第一章概论

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。 • 20世纪70年代提出了Agent概念 • DAI把Agent做为研究的基本实体

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

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的结构

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.

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.

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：

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.

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

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

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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

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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