透視智能代理和協(xié)作學(xué)習(xí)

1、透視智能代理和協(xié)作學(xué)習(xí)Agent 是一個具有自主性、社會能力、反響性和能動性等性質(zhì)的基干硬件或(更經(jīng)常的)基于軟件的計算機系統(tǒng)，該定義容許在更寬范圍的環(huán)境中設(shè)計Age nt，而且其中增加了通信要求。2. Agent 的性質(zhì)(1) 代理性 (Agent)a 它是 " 代表用戶 " 工作的 ;b 它可以把其他資源包裝起來 ,引導(dǎo)并代替用戶對這些資源進行訪問,成為便于通達這些資源的樞紐和中介。(2) 智能性 (Intelligence)在這方面 ,智能 Agent 可以做很多有高技術(shù)含量的工作。例如,理解用戶用自然語言表達的對信息資源和計算資源的需求;幫助用戶在一定程度上克服信息

2、內(nèi)容的語言障礙;捕捉用戶的偏好和喜好 ;推測用戶的意圖并為其代勞;等等。(3) 自主性 (Autonomy)一個智能 Agent 應(yīng)該是一個獨立自主的計算實體。 它應(yīng)能在無法事先建模的、 動態(tài)變化的信 息環(huán)境中 ,獨立規(guī)劃復(fù)雜的操作步驟 ,解決實際新問題 ,在用戶不參和的情況下 ,獨立發(fā)現(xiàn)和索 取符合用戶需求的可利用資源和效勞。 最近 J.McCarthy 等人正在探索如何構(gòu)造能對自身狀態(tài) 有所感知的智能 Agent。(4) 機動性 (Mobility)在網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境下 ,一個 Agent 可以看成是代表用戶駐網(wǎng)絡(luò)的常設(shè)機構(gòu),它可以在網(wǎng)絡(luò)上靈活機動地訪問各種資源和效勞,還可以就完成特定任務(wù)同其

3、他智能Agent 進行協(xié)商和合作 ,甚至把自己 "遷移 "到網(wǎng)絡(luò)中的其他主機上去執(zhí)行任務(wù)。這樣的 "精靈 "在網(wǎng)絡(luò)上游弋 ,是對網(wǎng)絡(luò)平安性、個人隱私性和管理方面的巨大挑戰(zhàn)。3. Agent 的根本結(jié)構(gòu)(1) 。目標模塊(2) 。感知器(3) 。信息處理器(4) 。效應(yīng)器(5) 。通訊機制4. Agent 功能的實現(xiàn)要求摘要：跨平臺一致語法，最小資源代價，支持移動語義面向 Agent 的編程技術(shù)( AOP， AgentOrientedProgramming )JavaTelescript5. 智能 Agent 的應(yīng)用意義智能 Agent 在許多方面有著重要

4、的應(yīng)用意義。 信息效勞信息效勞是最廣闊的用戶群接觸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的首要渠道。 對于信息內(nèi)容已經(jīng)相當豐富 的英語文化圈來說 ,進一步提高信息效勞的質(zhì)量,改變目前信息效勞中存在的"信息過載 "和"資源迷向"的狀況，是信息效勞業(yè)所面臨的最緊迫的任務(wù)。智能Age nt正好可以適應(yīng)這方面的需要。具體地說 ,用于信息效勞的智能 Agent 主要完成以下功能摘要 :1 導(dǎo)航,即告訴用戶所需 要的資源在哪里 ;2 解惑，即根據(jù)網(wǎng)上資源答復(fù)用戶有關(guān)特定主題的新問題;3 過濾，即按照用戶指定的條件 ，從流向用戶的大量信息中篩選符合條件的信息，并以不同級別 (全文、具體摘要、簡單摘

5、要、標題)呈現(xiàn)給用戶 ;4整理，即為用戶把已經(jīng)下載的資源進行分門別類的組織;5 發(fā)現(xiàn)，即從大量的公共原始數(shù)據(jù) (比方股票行情等 )中篩選和提煉有價值的信息 ，向有關(guān)用戶發(fā)布。 這 些都是使信息效勞走向個性化主動效勞不可缺少的功能。 目前在此方面已經(jīng)有了一些能夠使 用的系統(tǒng) ,但智能化的程度還遠遠不夠 ,且主動有余過濾缺乏已經(jīng)造成了一些負面的影響 ,亟 待盡快開展更先進的人工智能技術(shù)予以解決。系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理計算機系統(tǒng)本身的資源量就非常巨大，系統(tǒng)管理的整個趨向正在朝著 "傻瓜 化" 的方向開展 ,其中很大一局部原來由系統(tǒng)管理員手工干的事情,現(xiàn)在已經(jīng)由計算機代管了。系統(tǒng)管理的界面

6、變得更加友好 ,在系統(tǒng)本身的復(fù)雜性不斷提高的情況下 ,駕馭系統(tǒng)資源的復(fù)雜 性反而在不斷降低 ,代管系統(tǒng)的自主性也在逐步提高。在網(wǎng)絡(luò)管理方面 ,隨著 Client/Server 計 算成為主流 ,完成固定功能的 Agent 的存在和應(yīng)用已經(jīng)成為事實 ,分布在不同設(shè)備上 "監(jiān)視 "設(shè) 備狀況，并隨時向主機報告數(shù)據(jù)的Age nt,已經(jīng)是當今網(wǎng)管系統(tǒng)中很平常的一局部了。但是，這些從事局部系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)管理的 Age nt目前還不能稱為智能Age nt",它們的智能化程度仍然有 待提高。即使作為非系統(tǒng) /網(wǎng)絡(luò)管理員和操作員的用戶 ,也會有為系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)定常規(guī)效勞、 向系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)

7、預(yù)約非凡效勞的需要,智能 Agent 是滿足用戶這種需要的最適宜的幫手。電子商務(wù)越來越多的人看好 Internet 上的商業(yè)時機。 網(wǎng)上的商品越多 ,在網(wǎng)上尋找商品就越是 買方的一大負擔(dān) ;同時,賣方商品的推銷也有一個對客戶實行因人而宜的主動效勞新問題。因 此,采用智能 Agent 系統(tǒng),代表買方去網(wǎng)上查看 "廣告牌 "、逛"商店"尋找商品甚至討價還價 ,代 表賣方分析不同用戶的消費傾向,并據(jù)此向特定的潛在用戶群主動推銷特定的商品,都是非常有誘惑力的。協(xié)同工作把 Internet 引入企業(yè)和機構(gòu)、建立所謂 "Intranet" 的努力

8、正方興未艾。深層次的 Intranet 最終要改變的是人們的工作方式、 企業(yè)和組織機構(gòu)的運作方式 ,把一切具有信息屬性 的、可以用符號等價物替代實物的工作流程,統(tǒng)統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境中予以實現(xiàn)。在這樣的大目標下 ,企業(yè)、機構(gòu)的相當一局部管理職能,完全可以由網(wǎng)絡(luò)上自主工作的一組智能 Agent 來協(xié)同實現(xiàn) ;涉及到設(shè)計、寫作、數(shù)據(jù)操縱、軟件開發(fā)等許多符號性的工作崗位之間的協(xié)同工 作，也同樣可以靠智能 Age nt來協(xié)調(diào)并代理完成一些輔助性的工作。"虛擬企業(yè)、虛擬車間、"虛擬協(xié)同工作平 ?quot; 、 "電子秘書 "等新鮮事物已經(jīng)或正在網(wǎng)上出現(xiàn)。教育遠程教育是

9、促進教育時機平等的重要手段。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,可以調(diào)動多種教學(xué)手段 ,包括講解、演示、練習(xí)、實驗和考試等。其中 ,練習(xí)和實驗環(huán)節(jié)是智能 Agent 可以大有作為的地 方。智能 Agent 可以作為虛擬的教師、虛擬的學(xué)習(xí)伙伴、虛擬的實驗室設(shè)備、虛擬的圖書館 管理員等出現(xiàn)在遠程教育系統(tǒng)中,增加教學(xué)內(nèi)容的趣味性和人性化色彩,改善教學(xué)效果。單機系統(tǒng)中各種軟件的 "幫助"也可以設(shè)計成一個人性化的角色,實施對用戶進行導(dǎo)航這種模式。娛樂在網(wǎng)絡(luò)娛樂系統(tǒng)中引入智能Age nt,可以增強娛樂效果，這也是娛樂系統(tǒng)開發(fā)新功能的一個很有希望的選擇。目前智能Age nt在娛樂方面可以做的事情有摘要:1個性

10、化的節(jié)目點播服務(wù);2 游戲和虛擬現(xiàn)實中更加人性化的機器角色的設(shè)計,比方?jīng)Q策的智能化 戰(zhàn)爭或經(jīng)濟活動 、動作的人性化 體育比賽 和自然語言對話的使用 ;3網(wǎng)絡(luò)社交場合 如聊天室 中用來招徠用戶 , 或以假亂真的機器對話角色的設(shè)計和使用 ,等等。Agent 在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用 基于 agent 的網(wǎng)上協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境 利用 agent 來構(gòu)建網(wǎng)上協(xié)作環(huán)境，就是在協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境中嵌入 agent 模塊來更好地實現(xiàn)各 局部功能?；?agent 的網(wǎng)上協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境如圖 1 所示摘要： 圖 1 基于 agent 的網(wǎng)上協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境1.基于 agent 的協(xié)作學(xué)習(xí)區(qū)基于 agent 的協(xié)作學(xué)習(xí)區(qū)是一塊虛擬的共

11、享區(qū)域， 支持在線協(xié)作學(xué)習(xí)者在各自的計算機上觀 看同一內(nèi)容和討論同一新問題， 協(xié)作學(xué)習(xí)者可以通過文字、繪圖等形式進行信息交流。 除了實現(xiàn)學(xué)習(xí)的協(xié)作外， 協(xié)作學(xué)習(xí)區(qū)還可以實現(xiàn)總?cè)蝿?wù)的接受，據(jù)一定的原那么劃分成子任務(wù)， 將所有登錄的學(xué)習(xí)者劃分成合理的協(xié)作學(xué)習(xí)小組等功能。 協(xié)作學(xué)習(xí)區(qū)可以通過模擬現(xiàn)實工作中 的黑板，即電子白板系統(tǒng)來實現(xiàn)。在此我們應(yīng)用基于 agent 的電子白板系統(tǒng)。其模型如圖 2 所示摘要：圖 2 基于 agent 的電子白板系統(tǒng)的模型管理 agent 摘要： 負責(zé)整個系統(tǒng)的管理工作， 包括用戶的參加、 登錄，處理交互、 協(xié)作信息， 和存儲模塊相連進行數(shù)據(jù)的存儲和檢索。消息路由 ag

12、ent 摘要：主要提供 agent 的注冊效勞，記錄各 agent 的實際網(wǎng)絡(luò)地址，實現(xiàn)動 態(tài)維護 agent 和網(wǎng)絡(luò)地址的聯(lián)系；提供路由轉(zhuǎn)發(fā)功能，分析 KQML 中的路由信息，依據(jù)注冊 agent 進行各種信息的轉(zhuǎn)發(fā)；以及提供消息的緩存功能。 KQML 是一種描述性的語言，定義 了 agent 之間傳遞消息的格式和處理協(xié)議，通過提供一套標準的通信原語使得 agent 間可以 交流和共享知識，已成為 agent 之間通信的事實上的標準； KQML 語言采用了 "協(xié)議棧 "的思 想，它攜帶的消息內(nèi)容可以使用實現(xiàn) agent 的語言表達，即意味著 KQML 可以攜帶任何一種 語

13、言表示的信息。學(xué)習(xí)水平、思維方式傾向等)劃分而成的。其模塊圖如圖 3 所示。當協(xié)作區(qū)分配任務(wù)時，按 照協(xié)作學(xué)習(xí)小組 agent 的對外特性來確定任務(wù)的分配方式， 而且， 協(xié)作小組對外以一種整體 的方式表達其功能。當然，當協(xié)作小組 agent 接到任務(wù)后，通常會進行再次分配，將任務(wù)具 體到協(xié)作學(xué)習(xí)者age nt,由學(xué)習(xí)者age nt具體實施或通過協(xié)作完成任務(wù)。協(xié)作學(xué)習(xí)者 agent協(xié)作學(xué)習(xí)者age nt是指參和協(xié)作學(xué)習(xí)的個體age nt，它是協(xié)作小組age nt的組成成員?；赼ge nt的網(wǎng)上協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境為每一位學(xué)習(xí)者提供了一個個體age nt。當學(xué)習(xí)者在此學(xué)習(xí)區(qū)注冊時,個體 agent 隨之

14、生成；當學(xué)習(xí)者和協(xié)作學(xué)習(xí)區(qū)不斷交互進行學(xué)習(xí)時,個體agent 將記錄下學(xué)習(xí)者的一些個人特征,如摘要：學(xué)習(xí)水平、前驅(qū)知識把握程度、知識接受能力、思維 傾向方式等，并將這些信息紀錄入相應(yīng)的參數(shù)庫。當學(xué)習(xí)者再次登陸時，個體age nt的這些參數(shù)將為下一步的學(xué)習(xí)提供指導(dǎo), 如學(xué)習(xí)內(nèi)容的提供、 學(xué)習(xí)路徑的提供以及學(xué)習(xí)界面的提供 等。如假設(shè)學(xué)習(xí)者隨著學(xué)習(xí)的不斷深入,學(xué)習(xí)能力、 學(xué)習(xí)水平、 思維傾向性等積累到一定域值 的變化,那么個體 agent 中的參數(shù)將隨之更新。其模塊圖如圖 4所示。 控制器摘要： 協(xié)調(diào)各局部的工作, 并負責(zé)分配任務(wù)以驅(qū)動其它模塊工 作；任務(wù)接受器摘要：負責(zé)接受經(jīng)過分配后的子任務(wù)； 規(guī)

15、劃摘要：評判任務(wù)的標準、方法和原那么以及評判學(xué)習(xí)者的標準、規(guī)那么等； 處理器摘要：解決控制器分配給它需要自動處理的任務(wù)；參數(shù)庫摘要：存放小組或成員執(zhí)行、 完成任務(wù)的情況,及學(xué)習(xí)小組或成員的學(xué)習(xí)風(fēng)格、 學(xué)習(xí) 水平、學(xué)習(xí)能力等信息。通訊模塊摘要：和其它小組或成員進行信息交流和合作的渠道。具體運作過程如下摘要： 當任務(wù)接受器接受到需要完成的子任務(wù)后, 送至控制器； 控制器即 根據(jù)規(guī)劃庫中的規(guī)那么評判任務(wù)或?qū)W習(xí)內(nèi)容的難易程度、 難度系數(shù)、 區(qū)分度等, 并打上相應(yīng)標 記。通過通訊模塊將其傳送至學(xué)習(xí)者本人； 當學(xué)習(xí)者完成任務(wù)時, 規(guī)劃模塊將評判學(xué)習(xí)者的 學(xué)習(xí)能力、 學(xué)習(xí)水平等, 并給出評判結(jié)果,分數(shù)值；假

16、設(shè)分數(shù)值到達或超出可以改變參數(shù)庫域 值得值,那么修改參數(shù)庫中的參數(shù),否那么不修改。2) .基于 agent 技術(shù)的網(wǎng)上協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境的運作方式大致來講,整個基于 agent 的網(wǎng)上協(xié)作學(xué)習(xí)實施過程如下摘要：當總?cè)蝿?wù)提交給基于agent的協(xié)作學(xué)習(xí)區(qū)后, 基于 agent 的協(xié)作學(xué)習(xí)區(qū)或參和協(xié)作學(xué)習(xí)的教師,將任務(wù)劃分成相應(yīng)個數(shù) 的子任務(wù)，然后分配給各個協(xié)作學(xué)習(xí)小組age nt;協(xié)作學(xué)習(xí)小組 age nt相互合作完成子任務(wù)后,將結(jié)果提交給協(xié)作區(qū),由協(xié)作學(xué)習(xí)區(qū)將所有結(jié)果有機匯總、綜合,形成最終成果,并提 交給總?cè)蝿?wù)結(jié)果接受器, 之后由教師組織全體協(xié)作學(xué)習(xí)者對結(jié)果進行分析、 評價以及各小組 解決新問題思路

17、方式的評判、學(xué)習(xí)等。當然，假設(shè)有多個協(xié)作學(xué)習(xí)區(qū)，各協(xié)作區(qū)之間還可以 進行交互、合作、交流等活動?；?agent 的網(wǎng)上的協(xié)作學(xué)習(xí)的具體實施過程主要有摘要：學(xué)習(xí)者登錄注冊、小組劃分、任 務(wù)分配、協(xié)作學(xué)習(xí)的實施、成果匯總、評價幾個階段。學(xué)習(xí)者登錄注冊 當學(xué)習(xí)者進入?yún)f(xié)作學(xué)習(xí)區(qū)后，首先要進行注冊登記。具體過程是摘要：當協(xié)作學(xué)習(xí)者 agent 首次進入?yún)f(xié)作系統(tǒng)時， 需要向消息路由 agent 提交注冊信息， 如摘要： agent 的名字、 密碼、 IP地址等有關(guān)數(shù)據(jù)，并記錄入age nt注冊表中。小組劃分 根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)水平、思維方式的傾向性等組成 2-6 人的協(xié)作學(xué)習(xí)小組。成員 的分配一

18、般采用互補的方式分配組員， 這樣有利于提高協(xié)作學(xué)習(xí)效果。 小組劃分有自主式和 被動式兩種。 自主式是指每個學(xué)員在了解了總體學(xué)習(xí)任務(wù)和所有其它登錄學(xué)習(xí)者的情況以后， 自己做出和誰結(jié)組的判定，并通知消息路由age nt，再由效勞age nt確認形成正式的協(xié)作小組。被動式是指由效勞 age nt根據(jù)消息路由age nt中注冊登錄的學(xué)習(xí)者的情況，將學(xué)員按要 求分組， 或者由參和協(xié)作學(xué)習(xí)的教師來分組。 一般分組應(yīng)注重學(xué)習(xí)者的優(yōu)劣搭配、 不同學(xué)習(xí) 風(fēng)格的搭配等。任務(wù)分配任務(wù)劃分是協(xié)作學(xué)習(xí)的關(guān)鍵所在。當總?cè)蝿?wù)到來時，運用KQML消息包，通過消息路由age nt， 將其送至管理age nt,管理age nt將

19、按照一定原那么將總?cè)蝿?wù)劃分成多個子任務(wù)，并根據(jù)學(xué)習(xí) 者 agent 提供的有關(guān)學(xué)習(xí)者的個人信息盡量將適合于學(xué)習(xí)者特性的任務(wù)內(nèi)容分配給學(xué)習(xí)者。 在任務(wù)劃分過程中要注重任務(wù)劃分的原那么摘要： 任務(wù)劃分要合理, 一般應(yīng)該根據(jù)任務(wù)的內(nèi)在 邏輯結(jié)構(gòu)、知識點劃分等劃分任務(wù)；任務(wù)劃分輕重、大小要適當,不能有輕有重；還要注重 任務(wù)的前驅(qū)后繼等情況，并將此類信息通知相應(yīng)的協(xié)作學(xué)習(xí)小組age nt;分配任務(wù)要根據(jù)各小組成員的個性特征進行, 盡量做到符合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式、 學(xué)習(xí)水平、思維方式傾向等等。 具體協(xié)作學(xué)習(xí)的實施協(xié)作學(xué)習(xí)的機制主要有摘要： 沖突和競爭機制、 自我解釋機制、 內(nèi)在化機制、 學(xué)徒機制、 共同承當

20、認知任務(wù)機制、 共享規(guī)那么機制。在此,我們不多加以區(qū)分,而看 作幾種機制的綜合使用。具體協(xié)作實現(xiàn)過程如下摘要：協(xié)作學(xué)習(xí)者age nt通過任務(wù)接收器接受子任務(wù)，并傳送給控制器,規(guī)劃模塊在控制器接受任務(wù)后幫助控制器分析任務(wù)、 制訂解決任務(wù)的方案等; 然后由協(xié) 作學(xué)習(xí)者操縱控制器,通過任務(wù)驅(qū)動處理器處理任務(wù)。在此過程中,有的任務(wù)由成員A 完成，有的任務(wù)由成員 B完成，也可能由 A和B共同來完成，還有可能借助于其它協(xié)作小組 或其成員來完成。 另外,有些工作還要求使用其它小組所承當任務(wù)的局部或全部成果,此時,要考慮到其它小組的任務(wù)實施和完成情況,及時互通信息、交流學(xué)習(xí)收獲等。成果匯總 當每一個協(xié)作小組或成員均完成任務(wù)時, 就需