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"分布式人工智能系统与多Agent协作"
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更新于2023-11-24
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Agent和多Agent系统是人工智能研究中最活跃的课题之一。Agent是能够独立思考并与环境进行交互的实体,可以是人、机器人或智能软件等。本章从分布式人工智能的概念出发,介绍了Agent的基本理论、多Agent系统的体系结构、通信机制和协调协作机制,为分布式系统的分析、设计、实现和应用提供了解决方法。分布式人工智能研究是通过解决由分散的问题求解实体组成的系统中实体之间的协调问题来提高系统整体性能的一种方法。 分布式人工智能系统适用于那些资源分布性较强的问题,例如分布式传感器控制和分布式信息提取。由于这些问题的目标过于分散,不适合采用集中控制的方法,分布式控制成为唯一的选择。此外,分布式人工智能系统还可以通过克服原有集中控制系统的局限性来控制计算复杂度或提高问题求解速度,因此成为最佳的解决方法。 分布式人工智能系统具有分布性、协作性、开放性、连接性、健壮性和独立性等特点。系统中的实体之间需要具有智能特征的交互,可以为一个共同的全局目标工作,也可以为各自不同但联系紧密的目标工作。分布式人工智能处理的问题较一般人工智能处理的问题更为复杂,研究工作通常分为分布式问题求解和分布式资源管理两个方向。 总之,Agent和多Agent系统是人工智能领域最活跃的研究课题之一,它们通过解决分布式问题求解实体之间的协调问题来提高系统整体性能。分布式人工智能系统具有分布性、协作性、开放性、连接性、健壮性和独立性等特点,可以解决那些资源分布性较强的问题。该系统需要实体之间具有智能特征的交互,可以为共同的全局目标或各自不同但联系紧密的目标工作。分布式人工智能的研究方向主要包括分布式问题求解和分布式资源管理。
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9.2 Agent理论
9.2.2 Agent的特性
通常,Agent具有以下特性。
(1) 自主性。
(2) 交互性。
(3) 社会性。
(4) 能动性。
(5) 协作性。
(6) 持续性。
(7) 适应性。
(8) 分布性。
(9) 智能性。
(10) 理智性。
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9.2 Agent理论
9.2.3 Agent的内部结构
Agent是一个开放的智能系统,它与环境进行交互以完成期望的目标。
由于Agent的感知数据的表达方式可能不同,不同模块得到的感知结果
也可能不同,所以,它的首要任务是对多个感知器所获取的环境信息
进行融合和处理,得到比单一信息源更精确完整的估计,接着利用系
统状态、任务和时序等信息形成具体规划,并把内部工作状态和执行
的重要结果送至数据库。
人工智能的任务是设计Agent程序,实现从感知序列到动作的映射。程
序的核心功能是决策生成机构或问题求解机构,它接收、指挥相应的
功能操作模块工作。
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9.2 Agent理论
9.2.3 Agent的内部结构
一般而言,Agent需要包含各种感知器、各种执行器以及实现从感知序
列到动作映射的控制系统。如果Agent所能感知的环境状态集合用
S={s1,s2,…,sn}来表示,所能完成的可能动作集合用A={a1,a2,…,an}来
表示,则Agent函数f: S*→A表示从环境状态序列到动作的映射。
简单的Agent可能只是一台小型计算机,复杂的Agent可能包括用于特
定任务的特殊硬件设备,如图像采集设备或声音识别设备等,Agent还
可能是一个软件平台。Agent的内部模块集合如何组织起来,它们的相
互作用关系如何,Agent感知到的信息如何影响它的行为和内部状态,
如何将这些模块用软件或硬件的方式形成一个有机整体,这些就是
Agent结构的研究内容。
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9.2 Agent理论
9.2.3 Agent的内部结构
Agent的结构规定了它如何根据所获得的数据和它的运行策略来决定和
修改Agent的输出,结构是否合理决定了Agent的优劣。借助Agent的结
构,可以更快、更好地开发Agent应用程序。下面介绍几种主要的体系
结构。
1. 反应式体系结构
2. 慎思式体系结构
3. 混合式体系结构
4. 其他结构
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