สถาปัตยกรรมที่เน้นข้อมูลเป็นศูนย์กลาง

ในสถาปัตยกรรมที่เน้นข้อมูลเป็นศูนย์กลางข้อมูลจะถูกรวมไว้ที่ส่วนกลางและเข้าถึงได้บ่อยโดยส่วนประกอบอื่น ๆ ซึ่งจะแก้ไขข้อมูล วัตถุประสงค์หลักของรูปแบบนี้คือเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เป็นหนึ่งเดียว สถาปัตยกรรมที่เน้นข้อมูลเป็นศูนย์กลางประกอบด้วยส่วนประกอบต่าง ๆ ที่สื่อสารผ่านที่เก็บข้อมูลแบบแบ่งใช้ คอมโพเนนต์เข้าถึงโครงสร้างข้อมูลที่ใช้ร่วมกันและค่อนข้างเป็นอิสระจากนั้นจึงโต้ตอบผ่านที่เก็บข้อมูลเท่านั้น

ตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดของสถาปัตยกรรมที่เน้นข้อมูลเป็นศูนย์กลางคือสถาปัตยกรรมฐานข้อมูลซึ่งสคีมาฐานข้อมูลทั่วไปถูกสร้างขึ้นด้วยโปรโตคอลการกำหนดข้อมูลตัวอย่างเช่นชุดของตารางที่เกี่ยวข้องกับเขตข้อมูลและชนิดข้อมูลใน RDBMS

อีกตัวอย่างหนึ่งของสถาปัตยกรรมที่เน้นข้อมูลเป็นศูนย์กลางคือสถาปัตยกรรมเว็บที่มีสคีมาข้อมูลทั่วไป (เช่นโครงสร้างเมตาของเว็บ) และตามรูปแบบข้อมูลไฮเปอร์มีเดียและกระบวนการสื่อสารผ่านการใช้บริการข้อมูลบนเว็บที่ใช้ร่วมกัน

ประเภทของส่วนประกอบ

มีส่วนประกอบสองประเภท -

  • central dataโครงสร้างหรือที่เก็บข้อมูลหรือที่เก็บข้อมูลซึ่งมีหน้าที่จัดเก็บข้อมูลถาวร แสดงถึงสถานะปัจจุบัน

  • data accessor หรือชุดส่วนประกอบอิสระที่ทำงานบนที่เก็บข้อมูลส่วนกลางทำการคำนวณและอาจนำผลลัพธ์กลับมา

การโต้ตอบหรือการสื่อสารระหว่างผู้เข้าถึงข้อมูลจะทำผ่านที่เก็บข้อมูลเท่านั้น ข้อมูลเป็นช่องทางเดียวในการสื่อสารระหว่างลูกค้า ขั้นตอนการควบคุมทำให้สถาปัตยกรรมแตกต่างออกเป็นสองประเภท -

  • รูปแบบสถาปัตยกรรมพื้นที่เก็บข้อมูล
  • สไตล์สถาปัตยกรรมกระดานดำ

รูปแบบสถาปัตยกรรมพื้นที่เก็บข้อมูล

ใน Repository Architecture Style ที่เก็บข้อมูลจะเป็นแบบพาสซีฟและไคลเอนต์ (ส่วนประกอบซอฟต์แวร์หรือเอเจนต์) ของที่เก็บข้อมูลแอ็คทีฟซึ่งควบคุมโฟลว์ตรรกะ ส่วนประกอบที่เข้าร่วมจะตรวจสอบที่เก็บข้อมูลเพื่อดูการเปลี่ยนแปลง

  • ไคลเอนต์ส่งคำร้องขอไปยังระบบเพื่อดำเนินการต่างๆ (เช่นแทรกข้อมูล)

  • กระบวนการคำนวณเป็นอิสระและถูกเรียกโดยคำขอที่เข้ามา

  • หากชนิดของธุรกรรมในสตรีมอินพุตของธุรกรรมทริกเกอร์การเลือกกระบวนการที่จะดำเนินการแสดงว่าเป็นฐานข้อมูลแบบดั้งเดิมหรือสถาปัตยกรรมที่เก็บหรือที่เก็บแบบพาสซีฟ

  • แนวทางนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายใน DBMS ระบบข้อมูลไลบรารีที่เก็บอินเทอร์เฟซในสภาพแวดล้อม CORBA คอมไพเลอร์และ CASE (วิศวกรรมซอฟต์แวร์โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย)

ข้อดี

  • ให้ความสมบูรณ์ของข้อมูลสำรองและคืนค่าคุณสมบัติ

  • ให้ความสามารถในการปรับขนาดและการนำกลับมาใช้ใหม่ของเอเจนต์เนื่องจากไม่มีการสื่อสารโดยตรงระหว่างกัน

  • ลดค่าใช้จ่ายของข้อมูลชั่วคราวระหว่างส่วนประกอบซอฟต์แวร์

ข้อเสีย

  • มีความเสี่ยงที่จะเกิดความล้มเหลวและการจำลองข้อมูลหรือการทำซ้ำเป็นไปได้

  • การพึ่งพาระหว่างโครงสร้างข้อมูลของที่เก็บข้อมูลและเอเจนต์สูง

  • การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างข้อมูลส่งผลกระทบต่อลูกค้าอย่างมาก

  • วิวัฒนาการของข้อมูลเป็นเรื่องยากและมีราคาแพง

  • ค่าใช้จ่ายในการย้ายข้อมูลบนเครือข่ายสำหรับข้อมูลแบบกระจาย

สไตล์สถาปัตยกรรมกระดานดำ

ในรูปแบบสถาปัตยกรรม Blackboard ที่เก็บข้อมูลจะทำงานอยู่และลูกค้าจะอยู่เฉยๆ ดังนั้นโฟลว์ตรรกะจึงถูกกำหนดโดยสถานะข้อมูลปัจจุบันในที่เก็บข้อมูล มันมีส่วนประกอบกระดานดำทำหน้าที่เป็นที่เก็บข้อมูลส่วนกลางและการแสดงภายในถูกสร้างขึ้นและดำเนินการโดยองค์ประกอบการคำนวณที่แตกต่างกัน

  • ส่วนประกอบจำนวนหนึ่งที่ทำหน้าที่อย่างอิสระในโครงสร้างข้อมูลทั่วไปจะถูกเก็บไว้ในกระดานดำ

  • ในรูปแบบนี้ส่วนประกอบจะโต้ตอบผ่านกระดานดำเท่านั้น ที่เก็บข้อมูลจะแจ้งเตือนลูกค้าเมื่อใดก็ตามที่มีการเปลี่ยนแปลงที่เก็บข้อมูล

  • สถานะปัจจุบันของโซลูชันจะถูกเก็บไว้ในกระดานดำและการประมวลผลจะถูกเรียกใช้โดยสถานะของกระดานดำ

  • ระบบจะส่งการแจ้งเตือนที่เรียกว่า trigger และข้อมูลให้กับลูกค้าเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในข้อมูล

  • แนวทางนี้พบได้ในแอพพลิเคชั่น AI และแอพพลิเคชั่นที่ซับซ้อนเช่นการรู้จำเสียงการจดจำภาพระบบรักษาความปลอดภัยและระบบการจัดการทรัพยากรทางธุรกิจเป็นต้น

  • หากสถานะปัจจุบันของโครงสร้างข้อมูลกลางเป็นทริกเกอร์หลักในการเลือกกระบวนการที่จะดำเนินการที่เก็บอาจเป็นกระดานดำและแหล่งข้อมูลที่แบ่งใช้นี้เป็นเอเจนต์ที่ใช้งานอยู่

  • ความแตกต่างที่สำคัญกับระบบฐานข้อมูลแบบเดิมคือการเรียกใช้องค์ประกอบการคำนวณในสถาปัตยกรรมกระดานดำจะถูกทริกเกอร์โดยสถานะปัจจุบันของกระดานดำไม่ใช่จากอินพุตภายนอก

ชิ้นส่วนของโมเดลกระดานดำ

แบบจำลองกระดานดำมักจะนำเสนอด้วยสามส่วนหลัก -

Knowledge Sources (KS)

แหล่งความรู้หรือที่เรียกว่า Listeners หรือ Subscribersเป็นหน่วยที่แตกต่างและเป็นอิสระ พวกเขาแก้ปัญหาบางส่วนและรวบรวมผลลัพธ์บางส่วน การโต้ตอบระหว่างแหล่งความรู้เกิดขึ้นโดยไม่ซ้ำกันผ่านกระดานดำ

Blackboard Data Structure

ข้อมูลสถานะการแก้ปัญหาจะจัดเป็นลำดับชั้นขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน แหล่งความรู้ทำการเปลี่ยนแปลงบนกระดานดำที่นำไปสู่วิธีการแก้ปัญหาที่เพิ่มขึ้น

Control

ควบคุมจัดการงานและตรวจสอบสถานะการทำงาน

ข้อดี

  • ให้ความสามารถในการปรับขนาดซึ่งทำให้ง่ายต่อการเพิ่มหรืออัปเดตแหล่งความรู้

  • จัดเตรียมการทำงานพร้อมกันที่ช่วยให้แหล่งความรู้ทั้งหมดทำงานควบคู่กันได้เนื่องจากเป็นอิสระจากกัน

  • รองรับการทดลองสำหรับสมมติฐาน

  • รองรับการใช้ซ้ำของตัวแทนแหล่งความรู้

ข้อเสีย

  • การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของกระดานดำอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อตัวแทนทั้งหมดเนื่องจากมีการพึ่งพาอย่างใกล้ชิดระหว่างกระดานดำและแหล่งความรู้

  • อาจเป็นเรื่องยากที่จะตัดสินใจว่าจะยุติการให้เหตุผลเมื่อใดเนื่องจากคาดว่าจะมีเพียงวิธีแก้ปัญหาโดยประมาณเท่านั้น

  • ปัญหาในการซิงโครไนซ์ของหลายตัวแทน

  • ความท้าทายที่สำคัญในการออกแบบและทดสอบระบบ