CN105022636B - 一种面向智能元的编程语言系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向智能元的编程语言系统，包含一个或多个智能元，智能元包含ID标识符区、存储区、程序区和消息处理系统；ID标识符区存储与每个智能元唯一对应的标示符，存储区存储数据、外部传递来的程序、外部传递来的消息系统和/或其它智能元；程序区运行自身所包含的程序、存储于本智能元存储区的程序和/或远程程序；消息处理系统实现本智能元与其它智能元进行数据传递、程序传递、消息传递以及智能元传递。本发明具备面向对象编程方法的所有优点，根据外部的环境变化、消息的接收，通过自身的判断做出相应的反应，并根据需要向对应的智能元发布消息，使接收消息的智能元了解消息的变化，并根据接收的消息特征做出相应的动作响应。

Description

一种面向智能元的编程语言系统

技术领域

本发明涉及一种编程系统，尤其涉及一种面向智能元的编程语言系统。

背景技术

面向对象的编程方法已经广泛应用多年。世界的所有事物都可以描述成对象。面向对象的编程方法具有如下特征：封装性、继承性和多态性。在面向对象中，对象本身就提供了存储数据的空间，这样就使函数的参数传递变得更为简单；而且提供了数据封装后，数据的访问也变的更为安全。面向对象程序设计具有许多优点：

1、开发时间短，效率高，可靠性高，所开发的程序更强壮。由于面向对象编程的可重用性，可以在应用程序中大量采用成熟的类库，从而缩短了开发时间。

2、应用程序更易于维护、更新和升级。继承和封装使得应用程序的修改带来的影响更加局部化。

但面向对象的编程方法对事物的描述仍然存在滞后性、智能性较差的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向智能元的编程语言系统，具备面向对象编程方法的所有优点，可以根据外部的环境变化、外部消息的接收，通过自身的判断做出相应的反应，并根据需要向对应的智能元发布消息，使接收消息的智能元了解消息的变化，并根据接收的消息特征做出相应的动作响应。

本发明采用下述技术方案：

一种面向智能元的编程语言系统，包含一个或多个智能元，智能元包含ID标识符区、存储区、程序区和消息处理系统；ID标识符区用于存储与每个智能元唯一对应的标示符，存储区用于存储自身数据、外部传递来的数据、程序、消息系统和/或其它智能元；所述的程序区用于存储自身所包含的程序和/存储于本智能元存储区的程序指针或接口和/或存储于远程程序指针或接口，其中，自身所包含的程序为一个整体概念，存储于本智能元存储区的程序指针或接口为一个整体概念，存储于远程程序指针或接口为一个整体概念；所述的消息处理系统用于实现本智能元与其它智能元、本智能元与其它程序或本智能元与外部信息系统之间的消息传递；接收消息的智能元、程序或外部信息系统，根据消息的内容作出对应的响应动作。

每个智能元包含唯一的标示符ID。

智能元包含智能元。

智能元从另一个智能元移动到其它智能元；一个程序节点是一个智能元。

所述的存储区用于存储数据，数据包括直接存储在本智能元存储区的数据，还包括指向某外部存储区域的指针。

在接收到其它智能元、其它程序或外部信息系统的消息后，根据消息的内容，本智能元作出对应的响应动作，消息包括广播信息、命令、请求和/或协商；消息处理系统根据本智能元要求其它智能元、其它程序或外部信息系统所要完成的动作，发出该动作对应的消息，命令或请求对应的其它智能元、其它程序或外部信息系统去完成要求的动作；智能元执行自身包含的程序、传递到存储区的程序和/或执行、调用远程程序。

所述的智能元的消息处理系统包括接收消息处理系统和发送消息处理系统；

当智能元的接收消息处理系统接收到消息后，按照如下步骤进行处理：

A1：本智能元判断发送消息的智能元是否有权访问本智能元，若有权访问，则进入步骤A2；若无权访问，则进入步骤A6；

A2：本智能元判断接收到的消息是否为系统出错消息，若不是系统出错消息，则进入步骤A3；若是系统出错消息，则进入步骤A8；

A3：本智能元判断接收到的消息是否为智能元出错消息，若不是智能元出错消息，则进入步骤A4；若是智能元出错消息，则进入步骤A9；

A4：本智能元判断接收到的消息是否为有效消息，若不是有效消息，则进入步骤A5；若是有效消息，则进入步骤A10；

A5：本智能元判断是否需要向发送此消息的智能元反馈此消息是无效消息，若需要反馈，则进入步骤A11；若无需反馈，则退出智能元消息处理系统；

A6：本智能元判断是否需要向发送此消息的智能元反馈无权访问的消息，若需要反馈，则进入步骤A7；若无需反馈，则退出智能元消息处理系统；

A7：本智能元向发送此消息的智能元反馈无权访问的消息，然后退出智能元消息处理系统；

A8：本智能元的接收消息处理系统将系统出错消息转至系统错误处理程序进行处理；

A9：本智能元的接收消息处理系统将智能元出错消息转至智能元错误处理程序进行处理；

A10：本智能元的接收消息处理系统将有效消息转至智能元有效消息处理程序进行处理；

A11：本智能元向发送此消息的智能元反馈此消息是无效消息，然后退出智能元消息处理系统；

所述的智能元的发送消息处理系统具有如下三种消息发送方法：

B1：单独向某一智能元发送消息，即本智能元的发送消息处理系统向某一智能元单独发送消息；

B2：选择性向某一智能元单独发送消息，即本智能元的发送消息处理系统经过条件判断，在多个智能元当中向某一个符合条件的智能元单独发送消息；

B3：迸发发送多路消息，即本智能元经过条件判断，向多个智能元同时发送消息。

所述的智能元的程序区内的程序，能够通过计算产生变量值、通过程序处理产生数据、通过程序或人工干预产生文本或其他数据、在智能元之间传递数据、程序或智能元、通过程序向相关智能元发送消息和/或通过程序向相关智能元发送跳转指令，以完成智能元的一个、多选一或多出口的程序流程的执行。

所述的智能元的程序区内的程序包含有一个或多个分支，根据判断条件实施多路程序选一执行方式，即单独发送消息至某一智能元；或是实施迸发执行多路程序方式，将程序的运行结果分别对应发送消息至若干个不同的智能元。

所述的智能元具有一个或多个入口以及一个或多个出口。

本发明具备面向对象编程方法的所有优点，可以根据外部的环境变化、外部消息的接收，通过自身的判断做出相应的反应，并根据需要向对应的智能元发布消息，使接收消息的智能元了解消息的变化，并根据接收的消息特征做出相应的动作响应，极大地降低了业务流程和计算机对应处理流程的翻译工作，降低了编程工作难度，大幅度提高编程效率。

附图说明

图1为基本的智能元结构示意图；

图2为存储有数据的智能元结构示意图；

图3为存储有数据、外部传递来的程序、外部传递来的消息系统的智能元结构示意图；

图4为存储有数据、外部传递来的程序、外部传递来的消息系统和其他智能元的智能元结构示意图；

图5为智能元包含智能元的结构示意图；

图6为智能元A接收到由智能元B发送来的外部消息后的处理过程示意图；

图7为智能元A向智能元B发送程序执行结果的处理过程示意图；

图8为智能元B向智能元C发送消息后的处理过程示意图；

图9为智能元C向智能元B移动的处理过程示意图；

图10为智能元C移动完成后智能元B向智能元A发送消息的处理过程示意图；

图11为智能元编程方法的执行过程示意图；

图12为智能元的接收消息处理系统接收到消息后的处理过程流程图；

图13至图15为智能元的发送消息处理系统的三种消息发送方法示意图；

图16为多路程序选一执行方式的流程图；

图17为迸发执行多路程序方式的流程图；

图18为迸发处理流程的示意图；

图19为面向智能元的典型迸发处理流程示意图；

图20为智能元命令控制路线示意图；

图21为图20中智能元A在行进路线为A→B→[→D]→F时的行进路线示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作以详细的描述：

本发明所述的智能元，是指在一个计算机信息处理系统中，具有唯一标示符且包含存储区、程序区和消息处理系统的可移动的基本程序单元；任意一个程序节点也可以描述成智能元。

本发明所述的面向智能元的编程语言系统，包含一个或多个智能元，多个智能元之间能够相互传递消息；

所述的智能元包括ID标识符区、存储区、程序运行区和消息处理系统；

ID标识符区用于存储与每个智能元唯一对应的标示符；每一个智能元均包含一个唯一的标示符。

存储区用于存储自身数据、外部传递来的数据、程序、消息系统和/或其它智能元；存储区所存储的数据包括直接存储在本智能元存储区的数据，还包括指向某外部存储区域（如磁盘存储）的指针。

所述的程序区用于存储自身所包含的程序和/或存储于本智能元存储区的程序指针或接口和/或存储于远程程序指针或接口，其中，自身所包含的程序为一个整体概念，存储于本智能元存储区的程序指针或接口为一个整体概念，存储于远程程序指针或接口为一个整体概念；存储于远程程序指针或接口如局域网、城域网或广域网络中的程序地址指针或接口；智能元可以执行自身包含的程序，也可以执行传递到存储区的程序，甚至可以执行、调用远程程序（局域网、城域网或广域网络的程序）。

智能元的程序区内的程序，能够通过计算产生变量值、通过程序处理产生数据、通过程序或人工干预产生文本或其他数据、在智能元之间传递数据、程序或智能元、通过程序向相关智能元发送消息和/或通过程序向相关智能元发送跳转指令，以完成智能元的一个、多选一或多出口的程序流程的执行。

消息处理系统用于实现本智能元与其它智能元、本智能元与其它程序或本智能元与外部信息系统之间的消息传递。外部信息系统是指本编程语言系统之外的信息系统，如工厂的生产管理信息系统、政府部门的文件信息管理系统。接收消息的智能元、程序或外部信息系统，根据消息的内容作出对应的响应动作；消息处理系统根据本智能元要求其它智能元、其它程序或外部信息系统所要完成的动作，发出该动作对应的消息，命令或请求对应的其它智能元、其它程序或外部信息系统去完成要求的动作；智能元执行自身包含的程序、传递到存储区的程序和/或执行、调用远程程序。消息处理系统的典型应用是实现本智能元与其它智能元、其它程序或外部信息系统系统之间进行数据传递、程序传递、消息传递以及智能元传递。

本发明中，智能元能够包含智能元，如图5所示，如将一个单位描述成一个智能元，则单位内设的部门也描述成一个智能元，这就构成了智能元包含智能元的程序结构；智能元能够从另一个智能元移动到其它智能元，如在物流系统中，一个带有发射芯片的物品描述成一个智能元，物品经过的地点也描述成智能元，物品从一个地点移动到另一个地点就是智能元移动的应用实例；一个程序节点可以是一个智能元，一份公文从一个单位流转到另一个单位，一个单位是一个公文处理程序节点，单位描述成一个智能元就是一个典型应用。

图1至图５分别为不同形式的智能元结构示意图；

图6至图10是智能元编程方法的一个典型处理过程，即智能元之间如何相互进行消息的传递并完成最终任务。

如图6所示，智能元A接收到由智能元B发送来的外部消息后，通过智能元A的消息处理系统进行分析，然后执行程序区中对应该外部消息的处理程序；

如图7所示，智能元A执行完对应该外部消息的程序后，触发智能元A的消息处理系统，向智能元B发送程序执行结果所对应的消息；

如图8所示，智能元B接到智能元A发送的消息后，智能元B的消息处理系统通过分析后向智能元C发送消息，要求将智能元C移动到智能元B中。

如图9所示，智能元C接到智能元B发送的消息后，同意移动到智能元B中，通过智能元B操作（也可以由智能元C自身推送），将智能元C移动到智能元B中（智能元C的移动可通过自己推送、其他智能元夺取或第三方操纵实现）。

如图10所示，智能元C移动完成后，智能元B向智能元A发送消息，通知智能元A，移动智能元C的工作完成。等消息产生后，相应的智能元执行对应的动作。

本发明中，智能元编程方法的执行过程如图11所示。

智能元编程方法既支持C/S结构，也支持B/S结构。

智能元虚拟机支持智能元编译器生成的代码执行，也支持解析、执行智能元编程方法产生的语言，并为智能元模型提供执行环境。智能元编程方法适用于不同的编程模式和各种编程语言。

本发明中，智能元的消息处理系统包括接收消息处理系统和发送消息处理系统；

如图12所示，当智能元的接收消息处理系统接收到消息后，按照如下步骤进行处理：

A1：本智能元判断发送消息的智能元是否有权访问本智能元，若有权访问，则进入步骤A2；若无权访问，则进入步骤A6；

A2：本智能元判断接收到的消息是否为系统出错消息，若不是系统出错消息，则进入步骤A3；若是系统出错消息，则进入步骤A8；

A3：本智能元判断接收到的消息是否为智能元出错消息，若不是智能元出错消息，则进入步骤A4；若是智能元出错消息，则进入步骤A9；

A4：本智能元判断接收到的消息是否为有效消息，若不是有效消息，则进入步骤A5；若是有效消息，则进入步骤A10；

A5：本智能元判断是否需要向发送此消息的智能元反馈此消息是无效消息，若需要反馈，则进入步骤A11；若无需反馈，则退出智能元消息处理系统；

A6：本智能元判断是否需要向发送此消息的智能元反馈无权访问的消息，若需要反馈，则进入步骤A7；若无需反馈，则退出智能元消息处理系统；

A7：本智能元向发送此消息的智能元反馈无权访问的消息，然后退出智能元消息处理系统；

A8：本智能元接收到系统出错消息时，转至系统错误处理程序进行处理；

A9：本智能元接收到智能元出错消息时，转至智能元错误处理程序进行处理；

A10：本智能元接收到有效消息时，处理系统将转至智能元有效消息处理程序进行处理，智能元有效消息处理程序可包含若干个子程序；

A11：本智能元向发送此消息的智能元反馈此消息是无效消息，然后退出智能元消息处理系统；

所述的智能元的发送消息处理系统具有如下三种消息发送方法：

B1：单独向某一智能元发送消息，如图13所示，即本智能元的发送消息处理系统向某一智能元单独发送消息；

B2：选择性向某一智能元单独发送消息，如图14所示，即本智能元的发送消息处理系统经过条件判断，在多个智能元当中向某一个符合条件的智能元单独发送消息；

B3：迸发发送多路消息，如图15所示，即本智能元经过条件判断，向多个智能元同时发送消息，迸发发送多路消息后，将引起多个智能元程序的迸发执行。所谓向多个智能元同时发送消息，其实质是一个循环发送的过程，只要有一个智能元没有收到消息，程序将循环执行下去。

所述的智能元的程序区内的程序，能够完成如下功能但不限于所列功能：

1、通过计算产生变量值；

2、通过程序处理产生数据；

3、通过程序或人工干预产生文本或其他数据；

4、在智能元之间传递数据（含多媒体）、程序或智能元；

5、通过程序向相关智能元发送消息（命令、请求等）；

6、通过程序向相关智能元发送跳转“指令”，来完成智能元的一个、多选一或多出口的程序流程执行。

所述的智能元程序区内的程序可以有多个程序分支，根据条件判断选择一路程序进行执行，并产生结果。运行结果可以按照不同的方式发送至其他智能元。

1. 多路程序选一执行方式

如图16所示，多分支程序的运行结果能够根据判断条件,单独发送消息至某一智能元，从而引起该智能元的响应；

2. 迸发执行多路程序方式

如图17所示，多分支程序能够根据判断条件运行某一处理分支程序，并产生一运行结果；根据处理结果，处理程序向若干个智能元发送消息，触发对应的智能元同时执行各自的程序，通过并行处理来提高工作效率，缩短处理工作的时间。

智能元具有一个或多个入口以及一个或多个出口。

程序从一个智能元出口或多选一出口流转到下一智能元的过程比较简单，此处不再赘述。下面具体介绍程序从一个智能元多出口迸发执行程序的过程：

智能元程序运行产生一处理结果，将处理结果发送给下一智能元。接收处理结果的智能元根据接收的结果，调用对应的处理程序。产生的效果就使处理流程走到了下一智能元的流程。通过向多个智能元发送相同或不同的处理结果。接收处理结果的各智能元调用各自的对应处理程序，产生的效果就是迸发出处理流程。迸发处理流程的典型示意图如图18和图19。

本发明中，智能元具有对象的各种特性，包括继承性、封装性和多态性；智能元具有学习功能，智能元具有学习功能的一个典型实现实例是将一个较高处理级别的功能程序段传递给智能元，并将该智能元的处理接口指针指向该功能程序段。该智能元的处理能力就具备新功能程序段的水平。通过向其他智能元学习，就能获取其他智能元具备的功能。也可以通过较高级别的智能元的命令，削减智能元的智能功能。直至撤消该智能元。智能元内部可以有一个命令控制线（路线图），它既可以被自身(有序)修改、控制；也可以由外部智能元(有序)修改、控制（根据需要有权修改或无权修改）。并能记忆程序执行到某一位置的状态。

一个典型实例如图20所示，智能元A首先无条件移动到智能元B。通过触发对应程序，产生一个结果。如果结果符合条件x，则智能元A从智能元B移动到智能元C，经过处理后，又从智能元C移动到智能元F；如果结果符合条件y，则智能元A从智能元B移动到智能元D，经过处理后，又从智能元D移动到智能元F；如果结果符合条件z，则智能元A从智能元B移动到智能元E，经过处理后，又从智能元D移动到智能元F；

在图20中，智能元A的命令控制线典型描述如下：A→B→[(条件x→C)或(条件y→D)或(条件z→E)]→F。

若将智能元A的命令控制线修改成：A→B→[→D]→F，则智能元A移动的实际路线图如图21所示。

Claims (8)

1.一种面向智能元的编程语言系统，其特征在于：包含一个或多个智能元，智能元包含ID标识符区、存储区、程序区和消息处理系统；ID标识符区用于存储与每个智能元唯一对应的标示符，存储区用于存储自身数据、外部传递来的数据、程序、消息系统和/或其它智能元；所述的程序区用于存储自身所包含的程序和/或存储于本智能元存储区的程序指针或接口和/或存储于远程程序指针或接口，其中，自身所包含的程序为一个整体概念，存储于本智能元存储区的程序指针或接口为一个整体概念，存储于远程程序指针或接口为一个整体概念；所述的消息处理系统用于实现本智能元与其它智能元、本智能元与其它程序或本智能元与外部信息系统之间的消息传递；接收消息的智能元、程序或外部信息系统，根据消息的内容作出对应的响应动作；

在接收到其它智能元、其它程序或外部信息系统的消息后，根据消息的内容，本智能元作出对应的响应动作，消息包括广播信息、命令、请求和/或协商；消息处理系统根据本智能元要求其它智能元、其它程序或外部信息系统所要完成的动作，发出该动作对应的消息，命令或请求对应的其它智能元、其它程序或外部信息系统去完成要求的动作；智能元执行自身包含的程序、传递到存储区的程序和/或执行、调用远程程序；

所述的智能元的消息处理系统包括接收消息处理系统和发送消息处理系统；

当智能元的接收消息处理系统接收到消息后，按照如下步骤进行处理：

A1：本智能元判断发送消息的智能元是否有权访问本智能元，若有权访问，则进入步骤A2；若无权访问，则进入步骤A6；

A2：本智能元判断接收到的消息是否为系统出错消息，若不是系统出错消息，则进入步骤A3；若是系统出错消息，则进入步骤A8；

A3：本智能元判断接收到的消息是否为智能元出错消息，若不是智能元出错消息，则进入步骤A4；若是智能元出错消息，则进入步骤A9；

A4：本智能元判断接收到的消息是否为有效消息，若不是有效消息，则进入步骤A5；若是有效消息，则进入步骤A10；

A5：本智能元判断是否需要向发送此消息的智能元反馈此消息是无效消息，若需要反馈，则进入步骤A11；若无需反馈，则退出智能元消息处理系统；

A6：本智能元判断是否需要向发送此消息的智能元反馈无权访问的消息，若需要反馈，则进入步骤A7；若无需反馈，则退出智能元消息处理系统；

A7：本智能元向发送此消息的智能元反馈无权访问的消息，然后退出智能元消息处理系统；

A8：本智能元的接收消息处理系统将系统出错消息转至系统错误处理程序进行处理；

A9：本智能元的接收消息处理系统将智能元出错消息转至智能元错误处理程序进行处理；

A10：本智能元的接收消息处理系统将有效消息转至智能元有效消息处理程序进行处理；

A11：本智能元向发送此消息的智能元反馈此消息是无效消息，然后退出智能元消息处理系统；

所述的智能元的发送消息处理系统具有如下三种消息发送方法：

B1：单独向某一智能元发送消息，即本智能元的发送消息处理系统向某一智能元单独发送消息；

B2：选择性向某一智能元单独发送消息，即本智能元的发送消息处理系统经过条件判断，在多个智能元当中向某一个符合条件的智能元单独发送消息；

B3：迸发发送多路消息，即本智能元经过条件判断，向多个智能元同时发送消息。

2.根据权利要求1所述的面向智能元的编程语言系统，其特征在于：每个智能元包含唯一的标示符ID。

3.根据权利要求1所述的面向智能元的编程语言系统，其特征在于：智能元包含智能元。

4.根据权利要求1所述的面向智能元的编程语言系统，其特征在于：智能元从另一个智能元移动到其它智能元；一个程序节点是一个智能元。

5.根据权利要求1所述的面向智能元的编程语言系统，其特征在于：所述的存储区用于存储数据，数据包括直接存储在本智能元存储区的数据，还包括指向某外部存储区域的指针。

6.根据权利要求1所述的面向智能元的编程语言系统，其特征在于：所述的智能元的程序区内的程序，能够通过计算产生变量值、通过程序处理产生数据、通过程序或人工干预产生文本或其他数据、在智能元之间传递数据、程序或智能元、通过程序向相关智能元发送消息和/或通过程序向相关智能元发送跳转指令，以完成智能元的一个、多选一或多出口的程序流程的执行。

7.根据权利要求1所述的面向智能元的编程语言系统，其特征在于：所述的智能元的程序区内的程序包含有一个或多个分支，根据判断条件实施多路程序选一执行方式，即单独发送消息至某一智能元；或是实施迸发执行多路程序方式，将程序的运行结果分别对应发送消息至若干个不同的智能元。

8.根据权利要求1所述的面向智能元的编程语言系统，其特征在于：所述的智能元具有一个或多个入口以及一个或多个出口。