工智能及专家系统(敖志刚)第7章 智能主体技术

《工智能及专家系统(敖志刚)第7章 智能主体技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工智能及专家系统(敖志刚)第7章 智能主体技术（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第7章 智能主体技术 敖志刚 编制第第7 7章章 新的知识处理方式：新的知识处理方式： 智能主体技术智能主体技术 第7章 智能主体技术 敖志刚 编制第第7 7章章 新的知识处理方式：新的知识处理方式： 智能主体技术智能主体技术 第7章 智能主体技术 第7章 智能主体技术 71 智能主体的基本知识 711 概念、分类与特点 712 智能主体的研究学派和编程语言 713 智能主体的基本结构 714 智能主体的工作机制 715 智能主体技术的应用 72 多智能主体系统 721 多智能主体系统的基本概念 722 多智能主体系统的体系结构 72 .3 多智能主体的智能协同 第7章 智能主体技术 第7章

2、智能主体技术 73 移动智能主体 731 移动智能主体的基本概念 732 移动智能主体的基本结构 733 移动智能主体的技术实现 734 移动智能主体的标准化情况 第7章 智能主体技术 71 智能主体的基本知识1智能主体的基本概念智能主体的英文为agent，也可译成主体、 代理、智体等。广义的Agent是指任何独立的能够思想并可 以同环境交互的实体，包括人类、物理世界中 的移动机器人和信息世界中的软件机器人。狭 义的Agent则专指信息世界中的软件实体。Agent是具有技能的个体，是有自主的程序。 7.1.1 概念、分类与特点第7章 智能主体技术 1智能主体的基本概念 agent是指在一定环境

3、下自主运行，包含信 念、承诺、义务、意图等精神状态的智能 硬件实体或软件实体。 agent可以是智能软件、智能设备、智能 机器人或智能计算机系统等，甚至也可以 是人。 第7章 智能主体技术 agent软件的主要作用是提供一种易于理 解和使用的操作界面，接受用户的指令、代 替用户完成某些复杂繁琐的工作或为用户提 供帮助，实现从“人找信息”到“信息找人 ”。agent的内部状态是心智状态，如知识 、信念、能力、承诺、目标等。agent之间的消息传递是基于语言动作的 通信原语，如通知、请求、承诺、拒绝等。1智能主体的基本概念第7章 智能主体技术 agent系统可分为单agent系统和多 agent系

4、统，智能agent（IA，Intelligent Agent）和软件agent。 单agent系统中agent可分为本地 agent和网络agent；多agent系统中agent可 分为基于分布式AI的agent与移动agent。2智能主体的分类第7章 智能主体技术 按照功能划分，agent可分为信息 agent、用户接口agent、任务agent、IA、软 件agent。按照属性划分，agent可分为反应 agent、审慎agent、合作agent、混合agent 。 按照行为方式划分，agent可分为自 主agent、多重agent、助手agent。 按照是否可移动划分，agent可分为

5、静态agent、MA。2智能主体的分类第7章 智能主体技术 代理性。agent能代表他人。 自治性。IA应该是一个独立自主的计 算实体。 主动性。agent能遵循承诺采取主动 行动。 反应性。agent能感知所处的环境。 社会性。它们可以跟所agent的用户 、资源以及其他agent进行通信交流。 智能性。agent具有一定层次上的智 能。3智能主体的特点第7章 智能主体技术 社交性、可移动性、代理性、主动性、理 智性、推理性、不可预知性、时间连续性、 个性化、透明性、协调性、协作性、诚实性 、顺从性、竞争性、坚固性、可信赖性等。4智能主体的属性第7章 智能主体技术 712 智能主体的研究学派

6、和编程语言 1Agent的研究学派 Agent学派：其主要关注的问题是如何解决那 些可以天然地对应到多自治Agent交互的分布式问 题。 用户接口学派：主要关注的问题是将Agent应 用于用户接口设计。采用主动行为，并采取更为 协作性的辅助行为的应用来协助完成用户的任务。如Office助手。 MA学派：主要关注于MA，也就是说，编写那 种能执行移动指令的代码，能在网络中移动程序 本身和它的状态。 机器人研究学派：把注意力集中在自治性的、 能进行决策的机器人系统上。 第7章 智能主体技术 （1 1）agentagent编程语言编程语言 工具命令语言（TCL，Tool Command Langua

7、ge）。一种脚本语言，TCL用来进行快速原型开 发和图形用户界面的开发。Safe-TCL是运行agent的扩展。 因特网agent过程语言，专用来建造 能在因特网上运行的多agent系统。3 支持agent 概念的重要编程语言第7章 智能主体技术 1）典型agent通信语言有KQML。2）知识询问和操纵语言（KQML， Knowledge Query and Manipulation Language ）是一种用于交换信息和知识的语言和协议。主要行为原语有：基本操作原语；基 于知识数据库的操作原语；基本响应原语； 基本查询原语；能力宣告原语；网络操 作原语；协调操作原语。 （2 2）agent

8、agent通信语言（通信语言（ACLACL，Agent Agent Communication LanguageCommunication Language）第7章 智能主体技术 agent内容语言包括知识交换格 式（KIF，Knowledge Interchange Format）、SGML、XML。（3 3）agentagent内容语言内容语言第7章 智能主体技术 3开发语言 目前适合于Agent系统开发的语言主要包括： 面向Agent的编程语言，典型例子有Agent0、 Placa、GOLOG、AOPLID； 面向对象语言，典型例子有Java、C+、 Smalltalk； Script语

9、言，典型例子有TCL/TK 、Safe-TCL、Safe -Tk、Telescript、Python 、Obliq、April、Schema- 48； 其他语言；典型例子有Actors、RTA/ABLE。 第7章 智能主体技术 713 智能主体的基本结构感知模块处理模块控制模块执行模块方法集通 信 模 块其他 AgentAgent图7-1 智能主体基本结构模型第7章 智能主体技术 该该体系结结构的特点是agent中包含了世界显显式表示的、符 号的模型，并且其决策是通过逻辑过逻辑 推理、规规划、协协商、模式 匹配和符号操作得出的。agent的心智状态为态为 agent如何行动动提供了一种解释释，

10、心 智状态态的主要因素有认认知（信念、学习习、知识识等）、情感（ 愿望、偏好、兴兴趣等）、意向（目标标、意图图、规规划、承诺诺等 ）。1. 1. 思考型体系结构思考型体系结构作用决策信息融合规划执行器感知器环境知识库目标状态图7-2 思考型智能主体结构Agent第7章 智能主体技术 反应式agent采用的是一种刺激/响应的活动模 型，其特点是agent中包含了感知内外部状态变化的 感知器。它的基本思想是：当agent的内部和外部环境符 合某种预先设定的条件时，它就作出相应的行为。 2. 2. 反应式体系结构反应式体系结构条件作用规则作用决策世界现状执行器环境传感器Agent图7-3 反应型智能

11、主体结构第7章 智能主体技术 3. 跟踪型Agent 跟踪型Agent是一种具有内部状态的反应型Agent ，其结构图如图7-4所示。该结构表示了现有的感 知信息如何与原有的内部状态相结合以产生现有 状态的更新描述。通过找到一个条件与现有环境 匹配的规则进行工作，然后执行与规则相关的作 用。Agent作用决策世界现状执行器传感器环境条件作 用规则图7-4 跟踪型智能主体结构Agent影响 世界信息世界发展 Agent信息原有内 部状态第7章 智能主体技术 4. 基于目标的Agent 基于目标的Agent在实现目标方面比反应型 Agent更灵活，只要指定新的目标，就能够 产生新的作用。图7-5表

12、示了基于目标的 Agent结构。作用 决策作用对世 界的影响执行器传感器环境目标Agent图7-5 基于目标的智能主体结构Agent影响 世界信息世界发展 Agent信息原有内 部状态世界 现状第7章 智能主体技术 5. 基于效果的Agent 效果是一种把状态映射到实数的函数，该函数描述了相关 的满意程度。第一，当Agent只有一些目标可以实现时， 效果函数指定合适的目标。第二，当Agent存在多个目标 而不知哪一个一定能够实现时，效果(函数)提供了一种根 据目标的重要性来估计成功可能性的方法。图7-6给出一 个完整的基于效果的Agent结构。图7-6 基于效果的智能主体结构Agent作用 决

13、策执行器传感器环境世界 现状作用对世 界的影响满意 程度效果Agent影响 世界信息世界发展Agent 信息原有内 部状态第7章 智能主体技术 6. 混合型Agent 混合型Agent就是在一个Agent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 和决策等模块，如图7-7所示。 Agent预测请求/答应信息协作与协商动作紧急和简单情况一般情况图7-7 混合型智能主体结构其他Agent环境建模决策生成通信规划执行器感知器反射第7章 智能主体技术 714 智能主体的工作机制 Agent的工作机制可用图7-8来进行描述。当一个 Agent启动时，Agen

14、t资源管理器为它创建必要的 引擎和适配器连接。如果Agent所需的一些适配器 和引擎是由其它独立系统运行的，Agent资源管理 器要确认它们都已经启动了。 检测到事件适配器传感器启动Agent资源管理器效应器反馈完成功能引擎 (包括推理 和执行)启动图7-8 智能主体的工作机制第7章 智能主体技术 715 智能主体技术的应用 1Agent在网络上的应用 智能搜索Agent 网络信息收集的智能化。 网络信息处理的智能化。 网络信息检索的智能化。 网络信息检索服务的个性化。 网络管理 网上远程教育 网上协同工作 远程故障诊断和维护第7章 智能主体技术 2Agent技术在数字图书馆的应用 利用Age

15、nt技术能保证数字图书馆的网络信息 资源建设。利用Agent技术的智能搜索引擎对因特 网信息进行搜索、分析、过滤、优先分级和整合 的方法，形成有自己特色的数字资源 可以对数字图书馆的信息数据库进行Agent。 Agent能够连续监控信息数据库表的剩余空间并与 预定义的IKK值比较。 利用Agent技术可以查找到自己所需的信息。 用户可以更方便地利用Agent技术检索馆藏特色资 源，同时也可以把检索结果补充到数字图书馆中 ，成为馆藏信息资源的一部分。 数字图书馆利用Agent技术为用户提供主动的 、个性化信息服务。第7章 智能主体技术 3信息服务 解惑，为用户解答与网络信息资源有关的问题 。 过滤，根据用户的要求，从网上大量的信息中 筛选出符合条件的信息，并以不同级别（全文、 详细摘要、简单摘要、标题等）呈现给用户。 整理，有效地帮助用户把已经下载的信息分门 别类地组织起来。 发现，从大量的公共原始数据中筛选和提炼出 有价值的信息，向用户发布。 第7章 智能主体技术 4娱乐与电子商务 在网络娱乐系统中引入Agent，可增强娱乐效果。 个性化的节目点播服务。 游戏和虚拟现实中更加人性化的机器角