能力是非常有限的。因此就必须对RETE算法进行改进,以便于处理这种瑕疵数据和逻辑的不确定性。 RETE算法国内外研究现状(2):http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_13658.html