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1、原始文档来自 蔡自兴 老师的人工智能课件 仅用于学习交流 _)请勿用于任何商业用途！Contact me： 第第九九章章 A Ag ge en nt t ( (艾艾真真体体) ) 9 9- -1 1 分分布布式式人人工工智智能能系系统统有有何何特特点点？试试与与多多艾艾真真体体系系统统的的特特性性加加以以比比较较。 分分布布式式人人工工智智能能系系统统的的特特点点： (1) 分布性 系统信息(数据、知识、控制)在逻辑上和物理上都是分布的 (2) 连接性 各个子系统和求解机构通过计算机网络相互连接 (3) 协作性 各个子系统协调工作 (4) 开放性 通过网络互连和系统的分布，便于扩充系统规模 (
2、5) 容错性 具有较多的冗余处理结点、通信路径和知识，提高工作的可靠性 (6) 独立性 系统把求解任务归约为几个相对独立的子任务，降低了问题求解及软件开发的复杂性 项项目目D DP PS SMMA AS S 研研究究内内容容 研究如何在多个合作和共享 知识的模块， 节点或子系统间 划分任务，并求解问题 研 究 如 何 在 一 群 自 主 的 Agent 之间进行智能行为的 协调 研研究究目目标标 建立大粒度的协作群体， 通过 各群体的协作实现问题求解 首先定义各自分散自主的 Agent，然后研究怎样完成实 际任务的求解问题 设设计计方方法法采用自顶向下的设计方法采用自底向上的设计方法 内内部部
3、关关系系协作、合作 各 Agent 之间的关系并不一 定是协作， 也可能是竞争甚至 是对抗的关系 内内容容要要求求 需要有全局的问题， 概念模型 和成功标准 包含多个局部的问题， 概念模 型和成功标准 原始文档来自 蔡自兴 老师的人工智能课件 仅用于学习交流 _)请勿用于任何商业用途！Contact me： 共共同同点点研究如何对资源，知识，控制进行划分 9 9- -2 2 什什么么是是艾艾真真体体？你你对对 a ag ge en nt t 的的译译法法有有何何见见解解？ A Ag ge en nt t 是是能够通过传感器感知其环境，并借助执行器作用于该环境的实体，可看作是从感知 序列到动作序
4、列的映射。 其特特性性为： 行为自主性， 作用交互性， 环境协调性， 面向目标性， 存在社会性， 工作协作性， 运行持续性，系统适应性，结构分布性，功能智能性 把 A Ag ge en nt t 译译为为艾艾真真体体的的原原因因主要有： (1) 一种普遍的观点认为，Agent 是一种通过传感器感知其环境，并通过执行器作用于该环 境的实体。 (2) “主体”一词考虑到了 Agent 具有自主性，但并未考虑 Agent 还具有交互性，协调性，社 会性，适应性和分布性的特性 (3) “代理”一词在汉语中已经有明确的含义，并不能表示出 Agent 的原义 (4) 把 Agent 译为艾真体，含有一定的
5、物理意义，即某种“真体”或事物，能够在十分广泛 的领域内得到认可 (5) 在找不到一个确切和公认的译法时，宜采用音译 9 9- -3 3 艾艾真真体体在在结结构构上上有有何何特特点点？在在结结构构上上又又是是如如何何分分类类的的？每每种种结结构构的的特特点点为为何何？ 真体体系结构+程序 (1) 在计算机系统中，真体相当于一个独独立立的功能模块，独立的计算机应用系统。 (2) 真体的核核心心部部分分是决策生成器或问题求解器，起到主控作用 (3) 真体的运运行行是一个或多个进程，并接受总体调度 (4) 各个真体在多个计算机 CPU 上并行运行，其运运行行环环境境由体系结构支持。 结结构构分分类类
6、及及特特点点 (1) 反应式 只是简单地对外部刺激产生响应，没有内部状态 (2) 慎思式 是一个具有显式符号模型的基于知识的系统 (3) 跟踪式 是具有内部状态的反应式真体， 通过找到一个条件与现有环境匹配的规则进行工作， 然后执 原始文档来自 蔡自兴 老师的人工智能课件 仅用于学习交流 _)请勿用于任何商业用途！Contact me： 行与规则相关的作用。 (4) 基于目标 真体的程序能够与可能的作用结果信息结合起来， 以便选择达到目标的行为， 只要指定新的 目标，就能够产生新的作用 (5) 基于效果 一个具有显式效果函数的真体能够比较由不同作用获得的效果，从而作出理性的决策 (6) 复合式
7、 在一个真体内组合多种相对独立和并行执行的智能形态，其结构包括感知，动作，反应，建 模，规划，通信和决策。 9 9- -4 4 艾艾真真体体为为什什么么需需要要互互相相通通信信？ 一些交谈能向受话者传送信息， 还有一些交谈要受话者采取行动。 通信的双重目的就是建立 信任和创建社会联系。 9 9- -5 5 试试述述艾艾真真体体通通信信的的步步骤骤、类类型型和和方方式式。 通信的步步骤骤 在一个通信事件中，讲话者(T)要使用文字(W)向受话者(H)调查建议 P 在讲话者身上发生 3 种作用 (1) 意向：T 要 H 相信 P (2) 生成：T 选择文字 W (3) 综合：T 说话 W 在受话者身
8、上发生 4 种作用 (1) 感知：H 感知 W(理想状态下 W=W，但可能会有错觉) (2) 分析：H 推断，W有多个可能的含义 P1, P2,Pn (3) 消歧：H 推断，T 要调查 Pi(理想地，Pi=P，但误解是可能的) (4) 总合：H 决定相信 Pi 通信的类类型型 (1) 使用 TELL 和 ASK 通信 真体分享相同的内部表示语言，并通过界面 TELL 和 ASK 直接访问相互的知识库 原始文档来自 蔡自兴 老师的人工智能课件 仅用于学习交流 _)请勿用于任何商业用途！Contact me： (2) 使用形式语言通信 外部通信语言可以与内部表示语言不同， 并且这些真体的每一个都可
9、以有不同的内部语言， 只人每个真体能够可靠地从外部语言映射到自己的内部语言，它们就无须同意任何内部符 号，其通信是通过语言而不是通过直接访问知识库而实现的 通信的方方式式 (1) 黑板结构方式 黑板提供公共工作区，真体可以交换信息，数据和知识 (2) 消息/对话方式 这是实现灵活和复杂的协调策略的基础。 各真体使用规定的协议相互交换信息， 用于建立通 信和协调机制。两真体之间的信息是直接交换的，执行中没有缓冲。 9 9- -6 6 艾艾真真体体有有哪哪几几种种主主要要通通信信语语言言？它它们们各各有有什什么么特特点点？ 知识询问与操作语言 KQML KQML 定义了一种真体间传递信息的标准语法
10、及一些动作表达式，分为通信、消息和内容 三个层次 知识交换语言 KIF 其语法基本上类似于用 LISP 语法书写的一阶谓词演算 9 9- -7 7 多多艾艾真真体体系系统统有有哪哪几几种种基基本本模模型型？其其体体系系结结构构又又有有哪哪几几种种？ 基基本本模模型型 (1) BDI 模型 它是一个概念和逻辑上的理论模型， 渗透在其它模型中， 成为研究真体理性和推理机制的基 础。将 BDI 模型扩展至多真体系统时，提出了联合意图、社会承诺、合理行为等描述真体 行为的形式化定义。 (2) 协商模型 产生于经济活动理论，主要用于资源竞争，任务分配和冲突消解等问题 (3) 协作规划模型 用于制订其协调
11、一致的问题求解规划。 每个真体都具有自己的求解目标， 考虑其它真体的行 动与约束，并进行独立规划。 (4) 自协调模型 原始文档来自 蔡自兴 老师的人工智能课件 仅用于学习交流 _)请勿用于任何商业用途！Contact me： 为适应复杂控制系统的动态实时控制和优化而提出来。 自协调模型随环境变化自适应地调整 行为，是建立在开放和动态环境下的多真体系统模型。 体体系系结结构构 (1) 真体网络 无论是远距离还是短距离的真体，其通信都是直接进行的，当真体数目较大时，这种一一交 互的结构将导致系统效率低下。 (2) 真体联盟 若干近程真体通过助手真体进行交互， 而远程真体则由各个局部真体群体的助手
12、真体完成交 互和消息发送。一个真体无须知道其它真体的详细信息，比真体网络有较大的灵活性 (3) 黑板结构 局部真体群体共享数据存储黑板。 其中控制外壳真体负责信息交互， 而网络控制真体负 责局部真体群体之间的远程信息交互。 9 9- -8 8 试试说说明明多多艾艾真真体体的的协协作作方方法法、协协商商技技术术和和协协调调方方式式。 协作是保持非对抗真体间行为协调的特例，它通过适当的协调，合作完成共同目标。 协协作作方法 (1) 决策网络和递归建模 决策网络可看做是增加了决策节点和效益节点的贝叶斯网络。 根据对环境和其它真体的观察 信息和贝叶斯学习方法来修正模型，即修正对其它真体行为的信念，并预
13、测它们的行为。 递归建模方法是，真体获取环境知识，其它真体知识和状态知识，并在此基础上建立递归决 策模型，利用动态规划方法求解真体行为决策的表达 (2) Markov 对策 单真体系统中真体的动态决策其实是一个 Markov 过程，在多真体系统中真体的 Markov 决 策过程的扩展形式就是随机对策，即 Markov 对策 (3) 真体学习方法 多真体系统的协作， 本质上说是每个真体学习其它真体的行动策略模型而采取相应的最优反 应。 (4) 决策树和对策树 实质是将对策理论和对策过程形式化，以实现真体的自动推理过程 协商是多真体系统实现协同，协作，冲突消解和矛盾处理的关键环节 协协商商技术 原
14、始文档来自 蔡自兴 老师的人工智能课件 仅用于学习交流 _)请勿用于任何商业用途！Contact me： (1) 协商协议 主要研究真体通信语言的定义，表示，处理和语义解释，主要处理协商过程中，真体之间的 交互 (2) 协商策略 用于真体决策及选择协商协议和通信消息，主要修改真体内的决策和控制过程 (3) 协商处理 侧重描述和分析单个真体和多真体协商社会的整体协作行为， 包括协商算法和系统分析两方 面 协调是一种动态行为， 是真体对环境及其它真体的适应， 往往通过改变真体的心智状态来实 现 协协调调方法 (1) 基于集中规划 至少有一个真体具备其它真体的知识，能力和环境资源知识，它作为主控真体
15、，对系统的目 标进行分解，任务进行规划，并指示其它真体执行任务 (2) 基于协商 属于分布式协调，系统中没有作为规划的主控真体 (3) 基于对策论 包括无通信协调和有通信协调两类 (4) 基于社会规划 以每个真体都必须遵循的社会规则，过滤策略，标准和惯例为基础的协调方法 9 9- -9 9 为为什什么么多多艾艾真真体体需需要要学学习习与与规规划划？ 学习能力是衡量多真体系统和其它智能系统的重要特征之一。 多真体系统学习比单真体学习 复杂得多，因为其学习对象处于动态变化中，且其学习离不开真体间的通信。只要给计算机 设定一个目标，然后计算机不断与环境交互以达到该目标。 规划是连接精神状态(打算，设
16、想)与执行动作的桥梁。多真体系统中的规划与经典规划有所 不同，需要反映环境的持续变化。 9 9- -1 10 0 你你认认为为多多艾艾真真体体系系统统的的研研究究方方向向应应是是哪哪些些？其其应应用用前前景景又又如如何何？ 研研究究方方向向？ 原始文档来自 蔡自兴 老师的人工智能课件 仅用于学习交流 _)请勿用于任何商业用途！Contact me： 应应用用领领域域有：多机器人协调，过程智能控制，网络通信与管理，交通控制，电子商务，远程 教学，远程医疗，网上数据挖掘，信息过滤、评估和集成以及数据库管理。 9 9- -1 11 1 选选择择一一个个你你熟熟悉悉的的领领域域，编编写写一一页页程程序序来来描描述述艾艾真真体体与与环环境境的的作作用用。说说明明环环境境是是否否是是 可可访访问问的的、确确定定性性的的、情情节节性性的的、静静态态的的和和连连续续的的。对对于于该该领领域域，采采用用何何种种艾艾真真体体结结 构构为为好
