public: ... protected:
List<Word*> words;
};
Суперкласс Dependent определен виртуальным, поскольку мы ожидаем, что будут подклассы от sentence, которые захотят наследовать также и от Dependent. При этом для всех таких подклассов члены класса Dependent будут общими.
В дополнение к операциям register и resign (определенным в суперклассе BlackboardObject) и четырем операциям, унаследованным от класса Dependent, мы добавляем еще две специфические операции для предложения:
• value - Текущее значение предложения.
• isSolved - Истинно, если о всех словах в предложении сделаны утверждения.
Первоначальное значение value совпадает с текстом криптограммы. Когда isSolved станет истиной, value вернет исходный расшифрованный текст.
Слово является объектом доски и источником зависимости. Оно состоит из букв. Для удобства источников знаний в класс слова введены указатели на все предложение, а также на предыдущее и следующее слова в предложении. Описание класса Word выглядит так:
class Word : public BlackboardObject, virtual public Dependent { public: ...
Sentence& sentence() const; Word* previous() const; Word* next() const;
protected:
List<CipherLetter*> letters;
};
Так же как для предложения, в класс слова введены две дополнительные операции:
• value - Текущее значение слова.
• isSolved - Истинно, если о всех буквах слова сделаны утверждения.
Теперь можно определить класс cipherLetter (буква шифра). Буквы шифра являются объектами информационной доски и порождают зависимости. Кроме того, они имеют значение (буква, как она записывается в шифровке, например, н) и коллекцию возможных предположений и утверждений о соотнесении ее с буквами исходного текста. Для организации коллекции мы используем класс Affirmation. Опишем класс буквы следующим образом:
class CipherLetter : public BlackboardObject, virtual public Dependent { public: ...
char value() const; int isSolved() const;
... protected:
char letter; Affirmation affirmations;
};
Отметим, что и в этот класс добавлена та же пара селекторов по аналогии с классами слова и предложения. Для клиентов этого объекта нужно предусмотреть защищенные операции доступа к предположениям и утверждениям.
Объект affirmations, включенный в этот класс, содержит коллекцию предположений и утверждений в порядке их выдвижения. Последний элемент коллекции содержит текущее предположение или утверждение. Смысл хранения последовательности решения задачи состоит в возможности обучения источников знании на собственных ошибках. Поэтому в класс Affirmation введены два дополнительных селектора:
• mostRecent - возвращает последнее предположение или утверждение;
• statementAt - возвращает n-ое высказывание (предположение или утверждение).
Уточнив поведение класса, мы можем принять правильные решения о его реализации. В частности, нам потребуется ввести в класс следующий защищенный объект:
UnboundedOrderedCollection<Assumption*> statements;
Этот объект также позаимствован нами из библиотеки фундаментальных классов главы 9.
Теперь обратимся к классу Alphabet (алфавит). Он содержит данные об алфавитах исходного текста и шифра, а также о соответствии между ними. Эта информация необходима для того, чтобы источники знаний могли узнать о выявленных соответствиях между буквами шифра и текста и тех, которые еще предстоит найти. Например, если уже доказано, что буква с а шифре соответствует букве и исходного текста, то это соответствие фиксируется в алфавите и источники знаний уже не будут делать других предположений в отношении буквы м исходного текста. Для эффективности обработки полезно получать данные о соответствии букв шифра и текста двумя способами: по букве шифра и по букве исходного текста. Определим класс Alphabet следующим образом:
class Alphabet : public BlackboardObject { public:
char plaintext(char) const; char ciphertext(char) const; int isBound(char) const;
};
Так же, как и в класс CipherLetter, в класс Alphabet необходимо включить защищенный объект affirmations и определить операции доступа к его состоянию.
Наконец, определим класс Blackboard, который является коллекцией экземпляров класса Blackboardobject и его подклассов:
class Blackboard : public DynamicCollection<BlackboardObject*> ...
Поскольку доска есть разновидность коллекции (тест на наследование), мы предпочитаем образовать этот класс методом наследования, а не с помощью включения экземпляра класса DynamicCollectlon. Операции включения в коллекцию и исключения из нее наследуются от класса Collection, а следующие пять операций, специфичных для информационной доски, вводятся нами:
• reset - Очистить доску.
• assertProblem - Поместить на доске начальные условия задачи.
• connect - Подключить к доске источник знании.
• issolved - Истинно, если предложение расшифровано.
• retriaveSolution - Значение расшифрованного текста.
Вторая операция устанавливает зависимость между доской и источником знании. На рис. 11-3 приведена итоговая диаграмма классов, связанных с Blackboard. Она в первую очередь отражает отношения наследования. Отношения использования (например, между Assumption и информационной доской) для простоты опушены.
Обратите внимание на то, что класс Blackboard одновременно и инстанцирует от шаблона DynamicCollection, и наследует от него. Кроме того, становится понятным использование класса Dependent в качестве примеси. Не привязывая этот класс жестко к иерархии Blackboard, мы повышаем шансы на его последующее повторное использование.
Проектирование источников знаний
В предыдущем разделе мы выделили тринадцать источников знаний, относящихся к решаемой задаче. Теперь можно приступить к проектированию структур классов для них (как это было сделано для информационной доски) и обобщению их в более абстрактные классы.
Проектирование специализированных источников знаний. Предположим, что существует абстрактный класс KnowledgeSource (по аналогии с классом
