规则引擎定义

转载自：http://thinkinside.tk/2012/03/20/rule_engine_1.html
什么是规则

在现实生活中，规则无处不在。我们最长接触的是法律、法规和各种制度；对于企业级应用来说，第一步的业务调研中很重要的内容就是了解业务规则。在企业流程再造中，可能还会接触到流程规则。

在IT技术领域，很多地方也应用了规则，比如路由表，防火墙策略，乃至角色权限控制(RBAC)，或者Web框架中的URL匹配。

不管是那种规则，都规定了一组确定的条件和此条件所产生的结果。

举一个例子，是纷繁复杂的保险费率计算中的一条规则：

IF
汽车是红色
车是运动型的
驾驶员是男性
驾驶员在16-25岁之间
THEN
保险费用增加20%

从这个例子可以看出：

每条规则都是一组条件决定的一系列结果
一条规则可能与其他规则共同决定最终结果。比如例子中的规则只产生了增量，还需要与确定基数的规则共同作用才能决定最终的费率
可能存在条件互相交叉的规则，此时有必要规定规则的优先级
推理机与规则引擎

规则作为一种知识，其典型运用就是通过实际情况，根据给定的一组规则，得出结论。这个结论可能是某种静态的结果，也可能是需要进行的一组操作。

这种规则的运用过程叫做推理。如果由程序来处理推理过程，那么这个程序就叫做推理机/推理引擎（Inference Engine）。推理机是专家系统（专家系统是人工智能的一个分支）的核心模块。



推理引擎根据知识表示的不同采取的控制策略也是不同的，常见的类型包括基于神经网络、基于案例和基于规则的推理机。其中，基于规则的推理机易于理解、易于获取、易于管理，被广泛采用。这种推理引擎被称为“规则引擎”。

在规则引擎中，将知识表达为规则（rules），要分析的情况定义为事实（facts）。二者在内存中的存储分别称为Production Memory和Working Memory，如下图：





rules和facts是规则引擎接受的输入参数，而规则引擎本身包括两个组成部分：Pattern Matcher和Agenda。Pattern Matcher根据facts找到匹配的rules，Agenda管理PatternMatcher挑选出来的规则的执行次序。在外围，还会有一个执行引擎（Execution Engine）负责根据Agenda输出的rules执行具体的操作。

其中Pattern Matcher是规则引擎负责推理的核心。和人类的思维相对应，规则引擎中也存在两种推理方式：正向推理（Forward-Chaining）和反向推理（Backward-Chaining）。

正向推理也叫演绎法，由事实驱动，从 一个初始的事实出发，不断地应用规则得出结论。首先在候选队列中选择一条规则作为启用规则进行推理，记录其结论作为下一步推理时的证据。如此重复这个过程，直到再无可用规则可被选用或者求得了所要求的解为止。

反向推理也叫归纳法，由目标驱动，首先提出某个假设，然后寻找支持该假设的证据，若所需的证据都能找到，说明原假设是正确的；若无论如何都找不到所需要的证据，则说明原假设不成立，此时需要另做新的假设。

规则引擎的作用

规则引擎可以将规则的定义从代码中分离出来，将推理过程封装到规则引擎内部进行处理，这带来几个好处：

规则外部化，即有利于规则知识的复用，也可避免改变规则时带来的代码变更问题
由规则引擎使用某种算法进行推理过程，不需要编写复杂晦涩的逻辑判断代码
开发人员的不需要过多关注逻辑判断，可以专注于逻辑处理