人工智能及其应用蔡自兴第四版.ppt

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1、人 工 智 能,第九章 Agent（艾真体）,3,9.1 分布式人工智能（Distributed Artificial Intelligence）,分布式人工智能的特点 分布性(Internet/WWW)连接性 协作性 开放性 容错性 独立性 分布式人工智能的分类/区别/联系 分布式问题求解（DPS）多艾真体系统（MAS),4,9.2 Agent及其要素（Agent and Its Elements）,Fig9.1 Agent与环境的交互作用,环 境,5,Agent的译法 建议把agent译为“艾真体”艾真体的要素 信念(Belief)、愿望(Desire)、意图(Intention)与行为的

2、因果关系，如 Fig9.2所示。,9.2 Agent及其要素,6,艾真体的特性行为自主性 工作协调性作用交互性 运行持续性环境协调性 系统适应性面向目标性 结构分布性存在社会性 功能智能性,9.2 Agent及其要素,7,9.3 艾真体的结构（Architecture of Agent）,艾真体的结构特点 艾真体系统是个高度开放的智能系统。艾真体相当于一个独立的功能模块核心部分为决策生成器或问题求解器一个或多个进程，并接受总体调度多计算机上并行运行,8,艾真体的结构分类反应式艾真体,9.3 艾真体的结构,9,9.3 艾真体的结构,慎思式艾真体(deliberative agent),10,9.

3、3 艾真体的结构,跟踪式艾真体,11,9.3 艾真体的结构,基于目标的艾真体,12,9.3 艾真体的结构,基于效果的艾真体,13,9.3 艾真体的结构,复合式艾真体,14,9.4 艾真体通信（Communication among agents）,通信的过程语言的发展：逻辑推理与不确定推理(p248)语言基础：形式语言和自然语言通信的组成讲话者：意向、生成、综合受话者：感知、分析、消歧、综合,15,一个典型的通信事件由 7 个过程组成。在该事件中,讲话者 T 要使用文字 W 向受话者 H 调查建议 P。在讲话者身上发生三种作用:(1)意向:T 要 H 相信 P(T 典型地相信 P)。(2)生成

4、:T 选择文字 W(因为它们表达意思 P)。(3)综合:T 说话 W(经常对 H 说这些话)。在受话者身上发生 4 种作用:(1)感知:H 感知 W(理想地 W=W,但错觉是可能的)。(2)分析:H 推断,W 可能的含义为 P1,Pn(文字和短语有多个意思)。(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(或者,如果超出H已经信任的底线就反对),16,意向 生成 综合 讲话者Know(H,Alive(Wumpus,S3)The Wumpus is dead.thaxwahmphsihzdeye,感知 分析 消歧 受话者The Wumpu

5、s S Alive(Wumpus,S3)Is dead NP VP Article Noun Verb Adjective The Wumpus is dead 综合 语法解释 Alive(Wumpus,Now)TELL（KB,Tired(Wumpus,Now)Alive(Wumpus,S3)语义解释 Alive(Wumpus,S3)Tired(Wumpus,S3),图9.9 说明通信的7个过程的例句,17,Agent语言使用的条件,Agent只有与下面的对象通信时，才感受到语言：（1）理解一个共同的语言；（2）有一个共享上下文的会话基础；（3）至少有些理性；,18,9.4 艾真体的通信,艾真

6、体通信的类型和方式通信的类型使用TELL和ASK通信（灵感通信，直接与对方知识库通信）；使用形式语言通信（NLP，难点在于知识库的差别）；通信的方式：黑板系统和消息对话系统,19,交谈的规划与实现,当一个艾真体采取某一动作以影响另一艾真体的认知结构时，就可以说该艾真体已参与了一个通信行为。艾真体可以通过两种方法有意地影响另一艾真体的行为或动作。交谈理论是艾真体通信的理论基础。对话理论研究集中在如何划分对话的类型。在艾真体通信语言研究中，对话理论主要用于考虑艾真体间交互信息的类型。一般把对话分为表示型（representative）和指示型（directive）两类,20,1.交谈的规划,能够像

7、处理艾真体的其它动作一样对待交谈。艾真体能够使用一个规划产生系统制订由言语行为和其它动作构成的计划。为此，需要一个描述这些动作效果的模型。举例：一个表示型交谈TELL（，）PC:Next_to()and and K(,)D:K(,)A:K(,),21,问题：假定对于情况 On(A,B）and On(B,C)and On(C,F1)；该艾真体的目标为积术世界 On(B,F1)。还假设无论何时，积木 B 在积术 C 上,而且 B 上方为空,艾真体 A1 把 B 移到地板 F1 上。根据 STRIPS 规划和 前述 TELL 规则,可构造艾真体的规划如下：Move(A,B,F1),TELL(A1,C

8、lear(B)and On(B,C),22,2.交谈的实现,有两种可能性：其一是从讲话者到受话者的某个逻辑公式的直接传输；其二，受话者把讲话者所讲的一些符号串翻译为它的认知结构。如果交谈双方共享同类的基于特征的世界模型，使用相同符号的逻辑公式，那么该交谈就可以通过传输一个逻辑公式来实现。艾真体间的通信可以用某个一致的通用通信语言来进行。通过设计、使用和指导，通信艾真体知道在这种通用语言下传输的符号串是如何改变其它艾真体的认知结构的。,23,艾真体的通信语言知识询问与操作语言（Knowledge Query and Manipulation Language：KQML）KQML的三个层次：通信、

9、消息和内容。通信层技术通信参数协议；消息层规定言语行为的类型；内容层规定消息内容。知识交换语言（Knowledge Interchange Format：KIF）,9.4 艾真体的通信,24,9.5 多艾真体系统（Multi Agent System）,多艾真体系统的模型和结构BDI模型(理论模型)协商模型(经济理论)协作规划模型讲话者(问题求解)协调模型(控制与优化)多艾真体系统的体系结构 艾真体网络(物理连接)艾真体联盟(消息联系)黑板结构(数据共享),25,多艾真体的协作、协商和协调 多艾真体的协作方法决策网络和递归建模Markov对策艾真体学习方法决策树和对策树多艾真体的协商技术协商协

10、议 协商策略协商处理,9.5 多艾真体系统,26,多艾真体的协作、协商和协调多艾真体的协调方法基于集中规划的协调基于协商的协调基于对策论的协调基于社会规划的协调多艾真体的学习与规划多艾真体的学习多艾真体的规划,9.5 多艾真体系统,27,多艾真体系统的研究和应用领域多机器人协调足球机器人 过程智能控制柔性制造系统（FMS）计算机集成制造系统（CIMS）网络通信与管理电话网络网络负荷平衡交通控制其它应用,9.5 多艾真体系统,28,9.6 小结（Conclusion）,艾真体性质、结构、通信agent译法的讨论（艾真体的提出）艾真体的信念、愿望和意图反应式、慎思式、跟踪式艾真体，基于目标的、基于效果的和复合式艾真体艾真体的通信问题艾真体通信语言KQML和KIF多艾真体系统的基本模型和体系结构,