第七篇　Central 中央协调

第26章　Central

本章大纲

Central 定义
Central 与 Individual
Central 与 Application
Central 接收
Central 分发
Central 协调
Central 状态
Central 生命周期
Central 不负责什么
Central 完整代码结构

26.1 Central 定义

Central（中央协调器）是 SAI Framework 中负责协调 Individual 内部各个核心模块运行的中央组件。

Central 的核心作用不是“思考”，而是：

接收进入 Individual 的信息，判断应该交给哪个内部模块处理，并协调各模块按照规定的运行顺序完成一次 SAI 生命周期。

可以把 Central 理解为：

Central
=
内部协调中心

而不是：

Central
≠ Cognition
≠ Reasoning
≠ Decision
≠ Intelligence

26.1.1 Central 在整体架构中的位置

前面的 Information 与 Scene 已经建立了外部信息进入系统的路径：

外部世界
   ↓
InformationSource
   ↓
InformationReceiver
   ↓
Information
   ↓
SceneCollector
   ↓
Scene
   ↓
Central
   ↓
SAI内部处理

Central 再向内部各模块协调：

                     Central
                        │
       ┌────────────────┼────────────────┐
       ↓                ↓                ↓
   Perception        Memory          Cognition
       │                │                │
       └────────────────┼────────────────┘
                        ↓
                    Reasoning
                        ↓
                    Decision
                        ↓
                    Behavior
                        ↓
                      Action

因此，Central 位于：

外部输入
   ↓
Information / Scene
   ↓
Central
   ↓
内部认知处理
   ↓
外部行为

26.2 Central 与 Individual

Central 与 Individual 是两个不同层次。

Individual

Individual 是整个模拟人工个体。

Individual
├── Identity
├── State
├── Ability
├── Memory
├── Cognition
├── Learning
└── Behavior

Central

Central 是 Individual 内部的协调中心。

Individual
│
├── Identity
├── State
├── Ability
├── Memory
├── Cognition
├── Learning
├── Behavior
│
└── Central
       │
       ├── Perception
       ├── Cognition
       ├── Memory
       ├── Reasoning
       ├── Decision
       └── Behavior

因此：

Individual = 谁在运行

Central = 谁负责协调运行

26.2.1 为什么不能把 Central 等同于 Individual？

因为 Individual 包含的不只是运行协调。

例如：

Individual
├── Identity
│
├── State
│
├── Ability
│
├── Memory
│
├── Cognition
│
├── Learning
│
└── Behavior

Central 只是让这些能力按照生命周期运行。

例如：

Central
   ↓
调用 Perception
   ↓
调用 Cognition
   ↓
调用 Memory
   ↓
调用 Reasoning
   ↓
调用 Decision
   ↓
调用 Behavior

所以 Central 是：

Individual 的运行协调机制。

而不是：

Individual 本身。

26.3 Central 与 Application

第8章已经定义过 Application。

两者也不能混淆。

Application
    ↓
负责整个 Framework Runtime

而：

Central
    ↓
负责 Individual 内部协调

可以表示为：

Application
    │
    ├── Bootstrap
    ├── Container
    ├── Application Lifecycle
    │
    └── Individual
           │
           └── Central
                  │
                  ├── Perception
                  ├── Cognition
                  ├── Memory
                  ├── Reasoning
                  ├── Decision
                  └── Behavior

因此：

组件	主要职责
Application	Framework 运行环境
Individual	模拟人工个体
Central	Individual 内部协调
Engine	执行具体处理
Manager	管理对象/资源
Controller	外部入口控制

最重要的关系：

Application
    ↓
运行 Individual

Individual
    ↓
拥有 Central

Central
    ↓
协调 Engines

26.4 Central 接收

Central 首先需要接收进入 Individual 的内部输入。

它可以接收：

Information
Scene
Event
Feedback
Task
Action Result

但这里需要特别区分：

InformationReceiver 负责外部信息接收，Central 负责接收已经进入运行链路的内部输入。

例如：

Sensor
 ↓
InformationSource
 ↓
InformationReceiver
 ↓
Information
 ↓
Central

或者：

SceneCollector
 ↓
Scene
 ↓
Central

Central 不应该直接代替 Sensor 或 InformationReceiver。

26.4.1 Central 接收接口

可以设计为：

public function receive($input)
{
    $this->input = $input;
}

也可以进一步区分：

public function receiveInformation($information)
{
    $this->input = $information;
}

public function receiveScene($scene)
{
    $this->scene = $scene;
}

public function receiveEvent($event)
{
    $this->event = $event;
}

public function receiveFeedback($feedback)
{
    $this->feedback = $feedback;
}

这样 Central 就成为内部运行入口。

26.5 Central 分发

Central 接收到信息以后，并不是自己处理全部内容。

它需要把任务交给对应的 Engine。

例如：

Central
   │
   ├── Information
   │       ↓
   │   PerceptionEngine
   │
   ├── Memory Request
   │       ↓
   │   MemoryEngine
   │
   ├── Cognition Request
   │       ↓
   │   CognitionEngine
   │
   ├── Reasoning Request
   │       ↓
   │   ReasoningEngine
   │
   ├── Decision Request
   │       ↓
   │   DecisionEngine
   │
   └── Behavior Request
           ↓
       BehaviorEngine

这就是：

Central 分发。

26.5.1 Central 为什么需要分发？

假设一个场景：

Temperature = 32°C
Person = PRESENT
Fan = OFF

Central 不应该自己完成：

读取温度
判断对象
理解场景
查询记忆
执行推理
产生决策
控制风扇

而应该：

Central
 ↓
PerceptionEngine
 ↓
CognitionEngine
 ↓
MemoryEngine
 ↓
ReasoningEngine
 ↓
DecisionEngine
 ↓
BehaviorEngine

每个 Engine 负责自己的工作。

Central 负责把这些工作连接起来。

26.6 Central 协调

Central 最核心的职责就是：

协调。

协调包括：

① 顺序协调

确定：

先感知
再认知
再记忆
再推理
再决策
再行为

而不是：

Decision
 ↓
Perception

② 数据协调

前一个 Engine 的结果成为后一个 Engine 的输入。

例如：

Information
 ↓
Perception
 ↓
Elements
 ↓
Objects
 ↓
Cognition
 ↓
Understanding
 ↓
Reasoning
 ↓
Conclusion
 ↓
Decision
 ↓
Behavior

Central 负责传递这些结果。

③ 状态协调

例如：

PerceptionEngine = running
CognitionEngine = completed
ReasoningEngine = running
DecisionEngine = waiting

Central 需要知道各模块目前处于什么状态。

④ 异常协调

如果：

PerceptionEngine
       ↓
     failed

Central 不应该继续无条件执行：

Reasoning
 ↓
Decision
 ↓
Behavior

而应该根据系统规则：

Perception Failed
       ↓
Central
       ↓
停止当前流程
       ↓
记录异常
       ↓
等待恢复 / 重试 / 进入安全状态

这也为后面的：

Detection
Risk
Conflict
Diagnosis
Repair
Verification

提供基础。

26.6.1 Central 的协调模型

可以把 Central 简化为：

Input
  ↓
Receive
  ↓
Dispatch
  ↓
Coordinate
  ↓
Engine
  ↓
Result
  ↓
Next Engine
  ↓
Action
  ↓
Feedback

因此：

Central
=
Receive
+
Dispatch
+
Coordinate
+
State Management

26.7 Central 状态

Central 自身也需要状态。

例如：

created
initialized
ready
running
waiting
paused
error
stopping
stopped

可以表示：

Central State
│
├── created
├── initialized
├── ready
├── running
├── waiting
├── paused
├── error
├── stopping
└── stopped

26.7.1 Central 当前运行状态

例如：

$central->getState();

running

说明 Central 当前正在协调一次 Individual 运行过程。

如果：

error

说明 Central 当前协调过程出现异常。

26.7.2 Central 内部处理状态

除了自身状态，还可以记录当前流程：

Central
├── state = running
├── currentStage = reasoning
├── currentEngine = ReasoningEngine
├── input
├── result
└── error

例如：

array(
    'state' => 'running',
    'stage' => 'reasoning',
    'engine' => 'ReasoningEngine'
);

这样就能够知道：

Individual 当前运行到哪里。

26.8 Central 生命周期

Central 也具有自己的生命周期。

Created
   ↓
Initialized
   ↓
Ready
   ↓
Running
   ↓
Waiting / Paused
   ↓
Running
   ↓
Stopping
   ↓
Stopped

26.8.1 Created

Central 对象刚刚创建。

Central
state = created

此时可能还没有：

Engine
Dispatcher
Coordinator
Individual Context

26.8.2 Initialized

初始化依赖：

Central
 ↓
Dispatcher
 ↓
Coordinator
 ↓
Engines

26.8.3 Ready

所有必要组件准备完成：

Central
state = ready

表示：

可以接受运行输入。

26.8.4 Running

开始协调 Individual。

例如：

Information
 ↓
Perception
 ↓
Cognition
 ↓
Reasoning
 ↓
Decision
 ↓
Behavior

Central：

state = running

26.8.5 Waiting

某个流程需要等待：

等待 Information
等待 Sensor
等待 Device
等待 Feedback

Central 可以进入：

waiting

26.8.6 Error

出现异常：

Engine Error
Input Error
State Error
Device Error

Central：

state = error

后续再由维护机制处理。

26.8.7 Stopping / Stopped

Individual 停止运行：

Running
 ↓
Stopping
 ↓
Stopped

Central 也需要同步结束。

26.9 Central 不负责什么

这一部分非常重要。

Central 很容易在设计过程中变成“万能类”。

这是错误的。

26.9.1 Central 不负责感知

错误：

Central
 ↓
识别摄像头
 ↓
识别温度
 ↓
识别人

正确：

Central
 ↓
PerceptionEngine

26.9.2 Central 不负责认知

Central 不负责：

理解对象
理解关系
理解状态

这些属于：

Cognition
CognitionEngine

26.9.3 Central 不负责推理

例如：

Temperature > 30
AND Person = PRESENT

如何得到：

需要降温

这是：

ReasoningEngine

而不是 Central。

26.9.4 Central 不负责决策

例如：

TurnOnFan
OpenWindow
DoNothing

哪个优先，需要由：

DecisionEngine

处理。

26.9.5 Central 不负责执行行为

Central 不应该直接：

$fan->turnOn();

而应该：

Central
 ↓
BehaviorEngine
 ↓
Behavior
 ↓
Action
 ↓
Adapter
 ↓
Device

26.9.6 Central 不负责学习

学习属于：

Learning
LearningEngine
Experience
Memory

Central 只负责协调学习流程。

例如：

Feedback
 ↓
Experience
 ↓
LearningEngine
 ↓
Memory Update

Central 负责连接这个过程，而不是自己学习。

26.9.7 Central 不应该成为“万能类”

错误结构：

Central
├── 感知
├── 认知
├── 记忆
├── 推理
├── 决策
├── 行为
├── 学习
├── 设备控制
├── 数据库
└── 网络

这种设计会形成一个巨大的：

God Class

最终导致：

职责混乱
难以维护
模块无法独立
测试困难
扩展困难

正确结构：

Central
│
├── Dispatcher
├── Coordinator
│
├── PerceptionEngine
├── CognitionEngine
├── MemoryEngine
├── ReasoningEngine
├── DecisionEngine
├── BehaviorEngine
└── LearningEngine

Central 负责协调，而不是吞并这些模块。

26.10 Central 完整代码结构

下面建立一个基础的 Central OOP 结构。

以下 PHP 代码是本章的设计示例，用于说明 SAI Framework 的 OOP 结构，未作为实际项目代码执行验证。

26.10.1 Central 基础类

<?php

namespace SAI\Central;

class Central
{
    protected $state = 'created';

    protected $input = null;

    protected $result = null;

    protected $currentStage = null;

    protected $engines = array();


    public function initialize()
    {
        $this->state = 'initialized';
    }


    public function ready()
    {
        $this->state = 'ready';
    }


    public function start()
    {
        $this->state = 'running';
    }


    public function stop()
    {
        $this->state = 'stopped';
    }


    public function getState()
    {
        return $this->state;
    }


    public function receive($input)
    {
        $this->input = $input;
    }


    public function registerEngine($name, $engine)
    {
        $this->engines[$name] = $engine;
    }


    public function getEngine($name)
    {
        if (!isset($this->engines[$name])) {
            return null;
        }

        return $this->engines[$name];
    }


    public function setStage($stage)
    {
        $this->currentStage = $stage;
    }


    public function getStage()
    {
        return $this->currentStage;
    }


    public function setResult($result)
    {
        $this->result = $result;
    }


    public function getResult()
    {
        return $this->result;
    }
}

这个类目前只负责：

状态
输入
结果
阶段
Engine 注册
Engine 获取
生命周期

没有把 Cognition、Reasoning、Decision 等逻辑直接写进去。

26.10.2 Central 与 Engine

可以进一步建立：

public function process($input)
{
    $this->receive($input);

    $this->setStage('perception');

    $engine = $this->getEngine('perception');

    if ($engine === null) {
        return null;
    }

    $result = $engine->process($input);

    $this->setResult($result);

    return $result;
}

这里体现：

Central
 ↓
找到 Engine
 ↓
调用 Engine
 ↓
获得结果
 ↓
保存结果

Central 自己没有实现 Perception。

26.10.3 Central 协调完整流程

如果已经有多个 Engine，可以形成：

public function run($input)
{
    $this->state = 'running';

    $this->receive($input);

    /*
     * 1. Perception
     */
    $this->setStage('perception');

    $perception = $this->getEngine('perception');

    if ($perception === null) {
        $this->state = 'error';
        return null;
    }

    $perceptionResult = $perception->process($input);


    /*
     * 2. Cognition
     */
    $this->setStage('cognition');

    $cognition = $this->getEngine('cognition');

    if ($cognition === null) {
        $this->state = 'error';
        return null;
    }

    $cognitionResult = $cognition->process(
        $perceptionResult
    );


    /*
     * 3. Reasoning
     */
    $this->setStage('reasoning');

    $reasoning = $this->getEngine('reasoning');

    if ($reasoning === null) {
        $this->state = 'error';
        return null;
    }

    $reasoningResult = $reasoning->process(
        $cognitionResult
    );


    /*
     * 4. Decision
     */
    $this->setStage('decision');

    $decision = $this->getEngine('decision');

    if ($decision === null) {
        $this->state = 'error';
        return null;
    }

    $decisionResult = $decision->process(
        $reasoningResult
    );


    /*
     * 5. Behavior
     */
    $this->setStage('behavior');

    $behavior = $this->getEngine('behavior');

    if ($behavior === null) {
        $this->state = 'error';
        return null;
    }

    $behaviorResult = $behavior->process(
        $decisionResult
    );


    $this->setStage('completed');

    $this->result = $behaviorResult;

    return $behaviorResult;
}

这个例子体现 Central 的核心价值：

Central
│
├── 接收 Input
│
├── 调度 Perception
│
├── 调度 Cognition
│
├── 调度 Reasoning
│
├── 调度 Decision
│
├── 调度 Behavior
│
└── 返回最终结果

26.10.4 Central 完整结构关系

经过本章，可以得到：

                    Application
                         │
                         ▼
                    Individual
                         │
                         ▼
                      Central
                         │
          ┌──────────────┼──────────────┐
          │              │              │
          ▼              ▼              ▼
     Dispatcher     Coordinator      State
          │              │
          └───────┬──────┘
                  │
                  ▼
                Engine
                  │
     ┌────────────┼────────────┐
     ▼            ▼            ▼
Perception    Cognition    Memory
     │            │            │
     └────────────┼────────────┘
                  ▼
              Reasoning
                  │
                  ▼
               Decision
                  │
                  ▼
               Behavior
                  │
                  ▼
                Action

26.10.5 Central 在 SAI 完整数据流中的位置

现在结合前面第19～25章：

External World
      │
      ▼
InformationSource
      │
      ▼
Sensor / Human / Device / System
      │
      ▼
InformationReceiver
      │
      ▼
Information
      │
      ▼
SceneCollector
      │
      ▼
Scene
      │
      ▼
    Central
      │
      ▼
 Perception
      │
      ▼
  Element / Object
      │
      ▼
  Cognition
      │
      ▼
  Understanding
      │
      ▼
    Memory
      │
      ▼
  Reasoning
      │
      ▼
  Conclusion
      │
      ▼
  Decision
      │
      ▼
  Behavior
      │
      ▼
    Action
      │
      ▼
External World

Central 位于整个 Individual 的内部协调枢纽位置。

本章核心认识

Central 最核心的一句话是：

Central 不负责“智能处理本身”，而负责让 Individual 内部的智能处理组件按照正确的顺序、状态和数据关系协同运行。

可以最终归纳成：

InformationReceiver
    ↓
接收外部信息

SceneCollector
    ↓
组织场景

Central
    ↓
协调内部运行

Engine
    ↓
执行具体处理

Individual
    ↓
作为完整模拟人工个体运行

进一步压缩：

Application
    ↓
Individual
    ↓
Central
    ↓
Engine
    ↓
Processing
    ↓
Behavior

而 Central 自己的职责只有几个核心动作：

Receive
   ↓
Dispatch
   ↓
Coordinate
   ↓
Monitor State
   ↓
Continue / Stop / Error

这也为下一章 Dispatcher（中央分发器） 做准备：

Central
   │
   ├── Dispatcher
   │       ↓
   │    分发任务
   │
   └── Coordinator
           ↓
        协调流程

也就是说，Central 是中央协调层，Dispatcher 解决“交给谁”，Coordinator 解决“怎么协同运行”。

第26章 Central

第七篇 Central 中央协调

第26章 Central

本章大纲

26.1 Central 定义

26.1.1 Central 在整体架构中的位置

26.2 Central 与 Individual

Individual

Central

26.2.1 为什么不能把 Central 等同于 Individual？

26.3 Central 与 Application

26.4 Central 接收

26.4.1 Central 接收接口

26.5 Central 分发

26.5.1 Central 为什么需要分发？

26.6 Central 协调

① 顺序协调

② 数据协调

③ 状态协调

④ 异常协调

26.6.1 Central 的协调模型

26.7 Central 状态

26.7.1 Central 当前运行状态

26.7.2 Central 内部处理状态

26.8 Central 生命周期

26.8.1 Created

26.8.2 Initialized

26.8.3 Ready

26.8.4 Running

26.8.5 Waiting

26.8.6 Error

26.8.7 Stopping / Stopped

26.9 Central 不负责什么

26.9.1 Central 不负责感知

26.9.2 Central 不负责认知

26.9.3 Central 不负责推理

26.9.4 Central 不负责决策

26.9.5 Central 不负责执行行为

26.9.6 Central 不负责学习

26.9.7 Central 不应该成为“万能类”

26.10 Central 完整代码结构

26.10.1 Central 基础类

26.10.2 Central 与 Engine

26.10.3 Central 协调完整流程

26.10.4 Central 完整结构关系

26.10.5 Central 在 SAI 完整数据流中的位置

本章核心认识