/**
* ActivationContext - 激活扩散上下文
*
* ## 设计理念
*
* ActivationContext封装了激活扩散过程中的所有状态和数据。
* 与WeightContext不同，这是一个有状态的对象，会在激活过程中不断更新。
*
* ## 为什么这样设计
*
* 1. **状态管理**
* - 集中管理激活过程的所有状态
* - 避免在Recall中维护大量状态变量
* - 便于不同策略共享和访问状态
*
* 2. **策略解耦**
* - 策略只需要关注算法逻辑
* - 状态管理由Context负责
* - 便于实现不同的激活算法
*
* 3. **可扩展性**
* - 新策略可能需要新的状态
* - 通过Context统一管理
* - 不影响现有代码
*
* ## 海马体算法需要的状态
*
* - **能量池（energyPool）**：每个节点的当前能量水平
* - **激活集（activatedNodes）**：已激活的节点集合
* - **循环计数（cycle）**：当前的激活循环次数
* - **连接记录（connections）**：已建立的连接关系
*
* @class ActivationContext
*/
class ActivationContext {
/**
* 创建激活上下文
*
* @param {Object} params - 初始参数
* @param {Network} params.network - 认知网络
* @param {Cue} params.sourceCue - 当前源节点
* @param {number} params.depth - 当前深度（兼容旧代码）
* @param {number} params.currentEnergy - 当前节点能量
* @param {Set} params.activatedNodes - 已激活节点集
* @param {Map} params.energyPool - 节点能量池
* @param {number} params.cycle - 循环次数
* @param {Array} params.connections - 连接记录
*/
constructor(params = {}) {
/**
* 认知网络引用
* @type {Network}
*/
this.network = params.network;
/**
* 当前源节点
* @type {Cue}
*/
this.sourceCue = params.sourceCue || null;
/**
* 当前深度（为了兼容性保留）
* @type {number}
*/
this.depth = params.depth || 0;
/**
* 当前节点的能量水平
* 海马体算法的核心概念
* @type {number}
*/
this.currentEnergy = params.currentEnergy || 1.0;
/**
* 已激活的节点集合
* 用于避免重复激活和计算网络规模
* @type {Set<string>}
*/
this.activatedNodes = params.activatedNodes || new Set();
/**
* 能量池 - 记录每个节点的当前能量
* 海马体算法的核心数据结构
* @type {Map<string, number>}
*/
this.energyPool = params.energyPool || new Map();
/**
* 当前循环次数
* 海马体算法用于限制激活轮数
* @type {number}
*/
this.cycle = params.cycle || 0;
/**
* 连接记录
* 记录激活过程中建立的所有连接
* @type {Array<{from: string, to: string, weight: number}>}
*/
this.connections = params.connections || [];
/**
* 时间戳（用于日志和调试）
* @type {number}
*/
this.timestamp = params.timestamp || Date.now();
}
/**
* 获取目标节点的频率
*
* @param {string} targetWord - 目标词
* @returns {number} 频率值
*/
getTargetFrequency(targetWord) {
const targetCue = this.network.getCue(targetWord);
return targetCue?.recallFrequency || 0;
}
/**
* 检查节点是否已激活
*
* @param {string} word - 节点词
* @returns {boolean} 是否已激活
*/
isActivated(word) {
return this.activatedNodes.has(word);
}
/**
* 获取节点的当前能量
*
* @param {string} word - 节点词
* @returns {number} 能量值
*/
getNodeEnergy(word) {
return this.energyPool.get(word) || 0;
}
/**
* 设置节点能量
*
* @param {string} word - 节点词
* @param {number} energy - 能量值
*/
setNodeEnergy(word, energy) {
if (energy > 0) {
this.energyPool.set(word, energy);
} else {
this.energyPool.delete(word); // 能量耗尽，移除
}
}
/**
* 累加节点能量
*
* @param {string} word - 节点词
* @param {number} energyToAdd - 要添加的能量
* @returns {number} 新的能量值
*/
addNodeEnergy(word, energyToAdd) {
const current = this.getNodeEnergy(word);
const newEnergy = current + energyToAdd;
this.setNodeEnergy(word, newEnergy);
return newEnergy;
}
/**
* 标记节点为已激活
*
* @param {string} word - 节点词
*/
markActivated(word) {
this.activatedNodes.add(word);
}
/**
* 记录连接
*
* @param {string} from - 源节点
* @param {string} to - 目标节点
* @param {number} weight - 连接权重
*/
recordConnection(from, to, weight) {
this.connections.push({ from, to, weight });
}
/**
* 增加循环计数
*/
incrementCycle() {
this.cycle++;
}
/**
* 获取统计信息
*
* @returns {Object} 统计信息
*/
getStatistics() {
return {
activatedNodes: this.activatedNodes.size,
totalEnergy: Array.from(this.energyPool.values()).reduce((sum, e) => sum + e, 0),
highEnergyNodes: Array.from(this.energyPool.entries())
.filter(([_, energy]) => energy > 0.5)
.length,
connections: this.connections.length,
cycle: this.cycle
};
}
/**
* 转换为调试字符串
*
* @returns {string} 调试信息
*/
toString() {
const stats = this.getStatistics();
return `ActivationContext{cycle:${this.cycle}, activated:${stats.activatedNodes}, energy:${stats.totalEnergy.toFixed(2)}}`;
}
}
module.exports = ActivationContext;
