单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,分布式人工智能与Agent,分布式人工智,能,能DAI,传统AI理论,与,与方法在很大,程,程度上只适用,于,于串行处理结,构,构,但大型智,能,能问题都存在,着,着潜在的并行,性,性、分布性和,开,开放性特点,,而,而并行计算技,术,术和计算机网,络,络的发展为利,用,用这些特性以,提,提高问题求解,效,效率和质量提,供,供了实现基础,在这种情况,下,下,DAI的,研,研究逐渐引起,了,了人们的注意,分布式人工智,能,能DAI,DAI一词来,源,源于1980,年,年在MIT召,开,开的第一届DAI国际会议,“,“The Workshop on Distributed Artificial Intelligence”,,为,为DAI的发,展,展和推广起到,很,很大推动作用,Avouris N.M个,体,体的自治性和,粒,粒度角度将DAI的研究分,为,为三个分支:,分,分布式问题求,解,解(DPS,DistributedProblem Solving)、,多,多Agent,系,系统(MAS,Multi-Agent System)和并行,人,人工智能(PAI,ParallelArtificialIntelligence),分布式人工智,能,能DAI,DPS的研究,目,目标是创建大,粒,粒度协作群体,,,,待求解的问,题,题被分解为多,个,个子问题,并,分,分配给DPS,系,系统中的个体,,,,各个体进行,各,各自的部分求,解,解,所得到的,部,部分解按照一,定,定的方法综合,起,起来得到整体,解,解。
在求解过,程,程中可能进行,协,协作,但这种,协,协作是可预知,的,的,并被事先,安,安排在问题的,求,求解过程的描,述,述中,个体间,的,的协作是命令/服从式的,,不,不需进行协商,DPS系统的,特,特点是:环境,条,条件已知,设,计,计按自顶向下,的,的方向展开,,算,算法专用,分布式人工智,能,能DAI,PAI主要研,究,究AI的并行,计,计算体系结构,,,,系统通常由,多,多个紧密耦合,的,的问题求解器,组,组成,每个求,解,解器是一个细,粒,粒度的知识体,,,,PAI研究,的,的观点与方法,结,结合了符号主,义,义和联结主义,,,,神经元计算,机,机也属于此研,究,究范畴,传统的DAI,主,主要包括多专,家,家系统、分布,式,式专家系统、,群,群体决策支持,系,系统等,新的分布式人,工,工智能理念MAS,MAS系统中,各,各个Agent是自主的,,生,生命周期不全,为,为其他Agent所知,可,以,以有共同的目,标,标,也可以有,各,各自不同的目,标,标,Agent间即可能协,作,作,也可能对,抗,抗,协作形式,多,多种多样(如,命,命令/服从式,、,、投票式、磋,商,商式等),MAS系统需要,协,协调这些自治,的,的Agent,的,的行为。
而由,于,于各Agent空间上的分,布,布性、时间上,的,的并行性和逻,辑,辑上的依赖性,使,使得MAS系,统,统的问题求解,过,过程更为复杂,DAI的三,个,个分支并没有,严,严格的定义和,区,区别,互有交,叉,叉,什么是Agent,1980年代,末,末开始,Agent的研究,从,从DAI领域,拓,拓展开来,并,与,与经济学、社,会,会学等其他领,域,域相互借鉴与,融,融合,在许多,最,最初不属于DAI的应用领,域,域得到更为广,泛,泛的应用,面,向,向Agent,的,的思想技术作,为,为开发设计软,件,件系统的新方,法,法也日益引起,学,学术界和企业,界,界的广泛关注,什么是Agent,在应用Agent技术的系,统,统中,Agent的含义和,表,表现各不相同,,,,给Agent下一个无争,议,议的定义是很,困,困难的,Hewitt甚至,认,认为定义什么,是,是Agent,和,和定义什么是,智,智能一样困难,Agent定,义,义可分为强定,义,义和弱定义,,弱,弱定义强调Agent的自,治,治性、社会性,、,、感知环境并,作,作出反应,强,定,定义在此基础,上,上增加了心智,状,状态等高层次,的,的属性,Agent的,分,分类,普遍的看法是Agent可,分,分为思考型Agent、反,应,应型Agent和混合型Agent,思考型Agent(deliberative Agent)是一,种,种知识系统,,用,用符号AI的,方,方法来实现Agent的表,示,示和推理。
将Agent看,作,作一种作为人,类,类个体或社会,行,行为的智能代,理,理的意识系统,,,,引入意识态,度,度(intentional instance),,如,如信念、愿望,、,、意图、目标,、,、承诺、责任,等,等,以表现出,被,被代理者的意,识,识态度,代表性的工作,是,是Rao和Georgeff对BDI模,型,型的研究,他,们,们采用三个模,态,态算子刻划信,念,念(Belief)、愿望(Desire)和意图(Intention),提,出,出了描述Agent意识态,度,度的BDI逻,辑,辑,这些研究的目,的,的是实现Agent的理性,平,平衡,以保证Agent正,确,确的执行赋予,其,其的职责,Agent的,分,分类,从形式逻辑的,角,角度对Agent理性的研,究,究仍缺乏实用,性,性,而且不能,保,保证Agent做出最优决,策,策,另一种研究Agent理性,行,行为的方法是,基,基于对策论和,决,决策理论的方,法,法,其信念模,型,型是将Agent每个行为,的,的可能后果(,到,到达何种状态,),)赋予概率,,愿,愿望模型用实,数,数表示那些可,能,能状态的效用,,,,Agent,的,的合理行动就,是,是期望效用最,优,优化的行动,,可,可以根据信念,和,和愿望得到,,这,这就是效用理,性,性,这种方法的实,用,用性较强,但,忽,忽视了推理环,节,节,需要与形,式,式逻辑方法进,行,行融合,Agent的,分,分类,思考型Agent的设计与,建,建造上的复杂,性,性以及在理论,上,上还存在许多,问,问题,使其缺,乏,乏实用性,于,是,是有研究者提,出,出了反应型Agent(reactive Agent),反应型Agent的思想基,础,础行为主义心,理,理学,认为Agent不需,要,要知识,只需,感,感知环境的变,化,化并作出相应,的,的反应动作。
反,反应型Agent虽然对外,环,环境的变化有,很,很高的响应速,度,度,但智能程,度,度低,缺乏灵,活,活性Agent的,分,分类,混合型Agent(hybrid Agent)的结,构,构可分为两层,,,,底层是反应,层,层,不采用符,号,号表示和推理,,,,可快速响应,并,并处理外部环,境,境的突发性变,化,化,通常具有,较,较高的优先级,;,;高层采用传,统,统的AI方法,进,进行规划、推,理,理和决策混,合,合型Agent综合了前两,者,者的优点,既,有,有高响应速度,,,,又有较高的,智,智能和灵活性,,,,是当前研究,的,的主流,多Agent,系,系统MAS,导致MAS研,究,究兴起的最直,接,接原因是MAS的合作问题,求,求解能力大于,单,单个Agent,其它原因,包,包括:求解具,有,有分布性的问,题,题、提高系统,的,的效率和鲁棒,性,性、与已有软,件,件系统的互操,作,作等近年来Internet的飞速发,展,展为MAS提,供,供了广阔的应,用,用前景,对MAS研究起到,了,了巨大的推动,作,作用,出现了,基,基于MAS的,移,移动Agent、电子商务,、,、网格计算等,研,研究方向,MAS的特点,及,及研究内容,MAS具有如,下,下特点:成员Agent所,拥,拥有的信息和,问,问题求解能力,是,是不完全的,,因,因而其观点是,有,有局限性的;,不,不存在全局控,制,制;数据是分,散,散或分布的;,计,计算是异步、,并,并发或并行的,。
此外,在应,用,用系统中,Agent可能,具,具有不同的角,色,色和目的,Agent之间,的,的关系也因此,不,不同,可能是,合,合作的,也可,能,能是竞争甚至,对,对抗的,可以,是,是从属关系,,也,也可能是平行,关,关系,MAS的研究,内,内容主要包括,:,:.组织的形,成,成;协商与协,调,调机制;合作,机,机制与任务分,配,配;个性、社,会,会性和规范,Agent组,织,织的形成,Agent组,织,织的形成主要,研,研究组织结构,设,设计、组织结,构,构到Agent组织的映射,和,和Agent,组,组织的演化,具体方法目前,主,主要有联盟形,成,成方法、交互,形,形成方法和面,向,向结构的方法,联盟,形,形成,方,方法,代表,性,性研,究,究是Sheory,等,等以,对,对策,论,论中,多,多人,合,合作,博,博弈,为,为基,础,础,,提,提出,的,的联,盟,盟形,成,成方,法,法,,从,从一,群,群无,联,联系,的,的Agent,中,中构,造,造出,有,有联,系,系的Agent联,盟,盟,其过,程,程包,括,括:,(1,),)联,盟,盟结,构,构的,形,形成,(2,),)联,盟,盟值,求,求解,(3,),)联,盟,盟值,在,在成,员,员中,的,的分,配,配,上述,三,三个,步,步骤,反,反复,迭,迭代,,,,直,至,至得,到,到稳,定,定解,交互,形,形成,方,方法,交互,方,方法,是,是指,在,在Agent,不,不明,确,确组,织,织结,构,构的,前,前提,下,下,,通,通过,交,交互,形,形成,组,组织,的,的方,法,法,,主,主要,有,有:,基于,协,协商,的,的合,同,同网,协,协议,基于,依,依赖,关,关系,的,的社,会,会推,理,理,,即,即Agent,找,找出,与,与其,目,目标,有,有依,赖,赖关,系,系的,其,其他Agent,,通,通过,协,协商,与,与其,形,形成,合,合作,组,组织,基于,价,价格,调,调控,的,的市,场,场方,法,法,,通,通过,市,市场,价,价格,的,的调,整,整达,到,到供,求,求平,衡,衡时,,,,Agent,形,形成,买,买卖,关,关系,组织,自,自设,计,计,Agent组,织,织可,以,以根,据,据情,况,况排,斥,斥或,合,合并Agent.,面向,组,组织,结,结构,的,的方,法,法,面向,结,结构,的,的方,法,法人,类,类社,会,会的,组,组织,结,结构,产,产生,机,机制,类,类似,,,,以,组,组织,结,结构,为,为前,提,提,,进,进行,角,角色,的,的分,配,配与,调,调整,一个Agent的,能,能力,符,符合,角,角色,要,要求,时,时可,以,以承,担,担该,角,角色,;,;若Agent承,担,担某,角,角色,有,有利,可,可图,,,,则,会,会期,望,望承,担,担该,角,角色,;,;若Agent组,织,织中,存,存在,还,还未,被,被承,担,担的,角,角色,时,时,,则,则会,接,接受,合,合适,的,的Agent,加,加入,MAS的,协,协商,机,机制,协商(negotiation)是,指,指Agent,之,之间,通,通过,交,交互,对,对某,些,些问,题,题达,成,成一,致,致,,是,是MAS,实,实现,协,协作,、,、冲,突,突消,解,解和,矛,矛盾,处,处理,的,的关,键,键环,节,节,协商,方,方法,主,主要,有,有基,于,于对,策,策论,的,的协,商,商和,基,基于,劝,劝说,的,的协,商,商两,种,种类,型,型,基于,对,对策,论,论的,协,协商,以,以Zotkin和Rosenschein的,工,工作,为,为代,表,表,,但,但这,种,种方,法,法未,考,考虑,人,人类,社,社会,的,的协,商,商所,具,具有,的,的劝,说,说特,点,点,,计,计算,量,量大,,,,效,率,率较,低,低。
Parsons和Jennings,最,最早,提,提出,通,通过,论,论据,来,来协,商,商的,。