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研究Agent技术的意义是什么?

作者:ade 时间:2006-5-31 11:12:25 收藏 编辑

软件主体
目前,人们对如何定义主体有很大的分歧。主体一词源于英语"agent"。American Heritage Dictionary定义agent为"one acts or has the power or
authority to act. or represent another" 或者"means by which
something is done or caused;
instrument"。因此,"Agent"这个词在字面上主要有三种涵义:一是指能对其行为负责的人;二是指能够产生某种效果,在物理、化学或生物意义上活跃的东西;三是指代理人,即接受某人的委托并代表他行动的人。但是在DAI研究中,不同的研究者从不同的角度对主体做出自己的解释。在第三届主体理论、体系结构、语言国际讨论会(1996)上Franklin和Graesser(Franklin:96)列举了10余种典型的定义。甚至,对agent的中文翻译学术界也有不同的意见。目前主要的译法有主体,智能体和代理。我们采用主体这一译法的主要原因在于它体现了agent的自主性---主体的根本特性。软件主体是主体的一种(Franklin:96)。相对而言,下面的软件主体的定义很多MAS研究者会接受:
软件主体是"一个同其它主体和进程共处同一个环境中的连续工作的自主的软件实体。"在本文中,软件主体、主体和agent是等价的说法。
在定义得不到公认的情况下,主体可以通过下面的性质来描述。通常认为一个主体部分或全部拥有以下的特性(shi:aai:98)(Etzioni:95)(Franklin:96):
自治性。这是一个主体的基本特性,即可以控制它自身的行为。主体的自治性体现在:主体的行为应该是主动的、自发的;主体应该有它自己的目标或意图(Intention);根据目标、环境等的要求,主体应该对自己的短期行为作出计划。 交互性,即对环境的感知和影响。无论主体生存在现实的世界中(如机器人、Internet上的服务主体等)还是虚拟的世界中(如虚拟商场中的主体等),它们都应该可以感知它们所处的环境,并通过行为改变环境。一个不能对环境作出影响的物体不能被称为主体。
协作性。通常主体不是单独地存在,而是生存在一个有很多个主体的世界中。主体
之间的良好有效的协作可以大大提高整个多主体系统的性能。
可通信性。这也是一个主体的基本特性。所谓通讯,指主体之间可以进行信息交换。
更进一步,主体应该可以和人进行一定意义下的"会话"。任务的承接、多主体的协作、协商等都以通讯为基础。
长寿性(或时间连贯性)。传统程序由用户在需要时激活,不需要时或者运算结束后停止。主体与之不同,它应该至少在"相当长"的时间内连续地运行。这虽然不是主体的必须特性,但目前一般认为它是主体重要性质。

其它特性还包括:移动性---主体可以从一个地方移动到另一个地方而保持其内部状态不变;推理能力---主体可以根据其当前的知识和经验,以理性的、可再生的方式推理或推测;规划能力---主体为了完成其目标可以综合和选择动作的不同过程;学习和适应能力
---主体可以根据过去的经验积累知识,并且修改其行为以适应新的环境。另外,有些学

还提出主体应该具有自适应性、个性等特性。
除了研究一般的主体技术之外,人们还希望通过研究软件主体来简化分布式计算和简化人机接口。
同现在流行的软件实体(如:对象、构件)相比较,主体的粒度更大,智能化程度更高。
它是程序接口向更为抽象的计算机服务转化这一趋势的延续。一方面人们期望通过对软件、硬件
和通信模式的抽象,把现在的程序--程序接口替换为更为普遍和高级的主体--主体接口。
另一方面,通过对主体执行更为复杂任务的授权,人机接口的细节也可被抽象
(Bradshaw:97)(Harrison:95)。
人们研究软件主体是希望它能够简化分布式计算。Brodie(Brodie:89)多次提出软件
系统需要智能互操作性(在系统内部为达到某个目标而进行优化的智能协作)。除了以某些极
其基本的方式(文件传输,打印服务,数据库查询)外,目前的软件系统极少相互通信或协作。
可以认为它们是互不连接的。面向对象的方法的普及以及一些重要的通信标准(TCP/IP,HTTP,
IIOP,ODBC)等在系统和服务之间提供了基本的封装连接(Mellor:94)(Shaw:
96)
。目前的Internet和Intranet网络计算技术(Lewis:96)提供了跨平台的互操作网络
服务,
如名字服务,目录服务和安全服务。更高层次的互操作需要关于每个系统能力的知识,例如安全任务规划,资源分配,执行等。一个全局资源管理器做到这点。为避免成为系统中的瓶颈,全局资源管理器的任务被分布在可以进行智能协作的多个主体上。根据用户的意图(Intention)而不是根据具体的指令(Implementation),应用程序向其它应用请求服务。因而,相对于基本的通信协议级的封装,这是一种规划层次上封装。在对基本的主体互操作标准达成一致后,移动和静止的主体将重新定义WWW上的分布式计算(Chang:96)(Gardner:96)(Lange:96)(Virdhagriswaram:95)。软件主体技术还可以简化人机接口。虽然以Mackintosh和鼠标为代表。HCI(人机接口)在过去20年来采用了很多革命性的设计。计算机新手依然发现大多数软件还是难以使用。
其中一个原因就是用户必须描述解决问题的每一个步骤,每一个细节。这是一种直接操作接口。采用这种一步步的直接操作接口来执行复杂的任务时,人们一般会遇到搜索空间太大,工作不能预先计划,行为不能改善等问题(Erickson:96)(Shneiderman:87)(Shneiderman:97)。
人们更加喜爱在人机之间建立伙伴关系——人和机器为实现它们的目标而合作。
Negroponte认为"未来的计算应该100\%是对计算机的授权而不是对它的操作驱动的"(Negroponte:95)。因而,软件程序应该是自主的,主动的,负有责任的,自适应的。
换句话说,软件应该是智能主体。这种面向任务的自适应的HCI可以尽可能地减轻人们的工作。
虽然Gasser提出的六个问题依然是研究的重点,主体间通信、主体的设计方法和开发平台也是软件主体研究的热点:

主体间通信:通信能力是主体进行协作、协调和协商的基础。Aus
tin和Searle等提出的
言语动作理论认为通信是改变其他主体心智状态的一种言语动作(Searle:69)。
主体
通信语言试图给出这种言语动作的规范。KQML和FIPA是目前最流行的主体通信语言,它们 描述了主体通信的消息格式,保留消息参数和标准通信动作。而通信可以用RPC、RMI和CORBA IIOP等对象级消息交换或者更为复杂的消息通信机制实现。主体通信语言研究的主要问题是缺乏形式语义和对某些领域的应用过于复杂(Beer:99)(Labrou:98)。
设计方法:虽然软件工程理论为软件主体设计提供了指导和工具,但是目前还是缺少专门的面向主体的分析和设计方法和手段。人们主要采用进程代数,时态逻辑,Z ,UML等既有的理论和标准来规范和描述面向主体的程序设计(AOP)。一些对AOP的的工程方法的 尝试包括:参考OOA方法,Wooldridge等提出的面向主体的设计和分析理论(Wooldridge:99);
FIPAfootnote{http://www.fipa.org/)试图用UAML(Unified Agent Modeling Language,
统一主体建模语言)等。
开发平台:强有力的开发平台是主体技术实用化的加速器,因而MAS的开发工具一直是
研究的一个主要方向。早期的开发平台有DVMT和MACE等测试床(Lesser:83)(Gasser:87)。
近年来出现的dMARS
(dinverno-et-al97a)(Kinny:93)
和Zeus(Nwana:99)
等开发工具包已经可以用图形化的方式来帮助用户快速设计和实现MAS。但是目前的开发平台一般尚不支持对MAS的社会性和协作的建模和实现。

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