Александр Горбачев - Модели информации и данных. Атом и универсум информации

Поскольку мы рассматриваем человеко-машинные системы, мы предполагаем взаимодействие машинных систем между собой, взаимодействие человека с машинными системами и, разумеется, взаимодействие людей между собой. Все они, таким образом, могут рассматриваться как единая коммуникативная среда. А, соответственно, мы можем рассматривать человека как агента. Разумеется, с точки зрения современных машинных систем, человек – это очень умный агент.

Агент отличается от жестко коммуницирующих систем тем, что агент самостоятельно может инициировать контакт с другим агентом либо, как частный случай, выбирать источник данных для получения данных. Например, хорошим примером агента являются индексирующие системы поисковых интернет-систем. Они обращаются к серверам с данными на основе собственных предпочтений и алгоритмов индексации данных.

Большинство программ можно рассматривать как частный случай агента в человеко-машинной среде. Одновременно с этим существует большое количество программных систем, взаимодействующих между собой автономно. Большинство из них являются агентами, хотя их нельзя назвать интеллектуальными агентами. В частности, агентами в машинной среде являются любые программные продукты, которые взаимодействуют между собой, используя любой возможный интерфейс. Будь это FTP-протокол для обмена файлами по сети, HTTP для передачи запросов и данных через web-среду, SMTP для обмена почтовыми сообщениями или UDP для обмена различными данными на низком уровне.

Для обмена данными между программными системами существует масса протоколов обмена данных, средств упаковки данных и структур данных. Например, XML как язык разметки, позволяющий упаковать в себя произвольную структуру данных; SOAP как транспортный протокол передачи упакованных данных (сообщений).

Также сформировался специализированный класс программ, называемых middleware (ПО промежуточного уровня) как промежуточный уровень в коммуникации между различными программами. Программное обеспечение этого класса позволяет получать, отправлять, преобразовывать и буферизировать данные между различными программами-источниками и программами-получателями. Вместе с middleware существует и класс программ, обозначающих ETL (extract, transform, load – выделение, трансформация, загрузка), которые делают подготовку данных при их передаче для некоторой программной системы.

Агент – автономная сущность, обладающая памятью, совершающая процессы обработки данных и позволяющая обмениваться информацией через каналы коммуникации.

Автономность является одной из важнейших характеристик агента. Помимо прочего, эта характеристика связана с понятием собственности, в том числе материальной собственности, как например, наличие собственных носителей данных. Собственность агента может быть связана с материальной сущностью агента, то есть все, что заключено в аппаратном обеспечении агента рассматривается как собственность. Кроме того, собственность может быть связана с хранимыми данными, специфическими правилами обработки данных, специфическими правилами и средствами коммуникации. Таким примером являются авторские права и ноу-хау.

Необходимо сказать несколько слов о целостности агента. Агент – это система с определенным набором составляющих компонентов. Без части составляющих, например, носителей данных, агент не может существовать или рассматриваться как агент.

Примерами агентов могут служить компьютеры, отдельные приложения, люди, группы людей. Для каждого из этих агентов характерны единый коммуникационный канал, а для группы людей – единая позиция для внешних коммуникаций, единая структура хранения данных и система обработки данных.

Переместимся от макро-объектов, где агент представлялся как один из участников общего взаимодействия с другими агентами, к рассмотрению агента как основного объекта исследований. Вопросы коммуникации, взаимодействия в общей среде будут затронуты позже.

Агент как объект является самостоятельной и самодостаточной структурой. Для обеспечения своей деятельности агент должен включать в себя ряд составляющих элементов, описываемых ниже.

Рис.2 Составные части агента

Большинство программных продуктов включает в себя составляющую, связанную с структурированием и хранением данных, составляющую, связанную с обработкой данных, и интерфейсную часть с внешними системами или с пользователем.

Сравнивая структуру агента с аппаратными реализациями различных систем, можно сравнить его с компьютером. Так, в Intel x86-архитектуре присутствует процессор, который отвечает за выполнение команд и, соответственно, за обработку данных, память, хранящую данные и программный код. Архитектура разделяется на две подсистемы, которые обслуживаются двумя разными микросхемами окружения. Контроллер-концентратор памяти «Северный мост» (North Bridge) обеспечивает работу центрального процессора, оперативной памяти и видеоадаптера. Контроллер-концентратор ввода-вывода «Южный мост» (South Bridge) обеспечивает работу контроллеров ввода-вывода, интегрированных в материнскую плату, в том числе сети, внешние устройства и пр.

Центром агента является буфер данных. Он является аналогом быстрой памяти и используется для оперативной обработки выбранных данных из внутреннего хранилища данных, для последующего обновления хранилища данных и для целей коммуникации.

В качестве еще одной аналогии рассмотрим классическую трехзвенную архитектуру приложений: сервер баз данных – сервер приложений – клиент. Сервер баз данных хранит операционные данные, сервер приложений обрабатывает эти данные, клиент отображает данные. В сопоставлении с агентом, сервер баз данных – это хранилище данных, сервер приложений является блоком обработки, а вот клиент – это блок, связанный с коммуникацией, получением данных и формированием данных. Буфер данных агента существует на уровне сервера приложений.

Поскольку буфер данных является центром агента, рассмотрим его подробнее. А именно, почему он является центром, и зачем он нужен как таковой. Начнем с обработки данных. Данными невозможно оперировать непосредственно внутри хранилища данных (имеется ввиду интерактивные, коммуникативные операции), поскольку давно прошли те времена, когда данные запись за записью анализировались программой в базе данных, а затем они извлекались для последующих операций. Сейчас рутинная работа по выборке данных перенесена на уровень сервера баз данных. Мы даем задание системе управления базами данных выбрать, обновить, удалить, добавить данные, а система выбирает их для нас в наш промежуточный буфер либо обновляет данные в хранилище данных. Другими словами, все фактические операции производятся в буфере данных – туда выбирается ограниченная часть данных, которые нужны для обработки. Там формируются изменения в данных, которые затем транслируются (переносятся) в хранилище данных.