《人工智能2,中国科学院大学课程精要》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人工智能2,中国科学院大学课程精要（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Intelligent Agent 智能Agent Intelligent Agent Intelligent Agent贯穿课程的主线。 Outline Intelligent Agent 概要 lIntelligent Agent 构建 lMulti-Agent Systems lIntelligent Agent 应用举例 lIntelligent Agent 相关资源 为什么要有 Intelligent Agent ？ l计算机不知道要去做什么 所有的动作都是事先由程序员指定好的。 l越来越多的应用需要计算机能够发挥自主作用 航天器的控制，探路者、嫦娥； 搜索引擎 什么是 Intell
2、igent Agent ？ lAn agent is anything that is capable of acting upon information it perceives. lAn intelligent agent is an agent capable of making decisions about how it acts based on experience, that is of learning decision from experience. 什么是 Intelligent Agent ？（2） lAn autonomous intelligent agent
3、is an intelligent agent that is free to choose between different actions. lAn artificial autonomous intelligent agent is anything we create that is capable of actions based on information it perceives, its own experience, and its own decisions about which actions to perform. Agent的基本能力 l自主性：在不涉及其它Ag
4、ent的情况下，一个Agent 有其本身的信念，能够进行自主决策，能够主动利用 其能力来控制自身状态和追求目标； l学习进化：Agent具有感知、观察自身和其它Agent 的行动、结果及其环境的能力，并从中学习进化、改 进其经验基础和决策能力； l社会性：Agent与环境之间、各个Agent之间可以通 过其特有的语言进行交流和通讯，并具有进行诸如合 作、服从、冲突等社会活动的能力； Agent的扩展特性 l移动能力：Agent具有根据自己选择的时间和 位置，在网络中迁移其“住处”，这是一个非本 质的技术特性，但对于在网络环境下构造分布 式人工智能解决方案非常重要。 l除以上的基本属性外，在某些
5、研究领域人们希 望Agent还要有相应的特殊属性以方便研究。 例如，诚实性、慈善性、理性、意志力等等， 有的情况下还要求Agent有图形交互界面。 Agent分类 Outline Intelligent Agent 概要 lIntelligent Agent 构建 lMulti-Agent Systems lIntelligent Agent 应用举例 lIntelligent Agent 相关资源 Agent： 通过传感器感知所处环境并通过执行器对该环境产 生作用的实体。 相关概念 l感知序列： 智能体在任何给定时刻的行动选择取决于 到那个时刻为止该智能体的整个感知序列。 l智能体函数： 把
6、任意给定感知序列映射到智能体行动。 l智能体程序： 智能体函数的具体实现。 智能体简单实例 感知序列行动 A, Clean A, Dirty B, Clean B, Dirty Right Suck Left Suck 感知序列可以对应 不同的行动从而决定 Agent的不同实现。 但， 是不是最好的？ 吸尘器例子 如果所在区域有灰尘，就清洁，否则就移动到另一个区域。 是不是理性的？ l在每个单位时间内，对每块清洁区域奖励1分； l环境是先验知识，但灰尘和Agent的初始位置未知； l可能行动只有Left、Right、Suck和NoOp； lAgent能正确感知它自己位置及所在地是否有灰尘。 但
7、当环境改变时，这个Agent不再是理性的： 所有灰尘吸干的情况；“环境位置”未知，等等。 理性智能体:“做事正确”的智能体 l性能度量：通常由理性设计者给出，根据实际在所处的 环境中希望得到的结果来设计度量，而不是根据智能体 应该表现的行为。（数量与效果） l理性的判断取决于： 性能度量 智能体对环境的先验知识 智能体可执行的行动 智能体到那时为止的感知序列 l理性智能体应该选择期望能使其性能度量最大化的行动 任务环境：PEAS lPEAS：Performance, Environment, Actuators, Sensors l确定任务环境是Agent设计的第一步。 智能体种类性能度量环境
8、执行器传感器 出租车司机 安全，快速 ，守法，舒 适的旅途， 利润最大化 道路，其 他车辆， 行人，顾 客 方向盘，加 速器，刹车 ，信号灯， 喇叭，显示 器 摄像头， 声波传感 器，速度 计，GPS， 里程计 一个出租车自动驾驶系统的PEAS描述 任务环境的属性 l完全可观察与部分可观察 l确定性与随机 l片段式与延续式 l静态与动态 出租车驾驶是动态的 纵横字谜游戏是静态的 半动态：环境本身不随时间的流逝而变化，但智能体的性能评价随 时间变化；例如计时棋赛。 l离散与连续 任务环 境 可观察 性 确定性 片段性 静态性 离散性 智能体 数 扑克牌 部分策略延续式 半动态 离散多个 出租车
9、驾驶 部分随机延续式 动态连续多个 例子 智能体的结构 l智能体体式结构程序 l体式结构为程序提供： 来自传感器的感知信息 运行程序 把程序产生的行动送到执行器 智能体的结构 几种基本的智能体程序： 简单反射型 基于模型的简单反射型 基于目标 基于效用 简单反射型智能体 条件行为规则例子：如果当前位置脏，那么吸尘。 基于模型的反射型智能体 世界的模型=世界如何演进+我的行动做了什么 基于目标的智能体 增加了对未来（下一步）的考虑 基于效用的智能体 增加效用函数，选择导致最佳期望的行动 学习智能体 通过学习产生智能体程序 Outline lIntelligent Agent 概要 lIntell
10、igent Agent 构建 lMulti-Agent Systems lIntelligent Agent 应用举例 lIntelligent Agent 相关资源 MultiAgent System (MAS) lA network of problem solvers that work together to solve problems that are beyond their individual capabilities. solve problems that may be too large for a centralised single agent, provide b
11、etter speed and reliability, tolerate uncertain data and knowledge. MAS的两个极端 Cooperative Multi-Agent Systems (CMAS) lAgents could be counted on to act for the greater good of the system, lAgents that had all been designed by a single designer, who was only concerned with increasing the general syste
12、ms performance and not the performance of individual agents. MAS的两个极端 Self-Interested Multi-Agent Systems (SMAS) lAgents are considered self-interested, competitive or non-cooperative, lIndividually motivated agents, who had been designed by independent designers. le.g. a set of personal meeting-sch
13、eduling agents where each agent tries to schedule a meeting at the best time for its particular owner. MAS中Agent必须技能: l move to be able to find each other and access environmental resources; l communicate amongst themselves; l coordinate their activities; l negotiate once they find themselves in con
14、flict. Outline lIntelligent Agent 概要 lIntelligent Agent 构建 lMulti-Agent Systems lIntelligent Agent 应用举例 lIntelligent Agent 相关资源 智能主体的几个典型的实例 Microsoft的Office助手； 计算机病毒（破坏主体）； 计算机游戏或模拟中的智能角色； 贸易和谈判主体（如Ebay的拍卖主体）； 网络蜘蛛Web Spider（搜索引擎中的数据 搜集和索引主体，如Google） Business lBusiness intelligence (BI) actively su
15、pports management activities in gaining insight into their company results and processes, using tools and technologies such as data warehouse, on line analytical processing, data mining, advanced reporting etc. lTo make qualified decisions managers combine information arriving from BI applications w
16、ith disperse information about global economic state, their customers, partners and competitors. 商业智能 Business lthree prospective fields for using intelligent agents in the field of BI l intelligent data acquisition, l intelligent modelling, l and intelligent information brokerage for mediating information flow between users and disper
