Agent的通信解析課件

Agent的通信合作可以獲得整體利益大于各部分和的效果，而通信是實(shí)現(xiàn)合作必不可少的基礎(chǔ)條件。Agent之間如果想進(jìn)行合作交流，就必須進(jìn)行通信。Agent所處環(huán)境的變化對(duì)Agent的行為有很大甚至是決定性的影響。一個(gè)Agent在對(duì)環(huán)境變化進(jìn)行預(yù)測時(shí)，要考慮到其它Agent的活動(dòng)一般是不受自己控制，難于預(yù)測的。為了更好地預(yù)測環(huán)境變遷和增強(qiáng)自身的行動(dòng)能力、實(shí)現(xiàn)自身需求，Agent之間必須進(jìn)行通信。

通信是實(shí)現(xiàn)和提高Agent智能性的途徑，是Agent社會(huì)性的體現(xiàn)，是Agent具有實(shí)用價(jià)值不可或缺的能力之一。

Agent的通信合作可以獲得整體利益大于各部分1Agent的通信過程發(fā)送方sender將自己的思想翻譯成通信所用語言的格式sender將語言格式加載到通信傳播載體，比如文字、聲音和圖象傳播載體到達(dá)接收方receiverreceiver讀取載體中的語言代碼receiver在思維空間中將語言代碼按其格式翻譯為思想，從而熟悉sender的思維狀態(tài)

Agent的通信過程發(fā)送方sender將自己的思想翻譯成通信2Agent的通信層次Agent的通信可以從邏輯上劃分成三個(gè)不同的層次，從上到下依次是：會(huì)話層、通信語言層和傳輸層。傳輸層指實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膮f(xié)議和有關(guān)機(jī)制，如：TCP/IP、UDP、HTTP、SMTP、IIOP等。通信語言層則指Agent賴以表達(dá)它關(guān)于通信內(nèi)容的觀點(diǎn)或態(tài)度并將其傳輸給會(huì)話方的一種媒介或工具。Agent可以就某特定問題提出請(qǐng)求、查詢、聲明、通知或作出回答等。會(huì)話層包括Agent用以管理整個(gè)會(huì)話過程的結(jié)構(gòu)、規(guī)則和有關(guān)的會(huì)話策略。

Agent的通信層次Agent的通信可以從邏輯上劃分成3Agent通信語言——ACLAgent的通信是它與其環(huán)境（指它所生存的系統(tǒng)，包括其他Agent）協(xié)調(diào)、交流、合作和競爭等活動(dòng)的基礎(chǔ)。Agent可以通過某種“高級(jí)”的通信語言來表達(dá)它關(guān)于其生存環(huán)境的認(rèn)識(shí)、觀念、態(tài)度、它的知識(shí)、解題能力、合作愿望和方式、情感和它對(duì)問題空間的理解和定義等。這種專門用于Agent通信的語言稱為Agent通信語言，即(AgentCommunicationLanguage,簡稱ACL)。需要保證Agent在進(jìn)行通信時(shí)可以屏蔽掉其內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，它們之間需要的是一種獨(dú)立于領(lǐng)域知識(shí)的、高層的、能夠直接互相操作的通信語言.

Agent通信語言——ACLAgent的通信是它與其環(huán)境（指4Agent通信中的對(duì)象在Agent的通信中涉及到兩類對(duì)象：參與通信的Agent和傳播載體。傳播載體的行為由自然規(guī)則約束，它一旦離開了發(fā)送方，就不再完全由發(fā)送方控制。Agent可以創(chuàng)建載體，發(fā)送載體，但是不能完全控制它的傳送。從實(shí)際的角度說，在動(dòng)態(tài)開放環(huán)境中的通信，其真正的通信行為，僅限于對(duì)載體的處理。Agent進(jìn)行通信就是要改變信息載體，將載體發(fā)送到接收Agent的可觀察環(huán)境中。

Agent通信中的對(duì)象在Agent的通信中涉及到兩類對(duì)象5ACL基礎(chǔ)為了在開放的環(huán)境中進(jìn)行合作，以Agent為基礎(chǔ)的各種系統(tǒng)，至少體現(xiàn)在系統(tǒng)接口上，必須在以下的幾個(gè)層次上達(dá)成一致：傳輸層(Transport)：Agent如何接受和發(fā)送消息。語言層(Language)：每一條消息的含義是什么規(guī)則(Policy)：Agent如何利用語言層的消息組織對(duì)話體系結(jié)構(gòu)（Architecture）：根據(jù)各種協(xié)議如何連接不同的系統(tǒng)顯而易見，語言層是Agent通信語言所最關(guān)注的。

ACL基礎(chǔ)為了在開放的環(huán)境中進(jìn)行合作，以Agent為基礎(chǔ)的各6ACL的產(chǎn)生ACL最初源于KSE（KnowledgeSharingEffort知識(shí)共享工程）的工作。

KSE發(fā)布的兩個(gè)主要文件:知識(shí)查詢與操縱語言(KQML，KnowledgeQueryandManipulationLanguage

)。KQML是一種用做Agent通信的“外層”語言，它為消息定義了一個(gè)“信封”格式，使用這個(gè)格式，Agent可以明顯地說明一條消息不發(fā)音的言語想動(dòng)作的能力。KQML并不關(guān)心消息的內(nèi)容。知識(shí)交換格式(KIF，KnowledgeInterfaceFormat)。KIF是一種顯式地允許對(duì)某個(gè)特定的“談?wù)摰念I(lǐng)域”進(jìn)行知識(shí)表示的語言。它主要是要（盡管不是唯一地）形成KQML消息的內(nèi)容部分。ACL的產(chǎn)生ACL最初源于KSE（KnowledgeSha7ACL的特性（一）形式上，ACL應(yīng)具有表達(dá)性，語法簡單，容易被人類閱讀，能夠被各種使用者接受；為了傳輸和解析的方便，ACL應(yīng)是線性或容易轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性的；為了易于集成到各種系統(tǒng)中其語法應(yīng)該可以擴(kuò)展。內(nèi)容上，ACL應(yīng)是分層的，尤其是要將ACL傳輸?shù)膬?nèi)容與它所要表達(dá)的通信動(dòng)作(即上面所說的命題態(tài)度)分開。ACL中應(yīng)該定義一個(gè)可擴(kuò)展的執(zhí)行原語集合,這些執(zhí)行原語提供了Agent認(rèn)知狀態(tài)與消息標(biāo)識(shí)之間的映射，而且該集合中至少應(yīng)包含獨(dú)立于具體應(yīng)用的執(zhí)行原語內(nèi)核。語義上，ACL語義的描述應(yīng)為Agent的通信提供一個(gè)模型，保證應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者們對(duì)ACL的理解和使用無論何時(shí)何地都具有一致性。ACL的特性（一）形式上，ACL應(yīng)具有表達(dá)性，語法簡單，容易8ACL的特性（二）實(shí)現(xiàn)上，ACL應(yīng)該可以充分利用現(xiàn)有的軟件技術(shù)；外部接口簡單易用并且可以被各種語言實(shí)現(xiàn)；位于通信原語底層的網(wǎng)絡(luò)情況對(duì)于用戶來說是透明的；應(yīng)用系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況只部分地實(shí)現(xiàn)語言的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)上，ACL應(yīng)該支持各種先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，連接方式（點(diǎn)到點(diǎn)、組播、廣播等）和通信模式（同步通信、異步通信等）；提供一個(gè)豐富的執(zhí)行原語集合以支持高層語言和協(xié)議的構(gòu)造，且應(yīng)保證這些高層協(xié)議獨(dú)立于ACL使用的傳輸技術(shù)。工作環(huán)境上，ACL必須提供可以處理異構(gòu)和動(dòng)態(tài)的工具，必須支持與其它語言和協(xié)議之間的互操作，支持在大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的知識(shí)查找，易于與現(xiàn)存系統(tǒng)無縫地連接?？煽啃陨?，ACL必須支持Agent之間可靠的、安全的通信，應(yīng)提供識(shí)別和表示錯(cuò)誤與警告的機(jī)制。

ACL的特性（二）實(shí)現(xiàn)上，ACL應(yīng)該可以充分利用現(xiàn)有的軟件技9兩種ACLKQML(KnowledgeQueryandManipulationLanguage)

KQML是由KSE制定的ACL，它常被ACL領(lǐng)域的研究人員當(dāng)作是說明、理解和建造新ACL的參照語言，也是目前應(yīng)用得最多的ACL。不過，由于KQML在建造的初期忽略了語義的科學(xué)說明，成為使用KQML的不同應(yīng)用系統(tǒng)之間進(jìn)行有效通信的障礙

FIPAACL(FoundationforIntelligentPhysicalAgentsAgentCommunicationLanguage)。FIPAACL是由FIPA制定的ACL，它與KQML有很多的相似之處，例如它們都是基于言語行為理論、分層的通信語言、有相同的語法形式等等。但是，KQML和FIPAACL使用的是完全不同的語義模型，因此，想在兩者之間進(jìn)行精確的轉(zhuǎn)換幾乎是不可能的

KQML通過對(duì)言語行為理論地研究，制定了一個(gè)框架模型來描述其消息的語義，而FIPAACL則使用一種多模態(tài)邏輯語言SL來描述其消息的語義含義，也正因?yàn)橛辛薙L語言的規(guī)范，使得FIPAACL具有良好的擴(kuò)展性。使用者可以根據(jù)自身的需要定義執(zhí)行原語,并且利用SL語言描述它的語義，這是它比KQML優(yōu)越的地方。從目前的使用情況看，大部分Agent應(yīng)用系統(tǒng)采用的通信語言為KQML，而使用FIPAACL的應(yīng)用系統(tǒng)則比較少。

兩種ACLKQML(KnowledgeQueryan10KQMLKQML是目前被應(yīng)用得最多的ACL，它的核心是提供一個(gè)通信原語（消息類型）的抽象集合，利用這些通信原語表達(dá)出消息發(fā)送者對(duì)待真正想要交換的信息的態(tài)度。為此，KQML被設(shè)計(jì)成一種分層的語言，它共有三個(gè)邏輯層次：內(nèi)容層（contentlayer）、消息層(messagelayer)和通信層（communicationlayer）。（ask-one:content(PRICEIBM?price):receiverstock-server:languageLPROLOG:ontologyNYSE-TICKS）執(zhí)行原語參數(shù)名參數(shù)值KQMLKQML是目前被應(yīng)用得最多的ACL，它的核心是11KQML邏輯層具體含義內(nèi)容層中攜帶的信息是一條KQML消息所真正要傳輸?shù)男畔?。通過利用內(nèi)容層，KQML消息可傳遞使用任何語言編寫的信息，實(shí)現(xiàn)KQML消息與傳輸內(nèi)容的分離，從而屏蔽Agent內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的異構(gòu)性。消息層是KQML的核心，它最重要的功能是提供發(fā)送者對(duì)待內(nèi)容層信息所要傳遞的言語行為（比如，這條KQML消息是陳述一個(gè)事實(shí)還是發(fā)出一個(gè)詢問或者是請(qǐng)求），也就是說，這一層包含了發(fā)送者對(duì)待內(nèi)容層中信息的態(tài)度。此外，由于內(nèi)容層的表示語言對(duì)KQML消息來說是透明的，所以在消息層中還應(yīng)包含可以識(shí)別內(nèi)容層所使用語言的信息，即提供內(nèi)容層的語義信息,包括內(nèi)容層使用的是什么語言，如何解釋其所涉及信息的含義。這一點(diǎn)是非常重要的，從常規(guī)意義上說，如果相互通信的Agent之間，對(duì)同一個(gè)內(nèi)容有不同的理解，通信也就失去了其意義。但由于理論與現(xiàn)實(shí)的差距，真正做到這一點(diǎn)是非常不容易的。通信層中所攜帶的信息主要是為底層傳輸服務(wù)的。如提供KQML消息發(fā)送者和接收者的身份識(shí)別信息，是同步還是異步消息。KQML邏輯層具體含義內(nèi)容層中攜帶的信息是一條KQML消息所12語言的三要素任何一種語言都需要包括語法、語義和語用三大要素。語法確定了語言使用的基本符號(hào)（字符、字母、字）的集合，提供了一批可以用于判斷什么樣的符號(hào)序列（排列）是一個(gè)合法句子的約定，保證了語言形式的合法性。語義說明了合法的語言所蘊(yùn)涵的意義，為理解語言的含義提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。語用則是關(guān)于語言使用方面的一些約定的規(guī)則。

語言的三要素任何一種語言都需要包括語法、語義和語用三大要13KQML的語法標(biāo)準(zhǔn)的KQML語法基于Lisp語言中的S-表達(dá)式。一條KQML消息以執(zhí)行原語(performative)開始，接在它后面的是若干個(gè)該原語所需要使用的參數(shù)名和參數(shù)值對(duì)，參數(shù)名以“：”開始。KQML中定義了一些保留的參數(shù)名。不同的執(zhí)行原語可以有不同的參數(shù)，而且其中有些參數(shù)是可選的。

KQML的語法標(biāo)準(zhǔn)的KQML語法基于Lisp語言中的S-表達(dá)14KQML的BNF表示KQML的BNF表示15KQML的保留參數(shù)（部分）參數(shù)名參數(shù)含義receiver一條KQML消息真正的接收者in-reply-to接收者針對(duì)前一個(gè)收到的消息回答時(shí)所使用的標(biāo)識(shí)號(hào)

sender

一條KQML消息真正的發(fā)送者

reply-with針對(duì)當(dāng)前的消息期望接收者在回答時(shí)

所使用的標(biāo)識(shí)號(hào)

ontology

解釋content中所使用的各種術(shù)語的含義content

一條KQML消息真正要傳輸?shù)膬?nèi)容language

content所使用的表示語言

KQML的保留參數(shù)（部分）參數(shù)名16

KQML的語義

言語行為理論認(rèn)為一個(gè)句子是由“以言指事”、“以言行事”和“以言成事”三個(gè)層次構(gòu)成?！耙匝灾甘隆北磉_(dá)了說話人的語氣以及相關(guān)的由滿足語言語法及詞匯要求的單詞所組成的句子內(nèi)容；“以言行事”將說話人的意愿傳達(dá)給聽話人，用來執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；“以言成事”則是完成動(dòng)作到達(dá)的目標(biāo)。映射到一條KQML消息上，“以言指事”是消息內(nèi)容完整的語法表示，包括消息真正要傳輸?shù)膬?nèi)容和說話者對(duì)待消息內(nèi)容態(tài)度的標(biāo)識(shí)，即KQML的執(zhí)行原語?！耙匝孕惺隆卑凳境鱿⒌暮x，它將說話者的意圖傳達(dá)給聽話者。最后，“以言成事”與消息所暗指的動(dòng)作是否成功執(zhí)行有關(guān)。KQML的語義言語行為理論認(rèn)為一個(gè)句子是由“以言指事17KQML的執(zhí)行原語根據(jù)具體的應(yīng)用，KQML的執(zhí)行原語可擴(kuò)充執(zhí)行原語

執(zhí)行原語含義Announce（A,B,X）

A向B就任務(wù)X招標(biāo)

Bid（A,B,X）

A向B就任務(wù)X投標(biāo)

Award(A,B,X)

A向B委托任務(wù)XAccept(A,B,X)

A接受B委托的任務(wù)X

Thank(A,B,X)

A收到B的最終匯報(bào)，通知B任務(wù)結(jié)束

合同網(wǎng)中的部分執(zhí)行原語KQML的執(zhí)行原語根據(jù)具體的應(yīng)用，KQML的執(zhí)行原語可擴(kuò)充執(zhí)18課堂思考結(jié)合上節(jié)課所講的基于合同網(wǎng)的協(xié)商和本節(jié)課的執(zhí)行原語，試畫出用執(zhí)行原語描述的過程示意流程圖。對(duì)上述的執(zhí)行原語可以進(jìn)行相應(yīng)擴(kuò)充。試構(gòu)造拍賣的執(zhí)行原語。課堂思考結(jié)合上節(jié)課所講的基于合同網(wǎng)的協(xié)商和本節(jié)課的執(zhí)行原語19Agent通信的本體本體問題的出現(xiàn)有如下原因：如果兩個(gè)Agent就某個(gè)領(lǐng)域的問題通信，那么，它們必須就描述這一領(lǐng)域使用的術(shù)語取得一致。本體就是對(duì)這些術(shù)語集合的說明。如前面所述的KIF就是定義本體的語言的例子。也開發(fā)了許多其他語言和工具表示本體，最重要的可能就是可擴(kuò)展標(biāo)記語言XML（一種定義語言的語言）和DARPAAgent標(biāo)記語言DAML（一個(gè)基于XML的語言）。Agent通信的本體本體問題的出現(xiàn)有如下原因：如果兩個(gè)Age20協(xié)調(diào)語言（黑板模型）開發(fā)多Agent系統(tǒng)最重要的先導(dǎo)之一是黑板模型（EngelmoreandMorgan,1988）。黑板模型首先于1973-1976年在美國Carnegie-Mellon大學(xué)開發(fā)的HEARSAY-Ⅱ系統(tǒng)中創(chuàng)立，又在HEARSAY-Ⅲ中得到發(fā)展，這個(gè)模型建議群體問題求解由一組“知識(shí)源”(Agent)完成，它們觀察一個(gè)稱為黑板的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：隨著知識(shí)源不斷提供問題的部分答案，完成問題求解。協(xié)調(diào)語言（黑板模型）開發(fā)多Agent系統(tǒng)最重要的先導(dǎo)之一是黑21黑板模型結(jié)構(gòu)

黑板模型由“黑板”、知識(shí)源（KnowledgeSource）和控制機(jī)構(gòu)組成。黑板模型結(jié)構(gòu)黑板模型由“黑板”、知識(shí)源（Knowled22所謂“黑板”，就是一個(gè)分層的全局工作區(qū)（或稱全局?jǐn)?shù)據(jù)庫）。它用來存儲(chǔ)初始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果和最終結(jié)果。整個(gè)黑板被分為若干層，每一層用于描述領(lǐng)域問題的某一類信息。高層信息可以看作是下層信息的抽象（或整體），反之，下層信息可以看作是上層信息的實(shí)例（或部分）。

所謂知識(shí)源，就是一個(gè)知識(shí)模塊。黑板結(jié)構(gòu)中具有多個(gè)知識(shí)源，每個(gè)知識(shí)源能用來完成某些特定的解題功能。知識(shí)源可以表示完成過程、規(guī)則集或邏輯斷言等形式。一個(gè)知識(shí)源可以視為一個(gè)大規(guī)則，其條件部分稱為知識(shí)源先決條件，動(dòng)作部分稱為知識(shí)源體。知識(shí)源的先決條件一旦與黑板狀態(tài)匹配，該知識(shí)源便被激活，這時(shí)知識(shí)源體執(zhí)行，其結(jié)果將導(dǎo)致黑板狀態(tài)的變化。知識(shí)源之間互相獨(dú)立，它們只能通過黑板進(jìn)行通訊和互相調(diào)用。所謂“黑板”，就是一個(gè)分層的全局工作區(qū)（或稱全局?jǐn)?shù)據(jù)庫）。它23控制機(jī)構(gòu)是求解問題的推理機(jī)構(gòu)，由監(jiān)督程序和調(diào)度程序組成。監(jiān)督程序時(shí)刻注視著黑板狀態(tài)，根據(jù)黑板狀態(tài)采用某種策略選擇合適的知識(shí)源。將其條件部分放入調(diào)度隊(duì)列，隨后條件部分與黑板狀態(tài)匹配，若匹配成功，則將其動(dòng)作部分放入調(diào)度隊(duì)列。動(dòng)作部分的執(zhí)行便又改變了黑板狀態(tài)。調(diào)度程序通過選擇所謂“聚焦”來優(yōu)先使用隊(duì)列中最重要、最有希望的知識(shí)源來執(zhí)行。黑板模型是一種適時(shí)推理模型，即系統(tǒng)能按“最適宜”的原則自行決定什么時(shí)候和怎樣使用知識(shí)。在黑板模型中，解空間被組織成層次性結(jié)構(gòu)，層次結(jié)構(gòu)中每一層上的信息都表示局部解，相應(yīng)層次上的知識(shí)模塊對(duì)這種信息進(jìn)行處理，生成更高級(jí)的局部解，直到最后的解?？刂茩C(jī)構(gòu)是求解問題的推理機(jī)構(gòu)，由監(jiān)督程序和調(diào)度程序組成。監(jiān)督24黑板模型的變體——Linda20世紀(jì)80年代（Gelernter，1985；CarrieroandGelernter，1989），對(duì)黑板模型提出了有意義的變體——Linda，其核心是元組空間。<“person”,“Jack”,35>標(biāo)記值值進(jìn)程訪問元組空間的三條指令：out,in,rd黑板模型的變體——Linda20世紀(jì)80年代（Gelernt25Agent的通信合作可以獲得整體利益大于各部分和的效果，而通信是實(shí)現(xiàn)合作必不可少的基礎(chǔ)條件。Agent之間如果想進(jìn)行合作交流，就必須進(jìn)行通信。Agent所處環(huán)境的變化對(duì)Agent的行為有很大甚至是決定性的影響。一個(gè)Agent在對(duì)環(huán)境變化進(jìn)行預(yù)測時(shí)，要考慮到其它Agent的活動(dòng)一般是不受自己控制，難于預(yù)測的。為了更好地預(yù)測環(huán)境變遷和增強(qiáng)自身的行動(dòng)能力、實(shí)現(xiàn)自身需求，Agent之間必須進(jìn)行通信。

通信是實(shí)現(xiàn)和提高Agent智能性的途徑，是Agent社會(huì)性的體現(xiàn)，是Agent具有實(shí)用價(jià)值不可或缺的能力之一。

Agent的通信合作可以獲得整體利益大于各部分26Agent的通信過程發(fā)送方sender將自己的思想翻譯成通信所用語言的格式sender將語言格式加載到通信傳播載體，比如文字、聲音和圖象傳播載體到達(dá)接收方receiverreceiver讀取載體中的語言代碼receiver在思維空間中將語言代碼按其格式翻譯為思想，從而熟悉sender的思維狀態(tài)

Agent的通信過程發(fā)送方sender將自己的思想翻譯成通信27Agent的通信層次Agent的通信可以從邏輯上劃分成三個(gè)不同的層次，從上到下依次是：會(huì)話層、通信語言層和傳輸層。傳輸層指實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膮f(xié)議和有關(guān)機(jī)制，如：TCP/IP、UDP、HTTP、SMTP、IIOP等。通信語言層則指Agent賴以表達(dá)它關(guān)于通信內(nèi)容的觀點(diǎn)或態(tài)度并將其傳輸給會(huì)話方的一種媒介或工具。Agent可以就某特定問題提出請(qǐng)求、查詢、聲明、通知或作出回答等。會(huì)話層包括Agent用以管理整個(gè)會(huì)話過程的結(jié)構(gòu)、規(guī)則和有關(guān)的會(huì)話策略。

Agent的通信層次Agent的通信可以從邏輯上劃分成28Agent通信語言——ACLAgent的通信是它與其環(huán)境（指它所生存的系統(tǒng)，包括其他Agent）協(xié)調(diào)、交流、合作和競爭等活動(dòng)的基礎(chǔ)。Agent可以通過某種“高級(jí)”的通信語言來表達(dá)它關(guān)于其生存環(huán)境的認(rèn)識(shí)、觀念、態(tài)度、它的知識(shí)、解題能力、合作愿望和方式、情感和它對(duì)問題空間的理解和定義等。這種專門用于Agent通信的語言稱為Agent通信語言，即(AgentCommunicationLanguage,簡稱ACL)。需要保證Agent在進(jìn)行通信時(shí)可以屏蔽掉其內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，它們之間需要的是一種獨(dú)立于領(lǐng)域知識(shí)的、高層的、能夠直接互相操作的通信語言.

Agent通信語言——ACLAgent的通信是它與其環(huán)境（指29Agent通信中的對(duì)象在Agent的通信中涉及到兩類對(duì)象：參與通信的Agent和傳播載體。傳播載體的行為由自然規(guī)則約束，它一旦離開了發(fā)送方，就不再完全由發(fā)送方控制。Agent可以創(chuàng)建載體，發(fā)送載體，但是不能完全控制它的傳送。從實(shí)際的角度說，在動(dòng)態(tài)開放環(huán)境中的通信，其真正的通信行為，僅限于對(duì)載體的處理。Agent進(jìn)行通信就是要改變信息載體，將載體發(fā)送到接收Agent的可觀察環(huán)境中。

Agent通信中的對(duì)象在Agent的通信中涉及到兩類對(duì)象30ACL基礎(chǔ)為了在開放的環(huán)境中進(jìn)行合作，以Agent為基礎(chǔ)的各種系統(tǒng)，至少體現(xiàn)在系統(tǒng)接口上，必須在以下的幾個(gè)層次上達(dá)成一致：傳輸層(Transport)：Agent如何接受和發(fā)送消息。語言層(Language)：每一條消息的含義是什么規(guī)則(Policy)：Agent如何利用語言層的消息組織對(duì)話體系結(jié)構(gòu)（Architecture）：根據(jù)各種協(xié)議如何連接不同的系統(tǒng)顯而易見，語言層是Agent通信語言所最關(guān)注的。

ACL基礎(chǔ)為了在開放的環(huán)境中進(jìn)行合作，以Agent為基礎(chǔ)的各31ACL的產(chǎn)生ACL最初源于KSE（KnowledgeSharingEffort知識(shí)共享工程）的工作。

KSE發(fā)布的兩個(gè)主要文件:知識(shí)查詢與操縱語言(KQML，KnowledgeQueryandManipulationLanguage

)。KQML是一種用做Agent通信的“外層”語言，它為消息定義了一個(gè)“信封”格式，使用這個(gè)格式，Agent可以明顯地說明一條消息不發(fā)音的言語想動(dòng)作的能力。KQML并不關(guān)心消息的內(nèi)容。知識(shí)交換格式(KIF，KnowledgeInterfaceFormat)。KIF是一種顯式地允許對(duì)某個(gè)特定的“談?wù)摰念I(lǐng)域”進(jìn)行知識(shí)表示的語言。它主要是要（盡管不是唯一地）形成KQML消息的內(nèi)容部分。ACL的產(chǎn)生ACL最初源于KSE（KnowledgeSha32ACL的特性（一）形式上，ACL應(yīng)具有表達(dá)性，語法簡單，容易被人類閱讀，能夠被各種使用者接受；為了傳輸和解析的方便，ACL應(yīng)是線性或容易轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性的；為了易于集成到各種系統(tǒng)中其語法應(yīng)該可以擴(kuò)展。內(nèi)容上，ACL應(yīng)是分層的，尤其是要將ACL傳輸?shù)膬?nèi)容與它所要表達(dá)的通信動(dòng)作(即上面所說的命題態(tài)度)分開。ACL中應(yīng)該定義一個(gè)可擴(kuò)展的執(zhí)行原語集合,這些執(zhí)行原語提供了Agent認(rèn)知狀態(tài)與消息標(biāo)識(shí)之間的映射，而且該集合中至少應(yīng)包含獨(dú)立于具體應(yīng)用的執(zhí)行原語內(nèi)核。語義上，ACL語義的描述應(yīng)為Agent的通信提供一個(gè)模型，保證應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者們對(duì)ACL的理解和使用無論何時(shí)何地都具有一致性。ACL的特性（一）形式上，ACL應(yīng)具有表達(dá)性，語法簡單，容易33ACL的特性（二）實(shí)現(xiàn)上，ACL應(yīng)該可以充分利用現(xiàn)有的軟件技術(shù)；外部接口簡單易用并且可以被各種語言實(shí)現(xiàn)；位于通信原語底層的網(wǎng)絡(luò)情況對(duì)于用戶來說是透明的；應(yīng)用系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際情況只部分地實(shí)現(xiàn)語言的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)上，ACL應(yīng)該支持各種先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，連接方式（點(diǎn)到點(diǎn)、組播、廣播等）和通信模式（同步通信、異步通信等）；提供一個(gè)豐富的執(zhí)行原語集合以支持高層語言和協(xié)議的構(gòu)造，且應(yīng)保證這些高層協(xié)議獨(dú)立于ACL使用的傳輸技術(shù)。工作環(huán)境上，ACL必須提供可以處理異構(gòu)和動(dòng)態(tài)的工具，必須支持與其它語言和協(xié)議之間的互操作，支持在大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的知識(shí)查找，易于與現(xiàn)存系統(tǒng)無縫地連接?？煽啃陨?，ACL必須支持Agent之間可靠的、安全的通信，應(yīng)提供識(shí)別和表示錯(cuò)誤與警告的機(jī)制。

ACL的特性（二）實(shí)現(xiàn)上，ACL應(yīng)該可以充分利用現(xiàn)有的軟件技34兩種ACLKQML(KnowledgeQueryandManipulationLanguage)

KQML是由KSE制定的ACL，它常被ACL領(lǐng)域的研究人員當(dāng)作是說明、理解和建造新ACL的參照語言，也是目前應(yīng)用得最多的ACL。不過，由于KQML在建造的初期忽略了語義的科學(xué)說明，成為使用KQML的不同應(yīng)用系統(tǒng)之間進(jìn)行有效通信的障礙

FIPAACL(FoundationforIntelligentPhysicalAgentsAgentCommunicationLanguage)。FIPAACL是由FIPA制定的ACL，它與KQML有很多的相似之處，例如它們都是基于言語行為理論、分層的通信語言、有相同的語法形式等等。但是，KQML和FIPAACL使用的是完全不同的語義模型，因此，想在兩者之間進(jìn)行精確的轉(zhuǎn)換幾乎是不可能的

KQML通過對(duì)言語行為理論地研究，制定了一個(gè)框架模型來描述其消息的語義，而FIPAACL則使用一種多模態(tài)邏輯語言SL來描述其消息的語義含義，也正因?yàn)橛辛薙L語言的規(guī)范，使得FIPAACL具有良好的擴(kuò)展性。使用者可以根據(jù)自身的需要定義執(zhí)行原語,并且利用SL語言描述它的語義，這是它比KQML優(yōu)越的地方。從目前的使用情況看，大部分Agent應(yīng)用系統(tǒng)采用的通信語言為KQML，而使用FIPAACL的應(yīng)用系統(tǒng)則比較少。

兩種ACLKQML(KnowledgeQueryan35KQMLKQML是目前被應(yīng)用得最多的ACL，它的核心是提供一個(gè)通信原語（消息類型）的抽象集合，利用這些通信原語表達(dá)出消息發(fā)送者對(duì)待真正想要交換的信息的態(tài)度。為此，KQML被設(shè)計(jì)成一種分層的語言，它共有三個(gè)邏輯層次：內(nèi)容層（contentlayer）、消息層(messagelayer)和通信層（communicationlayer）。（ask-one:content(PRICEIBM?price):receiverstock-server:languageLPROLOG:ontologyNYSE-TICKS）執(zhí)行原語參數(shù)名參數(shù)值KQMLKQML是目前被應(yīng)用得最多的ACL，它的核心是36KQML邏輯層具體含義內(nèi)容層中攜帶的信息是一條KQML消息所真正要傳輸?shù)男畔?。通過利用內(nèi)容層，KQML消息可傳遞使用任何語言編寫的信息，實(shí)現(xiàn)KQML消息與傳輸內(nèi)容的分離，從而屏蔽Agent內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的異構(gòu)性。消息層是KQML的核心，它最重要的功能是提供發(fā)送者對(duì)待內(nèi)容層信息所要傳遞的言語行為（比如，這條KQML消息是陳述一個(gè)事實(shí)還是發(fā)出一個(gè)詢問或者是請(qǐng)求），也就是說，這一層包含了發(fā)送者對(duì)待內(nèi)容層中信息的態(tài)度。此外，由于內(nèi)容層的表示語言對(duì)KQML消息來說是透明的，所以在消息層中還應(yīng)包含可以識(shí)別內(nèi)容層所使用語言的信息，即提供內(nèi)容層的語義信息,包括內(nèi)容層使用的是什么語言，如何解釋其所涉及信息的含義。這一點(diǎn)是非常重要的，從常規(guī)意義上說，如果相互通信的Agent之間，對(duì)同一個(gè)內(nèi)容有不同的理解，通信也就失去了其意義。但由于理論與現(xiàn)實(shí)的差距，真正做到這一點(diǎn)是非常不容易的。通信層中所攜帶的信息主要是為底層傳輸服務(wù)的。如提供KQML消息發(fā)送者和接收者的身份識(shí)別信息，是同步還是異步消息。KQML邏輯層具體含義內(nèi)容層中攜帶的信息是一條KQML消息所37語言的三要素任何一種語言都需要包括語法、語義和語用三大要素。語法確定了語言使用的基本符號(hào)（字符、字母、字）的集合，提供了一批可以用于判斷什么樣的符號(hào)序列（排列）是一個(gè)合法句子的約定，保證了語言形式的合法性。語義說明了合法的語言所蘊(yùn)涵的意義，為理解語言的含義提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。語用則是關(guān)于語言使用方面的一些約定的規(guī)則。

語言的三要素任何一種語言都需要包括語法、語義和語用三大要38KQML的語法標(biāo)準(zhǔn)的KQML語法基于Lisp語言中的S-表達(dá)式。一條KQML消息以執(zhí)行原語(performative)開始，接在它后面的是若干個(gè)該原語所需要使用的參數(shù)名和參數(shù)值對(duì)，參數(shù)名以“：”開始。KQML中定義了一些保留的參數(shù)名。不同的執(zhí)行原語可以有不同的參數(shù)，而且其中有些參數(shù)是可選的。

KQML的語法標(biāo)準(zhǔn)的KQML語法基于Lisp語言中的S-表達(dá)39KQML的BNF表示KQML的BNF表示40KQML的保留參數(shù)（部分）參數(shù)名參數(shù)含義receiver一條KQML消息真正的接收者in-reply-to接收者針對(duì)前一個(gè)收到的消息回答時(shí)所使用的標(biāo)識(shí)號(hào)

sender

一條KQML消息真正的發(fā)送者

reply-with針對(duì)當(dāng)前的消息期望接收者在回答時(shí)

所使用的標(biāo)識(shí)號(hào)

ontology

解釋content中所使用的各種術(shù)語的含義content

一條KQML消息真正要傳輸?shù)膬?nèi)容language

content所使用的表示語言

KQML的保留參數(shù)（部分）參數(shù)名41

KQML的語義

言語行為理論認(rèn)為一個(gè)句子是由“以言指事”、“以言行事”和“以言成事”三個(gè)層次構(gòu)成?！耙匝灾甘隆北磉_(dá)了說話人的語氣以及相關(guān)的由滿足語言語法及詞匯要求的單詞所組成的句子內(nèi)容；“以言行事”將說話人的意愿傳達(dá)給聽話人，用來執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；“以言成事”則是完成動(dòng)作到達(dá)的目標(biāo)。映射到一條KQML消息上，“以言指事”是消息內(nèi)容完整的語法表示，包括消息真正要傳輸?shù)膬?nèi)容和說話者對(duì)待消息內(nèi)容態(tài)度的標(biāo)識(shí)，即KQML的執(zhí)行原語?！耙匝孕惺隆卑凳境鱿⒌暮x，它將說話者的意圖傳達(dá)給聽話者。最后，“以言成事”與消息所暗指的動(dòng)作是否成功執(zhí)行有關(guān)。KQML的語義言語行為理論認(rèn)為一個(gè)句子是由“以言指事42KQML的執(zhí)行原語根據(jù)具體的應(yīng)用，KQML的執(zhí)行原語可擴(kuò)充執(zhí)行原語

執(zhí)行原語含義Announce（A,B,X）

A向B就任務(wù)X招標(biāo)

Bid（A,B,X）

A向B就任務(wù)X投標(biāo)

Award(A,B,X)

A向B委托任務(wù)XAccept(A,B,X)

A接受B委托的任務(wù)X

Thank(A,B,X)

A收到B的最終匯報(bào)，通知B任務(wù)結(jié)束

合同網(wǎng)中的部分執(zhí)行原語KQML的執(zhí)行原語根據(jù)具體的應(yīng)用，KQML的執(zhí)行原語可擴(kuò)充執(zhí)43課堂思考結(jié)合上節(jié)課所講的基于合同網(wǎng)的協(xié)商和本節(jié)課的執(zhí)行原語，試畫出用執(zhí)行原語描述的過程示意流程圖。對(duì)上述的執(zhí)行原語可以進(jìn)行相應(yīng)擴(kuò)充。試構(gòu)造拍賣的執(zhí)行原語。課堂思考結(jié)合上節(jié)課所講的基于合同網(wǎng)的協(xié)商和本節(jié)課的執(zhí)行原語44Agent通信的本體本體問題的出現(xiàn)有如下原因：如果兩個(gè)Agent就某個(gè)領(lǐng)域的問