第一章 概论
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第一章 概论. 本章内容. 1.Agent 定义 2.Agent 的特征 3.Agent 的结构 4. 从对象到 Agent. 1.1 Agent 的定义. Agent 的原意是 “ 代理 ” ,即一个人代表另一个人或(另)一个组织去完成某件(些)事情。 在计算机领域, Agent 认为是被授权的 “ 个人软件助理 ” ,是一种在分布式系统或协作系统中能持续发挥作用的计算实体,常简称为 智能体 。. Agent 的提出. 计算环境要求 : 分布、开放、动态、不断变化、不断发展的计算环境。要求软件实体他有很强的适应性和并行性。

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第一章 概论

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Presentation Transcript


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第一章 概论


3946018

本章内容

1.Agent定义

2.Agent的特征

3.Agent的结构

4.从对象到Agent


1 1 agent

1.1 Agent的定义

Agent的原意是“代理”,即一个人代表另一个人或(另)一个组织去完成某件(些)事情。

在计算机领域,Agent认为是被授权的“个人软件助理”,是一种在分布式系统或协作系统中能持续发挥作用的计算实体,常简称为智能体。


Agent

Agent的提出

  • 计算环境要求:

  • 分布、开放、动态、不断变化、不断发展的计算环境。要求软件实体他有很强的适应性和并行性。

  • 20世纪70年代提出了Agent概念

  • DAI把Agent做为研究的基本实体


Agent1

Agent的提出

分布并行技术

面向对象技术

网络技术

Agent

Internet与Intranet平台


Agent2

Agent的提出

代理主要分两条研究路线:

一条围绕经典人工智能展开,主要研究代理的拟人行为,多代理的协商模型等,其研究方向可分为代理理论,代理体系结构,代理语言,多代理系统等,一些计算机科学家称之为“智能代理”或是强定义的代理;

另一条从90年代左右到现在,以应用为主,将经典人工智能关于代理的强定义弱化,拓宽了代理的应用范围,新的研究方向主要包括代理界面,基于代理的软件工程(AOSE).


1 2 agent

1.2 Agent的结构


Agent3

Agent的结构

例如:

对于人Agent,

其传感器为眼睛耳朵和其他感官,

其执行器为手、腿、嘴和身体的

其他部分。

对于软件Agent,则通过编码

位的字符串进行感知和作用。


Agent bdi

Agent的结构--BDI模型

Agent必须利用知识修改其内部状态(心理状态),以适应环境变化和协作求解的需要。Agent的行动首期心理状态驱动。人类心理状态的要素有认知(信念、知识、学习等)、情感(愿望、兴趣、爱好等)和意向(意图、目标、规划和承诺等)三种,着重研究信念(belief)、愿望(desire)、意图(intention)的关系及其形式化描述,力图建立Agent的BDI(信念、愿望和意图)模型,已成为Agent理论模型研究的主要方向。


Agent bdi1

Agent的结构--BDI模型

信念、愿望、意图与行为具有某种因果关系,如下图所示。其中,信念描述Agent对环境的认识,表示可能发生的状态;愿望从信念直接得到,描述Agent可能发生情景的判断;意图来自愿望,制约Agent,是目标的组成部分。


Agent bdi2

Agent的结构--BDI模型

Bratman的哲学思想对心理状态研究产生了深刻影响。1987年,他从哲学的角度研究行为意图,认为只有保持信念、愿望和意图的理性平衡,才能有效地实现问题求解。他还认为,在某个开放的世界(环境)中,理性Agent的行为不能有信念、愿望及两者组成的规划直接驱动,在愿望和规划之间还存在一个基于信念的意图。在这样的环境中,这个意图制约了理性Agent的行为。理性平衡是使理性Agent行为与环境特性相适应。环境特性不仅包括客观环境条件,而且涉及环境的社会团体因素。对于每种可能的感知序列,在感觉序列所提供证据和Agent内部知识的基础上,一个理想的Agent的期望动作应使其性能测度达到最大。


1 3 agent

1.3 Agent的特征

1.代理性(Action On Behalf Others):

   代理具有代表他人的能力,即它们都代表用户工作.这是代理的第一特征.

2.自治性(Autonomy):

   一个代理是一个独立的计算实体,具有不同程度的自治能力.它能在非事先规划、动态的环境中解决实际问题,在没有用户参与的情况下,独立发现和索取符合拥护需要的资源、服务等等.


Agent4

Agent的特征

3.主动性(Proactivity):

   代理能够遵循承诺采取主动,表现面向目标的行为.例如,Internet上的代理可以漫游全网,为用户收集信息,并将信息提交给用户.

4.反应性(Reactivity):

   代理能感知环境,并对环境作出适当的反应.


Agent5

Agent的特征

5.社会性(Social Ability):

   代理具有一定的社会性,即它们可能同代理代表的用户、资源、其它代理进行交流

6.智能性(Intelligence):           

   代理具有一定程度的智能,包括推理到自学习等一系列的智能行为.代理一定程度上可能表现其它的属性:


Agent6

Agent的特征

7.合作性(Callaboration):

   更高级的代理可以与其它代理分工合作,共同完成单个代理无法完成的任务.

8.移动性(Mobility):

   具有移动的能力,为完成任务,可以从一个节点移动到另一个节点.比如访问远程资源、转移到环境适合的节点进行工作等. 还有诚实性、顺从性、理智性等等. 由于Agent的特性,基于Agent的系统应是一个集灵活性、智能性、可扩展性、鲁棒性、组织性等诸多优点于一身的高级系统.


Agent7

Agent的层次结构

Nwana定义了Agent的三层概念结构:定义层、组织层和合作层


Agent8

Agent的层次结构

外部环境或其它Agent

通信层

合作层

组织层

定义层

API层

传感器

执行器


Agent9

Agent的层次结构

Agent定义层

Agent被描述为一个自治或半自治的理性实体,包括Agent的推理学习机制、目标、资源以及技能等。


Agent10

Agent的层次结构

Agent组织层

组织层定义了Agent与其他Agent的关系,包括Agent在组织(或团体)所扮演的角色,以及Agent之间的相互感知机制等。


Agent11

Agent的层次结构

Agent合作层

合作层指明了Agent的社会能力,例如它的全用与协商技术。


Agent12

Agent的形式化结构

局部数据

处理过程1

处理过程2

处理过程3

处理过程4

................................

历史经验库

处理机


Agent13

Agent的层次结构

Agent定义层

Agent被描述为一个自治或半自治的理性实体,包括Agent的推理学习机制、目标、资源以及技能等。


Agent14

Agent的形式化结构

局部数据

局部数据是指封装在Agent内部的,只能通过Agent的处理存取的数据。它与对象的私有数据类似。用于保存Agent的内部状态。


Agent15

Agent的形式化结构

处理过程

处理过程是Agent的核心部分,它是Agent对外的窗口,Agent所提供的服务都是通过对处理过程的调用请求而实现的。它定义了Agent的行为模式。它的发展使Agent的功能不断增强,带动着Agent不断进化。


Agent16

Agent的形式化结构

处理机

处理机是Agent推理能力的提供者。Agent的处理过程以进程的形式在处理机上执行。通过这处内部的处理机,Agent避免了对象所采用的低效的单线处理方式,实现了并行性执行。


Agent17

Agent的形式化结构

历史经验库

历史经验库是知识规则库提供,存放Agent处理过程中每次执行的效率等历史经验知识,以便于Agent在未来的处理中进行学习与调整。


Agent18

Agent的形式化描述

Agent <agent-name>

private data1,data2,...

Knowledge-Base rule1,rule2,...

Process <Process-name>

On <event> Do <action1> at Privority <prior1>

................

Action <action1>

.....

Processor <processor-address>

End


Agent19

Agent的形式化结构

Agent的行为模式

while (alive)

{

扫描所有的处理过程 processi

if (Exist<eventi> {

创建一个与Processi相应的进程,并排入进程队列

}

}


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