الأسس التقنية
أسس تقنية للمهندسين الذين يبنون أنظمة مكانية حتمية: الحاويات، إعادة التشغيل، والعمارة ذات الطبقات الثلاث التي تدعم حالة العالم الموثوقة.
المفاهيم الأساسية
محرك Asset Core هو محرك حركي-معامل مكاني حتمي يعامل حالة العالم كسلسلة من التحولات الذرية القابلة لإعادة التشغيل. عندما تقوم التطبيقات أو الأتمتة أو أدوات الوكلاء بتنفيذ العمليات - من إضافة عناصر إلى حاوية إلى نقل الكيانات عبر شبكة - يتم تسجيل كل تغيير في سجل التزام يُضاف فقط والذي يعمل كمصدر وحيد للحقيقة. وهذا يجعل وقت التشغيل قابلاً للتدقيق حسب التصميم ويمكّن من الاسترداد الدقيق بعد الفشل.
تضمن هذه البنية ما يلي:
- نفس تسلسل الأحداث دائمًا ينتج نفس الحالة النهائية (الحتمية)
- يمكن إعادة بناء أي نقطة زمنية من خلال إعادة تشغيل سجل الالتزام (replay)
- الحالة الداخلية والإشعارات الخارجية لا تتباين أبداً (التناسق)
- جميع العمليات ذرية ومعاملاتية (موثوقية)
أنواع الحاويات
تعمل الأنظمة في بيئات ذات هياكل مكانية مختلفة. يوفر Asset Core أنواع حاويات من الدرجة الأولى لكل منها، حيث يتم نمذجة الحاويات ككائنات ذات نوع مكاني حيث يمثل كل منها نوعًا مميزًا من المساحة القابلة للعناوين. المفتاح هو أن نفس نموذج المعاملة ينطبق في كل مكان، لذا لا تحتاج إلى بنية تحتية مختلفة لكل نوع من أنواع الحاويات. يدعم النظام حاليًا:
حاويات بعدد أبعاد صفر
- الأرصدة: كميات جبرية 0D (نقطة ثابتة) بدون إحداثيات مكانية. تُستخدم للعملات، الموارد، أو أي كمية لا تشغل مساحة.
- Slots: مواقع منفصلة مرقمة (1، 2، …، N) بدون علاقات هندسية. تستخدم لفتحات المعدات، القوائم المرتبة، أو المواقع الدلالية.
الشبكات المنفصلة (1D/2D)
- 1D Grids (ℤ): شبكات خطية ذات مواقع متسلسلة. تدعم وضع الأشكال، والتصادم، والقيود المكانية على طول محور واحد.
- 2D Grids (ℤ²): شبكات ثنائية الأبعاد (عرض × ارتفاع) مع دلالات هندسية كاملة. تدعم أشكال متعددة الخلايا، والتدوير، والتجاور، واكتشاف التصادم.
المساحات المستمرة (1D/2D)
- 1D Continuous (ℝ): إحداثيات ثابتة على طول خط للسكك الحديدية، المصاعد، والروبوتات ذات المحور الواحد.
- 2D Continuous (ℝ²): مواضع ثابتة للنقاط x/y مع دوران لخلايا العمل الروبوتية وفحوصات الاصطدام المترية.
قابل للتوسع إلى أبعاد أعلى
يمكن توسيع Asset Core بشكل طبيعي إلى أبعاد أعلى—على سبيل المثال، الشبكات المتقطعة ثلاثية الأبعاد أو الأحجام المستمرة—مع الحفاظ على نفس نموذج المعاملات الحتمي، وإعادة التشغيل، وضمانات الترتيب.
العمليات العالمية
تشارك جميع الحاويات مجموعة شائعة من العمليات التي تعمل بشكل متسق عبر الفضاءات البُعدية. هذا يجعل التكاملات قابلة للتنبؤ: بمجرد أن تفهم نطاق العملية، يمكنك تطبيقها في كل مكان.
- إضافة/إزالة: تقديم أو إزالة كميات أو كيانات
- تحريك: ترجمة الكيانات ضمن نفس مساحة الحاوية
- تقسيم/دمج: تقسيم أو دمج المجموعات والكميات
- نقل: نقل الكيانات بين حاويات مختلفة (انتقالات عبر الفضاء)
تحتفظ هذه العمليات بالتحكم الحتمي، وهي قابلة للتكرار بالكامل، وتحافظ على دلالات متسقة سواء تم تطبيقها على أرصدة 0D أو شبكات 2D.
الهندسة المعمارية
عندما يقوم العميل بتنفيذ عملية تعدل حالة العالم، يقوم Asset Core بمعالجتها من خلال ثلاث طبقات. هذه البنية المعمارية ذات الثلاث طبقات مستوحاة من محركات تخزين قواعد البيانات، مما يضمن فصلًا نظيفًا بين الاهتمامات وسلوكًا متوقعًا. كما أنها مصدر لمعظم ثوابت النظام، لذا من المفيد فهمها مبكرًا.
طبقة التخزين (L1)
هياكل بيانات منخفضة المستوى مُحسّنة للأداء. تستخدم تخطيط هيكل المصفوفات (SoA) مع معرفات كثيفة لتكرار صديق لذاكرة التخزين وأنماط وصول متوقعة للذاكرة. توفر هذه الطبقة بدائل خام بدون تحقق أو منطق تجاري.
طبقة العمليات (L2)
تحقق من النطاق وتنظيم الحالة. تقوم هذه الطبقة بتنظيم بدائل التخزين، وتطبيق قيود العالم (التصادم، الحدود، ملاءمة الشكل)، والحفاظ على الفهارس المشتقة، وإصدار الأحداث التي تصف ما تغير. العمليات حتمية ومصادق عليها بالكامل قبل الالتزام.
طبقة المعاملات (L3)
تنفيذ ذري مع دعم التراجع. تنسق هذه الطبقة حدود المعاملات، وتسجل معلومات التراجع للتراجع، وتختم العمليات الناجحة في سجل الالتزام. تضمن أن العمليات ذرية ومعزولة. تضمن هذه الطبقات أن تظل المسارات الحرجة من حيث الأداء سريعة (L1)، وأن تكون قواعد العالم مركزية وقابلة للاختبار (L2)، وأن يتم فرض صحة المعاملات هيكليًا (L3).
ضمانات
يوفر Asset Core ضمانات قوية للصحة والموثوقية من خلال إعادة التشغيل الحتمية وسجل الالتزام القابل للإضافة فقط.
إعادة التشغيل
إعادة التشغيل هي مركزية لضمانات صحة Asset Core وتمكن من إعادة بناء سلوك النظام بشكل مثالي. يقوم سجل الالتزام بتخزين الأحداث كسجلات هجينة تحتوي على كل من:
- معلومات الدلتا: ما الذي تغير (تم إضافة 10 عناصر، تم النقل من الفتحة A إلى الفتحة B)
- Post-state: الحالة الناتجة بعد التغيير (الكمية النهائية هي 50، الكيان الآن في الموضع X)
هذا الترميز المزدوج يمكّن:
- تحليلات في الوقت الحقيقي: يمكن أن تدفع معلومات دلتا لوحات المعلومات، والإشعارات، والاستفسارات الحية.
- إعادة التشغيل الحتمية: الحالة اللاحقة تحدد النتيجة الرسمية—إعادة تشغيل التسلسل المسجل تعيد إنتاج الحالة الأصلية الدقيقة دون أي انحراف تراكمي.
- استعادة من الأعطال: يمكن إعادة بناء أي عرض (نموذج قراءة أو مراقب) من سجل الالتزام.
تطبق إعادة التشغيل الأحداث بشكل ميكانيكي باستخدام بدائل التخزين فقط، دون أي تحقق أو منطق قواعد العالم. يضمن ذلك أن الحالة المعادة التشغيل تعادل بتًا لبت الحالة الأصلية الملتزمة.
سجل الالتزام
سجل الالتزام هو تسلسل دائم من دفعات الأحداث المختومة التي تُضاف فقط وتعمل كسجل موثوق لجميع إجراءات النظام. إنه يتجنب الكتابات المزدوجة الداخلية من خلال جعل السجل هو الكتابة الموثوقة الوحيدة؛ يتم اشتقاق التوقعات والإشعارات منه. هذا يحافظ على نظافة مسارات التدقيق ويقضي على الحالة المخفية. تشمل التطبيقات سجلات مدعومة بالملفات للإنتاج، وسجلات في الذاكرة للتطوير، وقارئات موجهة بالذاكرة للتتبع البديل، وواجهات خلفية قابلة للتوسيع للسحابة أو وسائط التخزين الأخرى.
الخصائص الرئيسية:
- الأحداث غير قابلة للتغيير بمجرد الالتزام بها.
- أرقام تسلسل عالمية، تزداد بشكل أحادي، توفر ترتيبًا كليًا.
- يتم التحقق من سلامة الدفعات من خلال التحقق من المجموعات.
هذا التصميم يدعم الامتثال (مسارات التدقيق، سلسلة الحيازة)، وتصحيح الأخطاء (إعادة التشغيل إلى أي حالة تاريخية)، وعزل متعدد المستأجرين (تاريخ الالتزام المسند). يتم اشتقاق التوقعات والإشعارات من الأحداث الملتزمة ويمكن إعادة المحاولة بشكل مستقل دون المخاطرة بالتباين.
انظر الأمثلة
للحصول على عروض توضيحية ملموسة لكل نوع من الحاويات، راجع صفحة Examples للعمليات القابلة للتنفيذ في الروح باستخدام JSON والسيناريوهات المطبقة. للحصول على شرح مفصل مع مكالمات حقيقية، راجع سيناريو Robotic Arm Continuous.