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아키텍쳐 패턴이란 – 소프트웨어 디자인 패턴

외국인회사에 있다 보면 개발자 채용시 아키텍쳐 설계 부분도 이야기를 하게 됩니다. 그러면 어떤 어프로치로 소프트웨어를 설계해야 하느냐에 대한 논의를 하게 됩니다.

소프트웨어 개발/설계시 아키텍쳐링을 하다 보니 반복되는 패턴이 나오기 시작했고, 사람들은 이 패턴에 이름을 붙이기 시작했습니다. 즉, 아키텍쳐 패턴(Archiectural Patterns)이라 함은 소프트웨어 디자인 패턴이라고 할 수 있습니다. 참고로 패턴(Pattern)=유형,종류 라고 간주하셔도 될 것 같습니다.

 

아키텍쳐 패턴(Architectural Patterns)은 대략 다음의 10가지 종류가 있습니다.

1. Layered pattern

2. Client-server pattern

3. Master-slave pattern

4. Pipe-filter pattern

5. Broker pattern

6. Peer-to-peer pattern

7. Event-bus pattern

8. Model-view-controller pattern

9. Blackboard pattern

10. Interpreter pattern

 

여기에 하나 빠진것이 있다면 최근 떠오르는 MSA(Micro Service Architecture)가 있을텐데요… 이정도 길이면 학생들 가르킬때 21주짜리 프로그램이 하나 나올법도 하네요.

Blackboard pattern은 오늘날 NLU(Natural Language Understanding)이나 차량인식 등에 응용되는 아키텍쳐

블랙보드 아키텍쳐 패턴(Blackboard Architectural pattern)은 Non-deterministic algorithm(비결정성 알고리즘)을 구현하는데 널리 이용되고 있습니다.

Non-deterministic algorithm(비결정성 알고리즘)은 그 다음 단계의 결과가 실행할때마다 다르게 나올 수 있는 알고리즘을 의미합니다. 참고로 Deterministic algorithm(결정성 알고리즘)은 결과가 유니크(Unique)합니다. 즉, 특정 값으로 떨어집니다.

Non-deterministic algorithm(비결정성 알고리즘)의 예는 “오늘 날씨 어떻지?”라는 함수를 호출했을때, 아침에는 “맑음”이었는데, 같은 함수를 오후에 호출하면 “흐림”으로 나오는 것이 그 예라고 할 수 있습니다.

블랙보드 아키텍쳐 패턴은 크게 3개의 컴포넌트로 이루어져 있습니다.

  • 블랙보드(blackboard) – 솔루션(solution space)에서 가져온 객체(object)를 가지고 있는 구조화된 전역 메모리 (structured global memory)
  • 지식소스(knowledge source) – 각각의 표현을 기술한 모듈
  • 컨트롤 컴포넌트(control component) – 상황에 맞게 모듈을 선택/설정/실행 합니다

모든 컴포넌트는 블랙보드를 통해 제어되며, 각각의 컴포넌트들은 백보드의 데이터 객체(data object)로 생성되어, 각각의 패턴에 맞는 지식소스로부터 패턴이 일치하게 되면 정해진 프로세스를 수행하게 됩니다.

Blackboard pattern은 오늘날 NLU(Natural Language Understanding)이나 차량인식 등에 응용되는 아키텍쳐

블랙보드 아키텍쳐 패턴(Blackboard Architectural pattern)은 구문인식(Speech recognition), 차량인식 및 추적(Vehicle identification and tracking), 시그널프로세싱, 단백질 구조 분석(Protein structure identification) 등에 응용되고 있습니다.

마지막으로 블랙보드 아키텍쳐 패턴(Blackboard Architectural pattern)의 장단점을 언급하면, 새로운 애플리케이션을 쉽게 추가할 수 있다는 장점이 있습니다만, 데이터 공간의 구조를 변경은 모든 애플리케이션이 영향을 받기 때문에 하기가 어렵다는 단점이 있어 동기화 및 접근 제어가 필요할 수 있습니다.