透视智能代理与学习

　　一. 有关Agent的基本概念

　　1. Agent的定义

　　在计算机和人工智能领域中，Agent可以看成是一个实体。它通过传感器感知环境，通过效应器功能于环境。Agent为了达到一定的目标，有着自成规律地执行任务的工作模式。

　　闻名Agent理论探究者、英国的Wooldridge博士和Jennings教授认为摘要：Agent是一个具有自主性、社会能力、反应性和能动性等性质的基干硬件或(更经常的)基于软件的计算机系统，该定义答应在更宽范围的环境中设计Agent，而且其中增加了通信要求。

　　2. Agent的性质

　　(1)代理性(Agent)

　　a它是"代表用户"工作的;

　　b它可以把其他资源包装起来,引导并代替用户对这些资源进行访问,成为便于通达这些资源的枢纽和**。

　　(2)智能性(Intelligence)

　　在这方面,智能Agent可以做很多有高技术含量的工作。例如,理解用户用自然语言表达的对信息资源和计算资源的需求;帮助用户在一定程度上克服信息内容的语言障碍;捕捉用户的偏好和喜好;推测用户的意图并为其代劳;等等。

　　(3)自主性(Autonomy)

　　一个智能Agent应该是一个独立自主的计算实体。它应能在无法事先建模的、动态变化的信息环境中,独立规划复杂的操作步骤,解决实际新问题,在用户不参和的情况下,独立发现和索取符合用户需求的可利用资源和服务。最近J.McCarthy等人正在探索如何构造能对自身状态有所感知的智能Agent。

　　(4)机动性(Mobility)

　　在网络计算环境下,一个Agent可以看成是代表用户驻网络的常设机构,它可以在网络上灵活机动地访问各种资源和服务,还可以就完成特定任务同其他智能Agent进行协商和合作,甚至把自己"迁移"到网络中的其他主机上去执行任务。这样的"精灵"在网络上游弋 ,是对网络平安性、个人隐私性和管理方面的巨大挑战。

　　3. Agent的基本结构

　　(1)。目标模块

　　(2)。感知器

　　(3)。信息处理器

　　(4)。效应器

　　(5)。通讯机制

　　4、Agent功能的实现

　　要求摘要：跨平台一致语法，最小资源代价，支持移动语义

　　面向Agent的编程技术(AOP，Agent Oriented Programming)

　　Java

　　Telescript

　　5.智能Agent的应用意义

　　智能Agent在许多方面有着重要的应用意义。

　　信息服务 信息服务是最广大的用户群接触网络环境的首要渠道。对于信息内容已经相当丰富的英语文化圈来说,进一步提高信息服务的质量,改变目前信息服务中存在的 "信息过载"和"资源迷向"的状况,是信息服务业所面临的最紧迫的任务。智能Agent正好可以适应这方面的需要。具体地说,用于信息服务的智能Agent主要完成以下功能摘要:1导航 ,即告诉用户所需要的资源在哪里;2解惑,即根据网上资源回答用户有关特定主题的新问题 ;3过滤,即按照用户指定的条件,从流向用户的大量信息中筛选符合条件的信息,并以不同级别(全文、具体摘要、简单摘要、标题)呈现给用户;4整理,即为用户把已经下载的资源进行分门别类的组织;5发现,即从大量的公共原始数据(比如股票行情等)中筛选和提炼有价值的信息,向有关用户发布。这些都是使信息服务走向个性化主动服务不可缺少的功能。目前在此方面已经有了一些能够使用的系统,但智能化的程度还远远不够,且主动有余过滤不足已经造成了一些负面的影响,亟待尽快发展更先进的人工智能技术予以解决。

　　系统和网络管理 计算机系统本身的资源量就非常巨大，系统管理的整个趋向正在朝着"傻瓜化"的方向发展,其中很大一部分原来由系统管理员手工干的事情,现在已经由计算机代管了。系统管理的界面变得更加友好,在系统本身的复杂性不断提高的情况下,驾驭系统资源的复杂性反而在不断降低,代管系统的自主性也在逐步提高。在网络管理方面,随着Client/Server计算成为主流,完成固定功能的Agent的存在和应用已经成为事实,分布在不同设备上"监视"设备状况,并随时向主机报告数据的Agent,已经是当今网管系统中很平常的一部分了。但是, 这些从事部分系统/网络管理的Agent目前还不能称为"智能Agent",它们的智能化程度仍然有待提高。即使作为非系统/网络管理员和操作员的用户,也会有为系统和网络设定常规服务、向系统和网络预约非凡服务的需要,智能Agent是满足用户这种需要的最合适的帮手。

　　电子商务 越来越多的人看好Internet上的商业机会。网上的商品越多,在网上寻找商品就越是买方的一大负担;同时,卖方商品的推销也有一个对客户实行因人而宜的主动服务新问题。因此,采用智能Agent系统,代表买方去网上查看"广告牌"、逛"商店"寻找商品甚至讨价还价,代表卖方分析不同用户的消费倾向,并据此向特定的潜在用户群主动推销特定的商品,都是非常有诱惑力的。

　　协同工作 把Internet引入企业和机构、建立所谓"Intranet"的努力正方兴未艾。深层次的Intranet最终要改变的是人们的工作方式、企业和组织机构的运作方式,把一切具有信息属性的、可以用符号等价物替代实物的工作流程,统统在网络计算环境中予以实现。在这样的大目标下,企业、机构的相当一部分管理职能,完全可以由网络上自主工作的一组智能Agent来协同实现;涉及到设计、写作、数据操纵、软件开发等许多符号性的工作岗位之间的协同工作,也同样可以靠智能Agent来协调并代理完成一些辅助性的工作。 "虚拟企业"、"虚拟车间"、"虚拟协同工作平?quot;、"电子秘书"等新鲜事物已经或正在网上出现。

　　教育 远程教育是促进教育机会平等的重要手段。在网络环境下,可以调动多种教学手段,包括讲解、演示、练习、实验和考试等。其中,练习和实验环节是智能Agent可以大有作为的地方。智能Agent可以作为虚拟的教师、虚拟的学习伙伴、虚拟的实验室设备、虚拟的图书馆管理员等出现在远程教育系统中,增加教学内容的趣味性和人性化色彩,改善教学效果。单机系统中各种软件的"帮助"也可以设计成一个人性化的角色,实施对用户进行导航这种模式。

　　娱乐 在网络娱乐系统中引入智能Agent,可以增强娱乐效果,这也是娱乐系统开发新功能的一个很有希望的选择。目前智能Agent在娱乐方面可以做的事情有摘要:1个性化的节目点播服务;2游戏和虚拟现实中更加人性化的机器角色的设计,比如决策的智能化(战争或经济活动)、动作的人性化(体育比赛)和自然语言对话的使用;3网络社交场合(如聊天室 )中用来招徕用户,或以假乱真的机器对话角色的设计和使用,等等。

　　Agent在网络教学中的应用

　　基于agent的网上协作学习环境

　　利用agent来构建网上协作环境，就是在协作学习的环境中嵌入agent模块来更好地实现各部分功能。基于 agent 的网上协作学习环境如图1所示摘要：

　　图 1 基于 agent 的网上协作学习环境

　　1).基于agent的协作学习区

　　基于agent的协作学习区是一块虚拟的共享区域，支持在线协作学习者在各自的计算机上观看同一内容和讨论同一新问题，协作学习者可以通过文字、绘图等形式进行信息交流。除了实现学习的协作外，协作学习区还可以实现总任务的接受，据一定的原则划分成子任务，将所有登录的学习者划分成合理的协作学习小组等功能。协作学习区可以通过模拟现实工作中的黑板，即电子白板系统来实现。在此我们应用基于agent的电子白板系统。其模型如图2所示摘要：

　　图2 基于agent的电子白板系统的模型

　　管理agent摘要：负责整个系统的管理工作，包括用户的加入、登录，处理交互、协作信息，和存储模块相连进行数据的存储和检索。

　　消息路由agent摘要：主要提供agent的注册服务，记录各agent的实际网络地址，实现动态维护agent和网络地址的联系;提供路由转发功能，分析KQML中的路由信息，依据注册agent进行各种信息的转发;以及提供消息的缓存功能 。KQML是一种描述性的语言，定义了agent之间传递消息的格式和处理协议，通过提供一套标准的通信原语使得agent间可以交流和共享知识，已成为agent之间通信的事实上的标准;KQML语言采用了"协议栈"的思想，它携带的消息内容可以使用实现agent的语言表达，即意味着KQML可以携带任何一种语言表示的信息。

　　协作小组agent

　　协作小组agent实际上是由参和协作学习的学习者和终端计算机进行交互后，形成协作学习者agent，协作区根据协作学习者agent中提供的有关学习者的个人特征，按照一定原则(如摘要：学习水平、思维方式倾向等)划分而成的。其模块图如图3所示。当协作区分配任务时，按照协作学习小组agent的对外特性来确定任务的分配方式，而且，协作小组对外以一种整体的方式体现其功能。当然，当协作小组agent接到任务后，通常会进行再次分配，将任务具体到协作学习者agent，由学习者agent具体实施或通过协作完成任务。

　　协作学习者agent

　　协作学习者agent是指参和协作学习的个体agent，它是协作小组agent的组成成员。基于agent的网上协作学习环境为每一位学习者提供了一个个体agent。当学习者在此学习区注册时，个体agent随之生成;当学习者和协作学习区不断交互进行学习时，个体agent将记录下学习者的一些个人特征，如摘要：学习水平、前驱知识把握程度、知识接受能力、思维倾向方式等，并将这些信息纪录入相应的参数库。当学习者再次登陆时，个体agent的这些参数将为下一步的学习提供指导，如学习内容的提供、学习路径的提供以及学习界面的提供等。如若学习者随着学习的不断深入，学习能力、学习水平、思维倾向性等积累到一定域值的变化，则个体agent中的参数将随之更新。

　　其模块图如图4所示。

　　阅读期刊：《智能系统学报》

　　智能系统学报(CAAITransactionsonIntelligentSystems)由中国人工智能学会和哈尔滨工程大学联合主办，是中国人工智能学会会刊之一。主要刊登神经网络与神经计算、智能信息处理、自然语言理解、智能系统工程、机器翻译、复杂系统、机器学习、知识工程与分布式智能、机器人、智能制造、粗糙集与软计算、免疫系统、机器感知与虚拟现实、智能控制与智能管理、可拓工程、人工智能基础、生物信息学与人工生命等内容。

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