AIML: Intelligenz im XML

BrainWenn man schon keine eigene Intelligenz besitzt, ist man froh, dass es sie auch in künstlicher Form gibt. Bis vor einiger Zeit wurde ziemlich proprietär rumgewurstelt, aber nun gibt es AIML, die Artificial Intelligence Markup Language die mit XML und Standardisierung das Verwenden unter verschiedenen Plattformen möglich macht. XML und Intelligenz ist also doch nicht per se ein Widerspruch.

Interessant ist das Ziel dieser Bemühungen (wie auf Pandorabots beschrieben):

Inhalte zu erstellen, die den Besucher dazu veranlassen so lange wie möglich mit dem Bot zu reden.

Auf der Basis von AIML wurden verschiedene Interpreter für verschiedene Programmiersprache geschaffen, Inhaltsdateien erstellt, die alle von der offiziellen Homepage oder der Tools Page heruntergeladen werden können.

AIML als XML (Gimme Code!)

AIML ist ziemlich komplex. Es gibt die Möglichkeit einer Unterteilung in Themen, der Extraktion von Mustern, der spezifischen Auswahl der Antworten etc, etc… Die englischen Übersichten und Tutorials gehen tiefer in die Materie.

AIML Tags

Die wichtigsten Tags von AIML:
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Active Record Pattern in PHP

StorageIn PHP gibt es verschiedene Implementierungen des Active Record Patterns. Auch wenn es uns nimmer so auffällt, die objektorientierte Welt des Codes und die relationale Welt der Daten sind zwei verschiedene Paradigmen, und es braucht unheimlich viel Leim um sie zusammenzukleben. Objektorientierte Datenbanken entwickeln sich, sind jedoch noch nicht Standard (um es mal vorsichtig auszudrücken). Das Active Record Pattern hilft uns mit ein Bisschen Standard-Klebe.

Mit diesem Pattern können Daten aus der Datenbank gesucht und direkt in Objekte übergeführt werden. Änderungen an den Objekten und das Speichern bewirken, dass diese Änderungen auch in die Datenbank übernommen werden.

Ich habe mich für MyActiveRecord von Jake Grimley entschieden, weil es sauber implementiert, nicht zu gross und trotzdem nicht featurearm ist. Die Dokumentation ist ziemlich gut und reicht aus um zu starten.

Benutzung von MyActiveRecord

Suchen und finden

Der Dreh- und Angelpunkt dürfte die Funktion FindAll($class, $where=0, $orderby='id ASC', $limit=10000, $offset=0) sein. Sie liefert eine Kollektion von Objekten der entsprechenden Klasse zurück:

foreach (MyActiveRecord :: FindAll('thing') as $thing) {
  echo "I am a {$thing->name}!<br />\n";
}

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Observer Pattern in PHP mit der SPL

Das Observer Pattern

Observed!Normalerweise läuft es mir kalt den Rücken runter wenn ich das Wort Pattern höre. Ich will keine Fassaden, Dekoratöre und Factories in meinen Applikationen (ausser für Anwendungen in der entsprechenden Problemdomäne). An Patterns lastet der Geruch von CRC-Karten, Pair-Programming, millionenzeiliger, selbstgeschriebener Frameworks die Dinge vereinfachen sollen die man nicht begriffen hat und anderen Dingen an, die ich nicht so mag 🙂 .
Eine Ausnahme ist das Observer-Pattern (was hat es wohl angestellt, dass es auch Pattern geschimpft wird?). Grundsätzlich geht es darum, dass eine Klasse für Daten oder Ereignisse zuständig ist (das Subject). Andere Klassen können sich als Beobachter (Observer) anmelden und werden bei Statusänderungen informiert. MVC (Model-View-Controller) macht rege davon Gebrauch, indem das Model die Daten verwaltet (Subject) und Views (Observer) die Daten darstellen. Eine View könnte beispielsweise für eine Baumansicht verantwortlich sein, während sich eine andere View um eine listenartige Ansicht kümmert. Ändern sich nun die Daten, so werden beide benachrichtigt und können ihre Ausgaben anpassen. So ist es einfach, neue Klassen hinzuzufügen die auf Statusänderungen reagieren können müssen.

Das Observerpattern mit SPL

SPL ist die Standard PHP Library die ab PHP 5.0 dabei ist, stetig weiterentwickelt wird und ohne zusätzlichen Aufwand/Code verwendet werden kann. Sie erlaubt ein paar ganz nette Gags, aber das soll hier nicht Thema sein.

Ohne SplObjectStorage

Leider sind Beispiele für die PHP Implementierung etwas knapp gesät. Neben PHP Avancado gibt es nur wenig Code. Die offizielle SPL-Seite hat zwar viel Doku aber leider auch keine Beispielimplementierung.

Darum hier etwas Code. Die Klasse Ticker generiert jede Sekunde einen Tick. Einige Observer beobachten sie und reagieren darauf.

Die erste Version arbeitet ohne SplObjectStorage, damit das Prinzip klar wird. Man muss sich somit selber um die Speicherung der Observer kümmern.

<?php
/**
 * Observer pattern without SplObjectStorage
 *
 * Little example because there are not much of them on the net.
 * It implements a Model-View relationship.
 * Taken from <a href="https://blog.oncode.info">Technik, Gothic und Anderes</a>.
 * Needs at least PHP 5.1
 *  
 * @see http://www.php.net/~helly/php/ext/spl/interfaceSplObserver.html
 * @see http://phpavancado.net/comment/reply/410
 * @see http://wiki.cc/php/?title=SplObserver
 * @author Skaldrom Y. Sarg
 */


/**
 * The Class we are observing
 *
 * This class generates a tick every second.
 */

class Ticker implements SplSubject {
    protected $numTicks= 0; // Stores the ticks
    protected $observers= array (); // Stores all observers

    /**
     * Needed to register observers
     *
     * Note the typehinting here.
     */

    public function attach(SplObserver $observer) {
        $this->observers[]= $observer;
    }

    /**
     * Needed to unregister observers
     *
     * Note the typehinting here.
     */

    public function detach(SplObserver $observer) {
        // Not implemented here
    }

    /**
     * Notify all Observers that we have changed
     */

    public function notify() {
        foreach ($this->observers as $obj) {
            $obj->update($this);
        }
    }

    /**
      * Get the number of ticks
      */

    public function getNumTicks() {
        return $this->numTicks;
    }

    /**
     * The ticker itslef
     */

    public function doTicks() {
        while ($this->numTicks < 10) {
            sleep(1); // Sleep for one second
            $this->numTicks++;
            echo "\nTicker: Added a Tick (" . $this->numTicks . ")\n";
            $this->notify(); // Tell all observers we have changed         
        }
    }
}

/**
 * Observer that counts the ticks
 */

class Observer1 implements SplObserver {
    public function update(SplSubject $subject) {
        echo "Observer 1: Wow, a Tick!!! We are at tick number " . $subject->getNumTicks() . "\n";
    }
}

/**
 * Observer that calculates the number of ticks until 10
 */

class Observer2 implements SplObserver {
    public function update(SplSubject $subject) {
        echo "Observer 2: TickTick, there are " . (10 - $subject->getNumTicks()) . " ticks left until 10\n";
    }
}

$ticker= new Ticker(); // The subject to be observed

$observer1_1= new Observer1(); // First observer of type 1
$ticker->attach($observer1_1);

$observer1_2= new Observer1(); // Another observer of type 1
$ticker->attach($observer1_2);

$observer2= new Observer2(); // Observer of type 2
$ticker->attach($observer2);

// Start the run
$ticker->doTicks();
?>

Und die Ausgabe (im Sekundentakt):

Ticker: Added a Tick (1)
Observer 1: Wow, a Tick!!! We are at tick number 1
Observer 1: Wow, a Tick!!! We are at tick number 1
Observer 2: TickTick, there are 9 ticks left until 10

Ticker: Added a Tick (2)
Observer 1: Wow, a Tick!!! We are at tick number 2
Observer 1: Wow, a Tick!!! We are at tick number 2
Observer 2: TickTick, there are 8 ticks left until 10
[...]

SplObjectStorage

SplObjectStorage nimmt uns einiges ab. Er implementiert aber das Interface SplSubject nicht. SplObjectStorage hat eine Implementierung von attach() und detach() und SplSubject auch, aber eine andere 🙁 . Nun muss man halt zusammenleimen, sonst wärs noch kürzer…

<?php
/**
 * Observer pattern with SplObjectStorage
 *
 * Little example because there are not much of them on the net.
 * It implements a Model-View relationship with the help of the SPL object storage class.
 * Taken from <a href="https://blog.oncode.info">Technik, Gothic und Anderes</a>.
 * Needs at least PHP 5.1
 *  
 * @see http://www.php.net/~helly/php/ext/spl/classSplObjectStorage.html
 * @see http://wiki.cc/php/?title=SplObjectStorage
 * @author Skaldrom Y. Sarg
 */


/**
 * The Class we are observing
 *
 * This class generates a tick every second.
 */

class Ticker extends SplObjectStorage implements SplSubject {
    protected $numTicks= 0; // Stores the ticks

    /**
     * Needed to register observers
     *  
     * This method glues plObjectStorage::attach() and SplSubject::attach(). Otherwise you will get something like:
     *  "Fatal error: Declaration of SplObjectStorage::attach() must be compatible with that of SplSubject::attach()"
     */

    public function attach(SplObserver $observer) {
        // Duplicate-Checking is done in SplObjectStorage::attach()
        parent :: attach($observer);
    }

    /**
     * Needed to unregister observers
     *  
     * This method glues plObjectStorage::detach() and SplSubject::detach(). Otherwise you will get something like:
     *  "Fatal error: Declaration of SplObjectStorage::detach() must be compatible with that of SplSubject::dettach()"
     */

    public function detach(SplObserver $observer) {
        // Duplicate-Checking is done in SplObjectStorage::attach()
        parent :: detach($observer);
    }

    /**
     * Notify all our observers
     *
     * The observers are stored in the SplObjectStorage and this class implements an iterator.
     */

    public function notify() {
        foreach ($this as $observers) {
            $observers->update($this);
        }
    }

    /**
      * Get the number of ticks
      */

    public function getNumTicks() {
        return $this->numTicks;
    }

    /**
     * The ticker itslef
     */

    public function doTicks() {
        while ($this->numTicks < 10) {
            sleep(1); // Sleep for one second
            $this->numTicks++;
            echo "\nTicker: Added a Tick (" . $this->numTicks . ")\n";
            $this->notify(); // Tell all observers we have changed         
        }
    }
}

/**
 * Observer that counts the ticks
 */

class Observer1 implements SplObserver {
    public function update(SplSubject $subject) {
        echo "Observer 1: Wow, a Tick!!! We are at tick number " . $subject->getNumTicks() . "\n";
    }
}

/**
 * Observer that calculates the number of ticks until 10
 */

class Observer2 implements SplObserver {
    public function update(SplSubject $subject) {
        echo "Observer 2: TickTick, there are " . (10 - $subject->getNumTicks()) . " ticks left until 10\n";
    }
}

$ticker= new Ticker(); // The subject to be observed

$observer1_1= new Observer1(); // First observer of type 1
$ticker->attach($observer1_1);

$observer1_2= new Observer1(); // Another observer of type 1
$ticker->attach($observer1_2);

$observer2= new Observer2(); // Observer of type 2
$ticker->attach($observer2);

// Start the run
$ticker->doTicks();
?>

Fazit

Man beachte: Hier könnten noch viele beliebige Observer hinzugefügt werden, ohne dass das Subject (Ticker) verändert werden muss.

Einfache Objektpersistenz mit Netminds Persistence for Java

Um einen weiteren komplexen und fehleranfälligen Teil unter meine Applikationen zu schieben, wollte ich Objektpersistenz mal ausprobieren. Es gibt da verschiedene Möglichkeiten:

  • Objektorientierte DB
  • Persistenzframework bzw Mapper auf eine relationale DB

Für Java gibts da die Schwergewichte Hybernate und JDO (bspw. mittels JPOX), die mir aber für ein kurzes Schnuppern zu schwergewichtig waren. Ich habe mich für Netminds „Persistence for Java“ entschieden. Nachtrag: Das Projekt wurde umbenannt und heisst nun Beankeeper.

Bestehende Unterlagen:

Erstellen eines Projekts

Ich habe zum Ausprobieren Eclipse verwendet.

  1. Neues Java Projekt erstellen
  2. „lib/“ Verzeichnis anlegen
  3. Die Libraries netmind, log4j und java-cup-11-runtime sind im Download von Net Persistence dabei. Diese ins „lib/“ Verzeichnis kopieren.
  4. Den JDBC-Treiber (ev. den für MySQL) auch in dieses Verzeichnis.
  5. Rechtsklick auf das Projekt -> Properties -> Java Build Path -> Libraries -> Add JARs und alle Libs hinzufügen.
  6. Eine Datenbank und einen DB-Benutzer erstellen. Schema braucht es keines.

Quirks:

Beim Start gabs bei mir folgende Meldung:

Exception in thread "main" hu.netmind.persistence.StoreException: there are multiple network interfaces, but no recognizable preferred subnetwork ip

Ein Blick auf den Quellcode ergab, dass er in /java/hu/netmind/persistence/node/NodeServer.java, Zeile 151 irgendwie alle Interfaces durchgeht und nur eines auswählt wenn es mit „10.“ oder „192.“ beginnt. Meines beginnt mit 172. und so musste ich das in dieser Quelldatei ergänzen. Ant und Maven treiben mir den Angstschweiss auf die Stirn, aber ein simples „ant“ im Basisverzeichnis des Downloads hat mir eine neue Lib gemacht. Super!

Code

Hier der Code… Als Resultat sollte er komplett und verständlich sein….

AddressStarter.java:

package ch.baden.Modul223.LA1002;

import hu.netmind.persistence.Store;
import java.util.*;

public class AdressStarter {
    public static void main(String[] args) {
        Store store = new Store("com.mysql.jdbc.Driver",
                "jdbc:mysql://localhost/persistence?user=persistence&amp;password=persistence");
        Address myAddress = new Address("Sarg", "Skaldrom Y.", "000-000");
        store.save(myAddress);
        List addresses = store.find("find Address");
        System.out.println("Total results: " + addresses.size());
        for (Object object : addresses) {
            Address bean = (Address) object;
            System.out.println(bean.toString());
        }
    }
}

Address.java:

package ch.baden.Modul223.LA1002;

public class Address {
    private String name;

    private String vorname;

    private String nummer;

    public Address(String name, String vorname, String nummer) {
        super();
        this.name = name;
        this.vorname = vorname;
        this.nummer = nummer;
    }

    public Address() {
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getNummer() {
        return nummer;
    }

    public void setNummer(String nummer) {
        this.nummer = nummer;
    }

    public String getVorname() {
        return vorname;
    }

    public void setVorname(String vorname) {
        this.vorname = vorname;
    }

    public String toString() {
        return this.name + " " + this.vorname + "/" + this.nummer;
    }
}