第十一节 智能代理技术

（4）执行模块: 执行模块把用户的请求或计划任务，进 行分解，转化为一系列的Agent内部命令， 并进行安全性检查，若通过则提交给操 作系统接口模块执行，并负责把执行结 果返回给中央控制模块。
(5) 操作系统接口模块: A. 该模块负责同操作系统或网络进行通信。 其主要功能是把执行模块传来的Agent内部命 令根据知识库的内容转为操作系统能够执行的 实际命令，同时提交操作系统执行。 B. 一旦命令执行完毕，操作系统接口模块将 去获取命令执行的最后结果，并把结果交由中 央控制模块显示给用户。
3) 其依据的知识储存在学习系统的知识库中， 它具有适合表达某种知识的储存结构。如图给 出了基于智能代理的网络教学环境。 4) 分布在教师站点和学生站点上的多个Agent Agent 组成了一个Agent团体。根据团体中每一个 Agent所扮演的角色及担负的职能，可将其分 为教师代理和学生代理两类。
六、智能代理的实例
七、智能代理的教育应用
A. 智能代理技术作用于教育领域中，给 教学活动带来了很多好处。为简便起见， 我们将应用于教育环境下的智能代理简 称为教育代理。
B. 教育代理通过生动逼真的代理人促进 了学习过程，它是在过去关于智能导师 系统的研究基础上建立起来的，但比起 过去的系统，教育代理就促进在线学习 方面存在的问题提出了新的看法，并着 手于过去在智能导师的研究中普遍忽视 的问题。由于不同的学生在智力、熟练 程度和学习方式上有不同的表现，学生 行为通常是不可预测的。
(1) 自主性: A. Agent具有属于其自身的计算资源和局部于 自身的行为控制机制。 B. Agent能在没有人类或其他Agent的直接干 涉和指导的情况下持续运行，并能根据其内部 状态和感知到的环境信息，决定和控制自身行 为。 C. 自主性是Agent的一个重要属性，它是 Agent概念区别于对象(object)概念的一个重要 特征。
二、网上智能代理的基本模型
1. 一个Agent往往由用户界面模块、学 习模块、任务计划模块、操作系统接口 模块、执行模块、一个知识库以及中央 控制模块组成。 2. 其中，中央控制模块处于Agent的核 心地位，控制着其他所有模块。Agent的 基本模型见图。
基本模型
3． Agent的构成模型
（1）用户界面模块: A. 用户界面模块负责Agent和用户之间 进行交流。 B. 知识库中的知识主要是从该模块中获 得。用户界面模块必须生动有趣形象， 让用户有更多的选择余地，使用户感到 自己始终控制着Agent。
（2）学习模块: A. 学习模块使得Agent能更新知识库， 适应外界环境的变化。 B. Agent的学习主要通过"观察和模拟用 户的行为"、"接收来自用户的反馈"、"接 收来自用户的精确的指令"、”向其他的 Agent学习"等方式。
（3）任务计划模块: 任务计划模块允许用户制定一些计划或 定时任务，这些计划或任务由一系列的 行为组成，然后交由执行模块处理。
构成代理的基本要素
构成代理的四个要素：感知、行为、 构成代理的四个要素：感知、行为、目 标和环境。他们的关系如图所示： 标和环境。他们的关系如图所示： 一个“代理” 一个“代理”必须有足够的知识并且有 学习能力。 学习能力。
三、代理间的合作和通信
1. 在AI领域，人们通常将由多个Agent 所构成的、相互作用、相互关联的系统 称多代理系统(MAS: MultiiAgent.System)。 2. 在MAS中，由于资源、能力、信息的 有限性和分布性，因而合作(Cooperation) 是它的一个重要特征。
Agent是一个具有自主性、社会能力、反 是一个具有自主性、社会能力、 是一个具有自主性 应性和能动性等性质的基于硬件或（ 应性和能动性等性质的基于硬件或（更 经常的）基于软件的计算机系统。 经常的）基于软件的计算机系统。 （Wooldridge，Jennings） ， ） Agent为了达到一定的目标，有着自成规 为了达到一定的目标， 为了达到一定的目标 律地执行任务的工作模式。 律地执行任务的工作模式。 代理可以写为：代理＝体系结构+程序 程序。 代理可以写为：代理＝体系结构 程序。
图 基于智能代理的网络教学环 境
一般说来，网络学习系统由以 下几种代理组成：
1.知识库代理 A. 一个拥有强大信息检索能力、答疑和 提供建议的能力的智能代理必然要依据 存储在知识库中的知识进行推理。 B. 知识库能根据请求向其他代理提供大 量的、以能够理解的表达形式组织的知 识信息，并能与其他知识库相连，构成 一个巨大的知识库。
智能代理的性质
智能代理是一个程序，它可以按照用户提供的 智能代理是一个程序， 参数，搜集用户感兴趣的信息， 参数，搜集用户感兴趣的信息，然后定时为用 户提供相关服务。它不需要人的即时干预， 户提供相关服务。它不需要人的即时干预，可 以定时完成所需功能。 以定时完成所需功能。 代理可以看作是利用传感器感知环境， 代理可以看作是利用传感器感知环境，并使用 效应器作用于环境的任何实体。（ 。（见 效应器作用于环境的任何实体。（见 Andreas Geyer-Schulz，《智能代理》） ，《智能代理 ，《智能代理》）
第十一节 智能代理技术
一、什么是智能代理 智能代理，即Intelligent Agent，又简 称Agent。Agent是当前计算机科学领域 中的一个重要概念，已被广泛应用于 AI(人工智能)、分布计算、CSCW(计算 机支持协同工作)、人机界面等计算机科 学领域。
一个能为AI领域的大部分研究人员所 接受的定义是将Agent视为在某一环境下 能持续自主地发挥作用、具有生命周期 的计算实体。 尽管目前人们对Agent仍无一个统一 的认识，但一种普遍的观点认为作为 Agent的软件或硬件系统一般具有以下基 本特征:
2·界面代理 界面代理能监控用户的行为，并能从 用户的行为中获取知识，最终成为用户 的助手。
3.导师代理(TUTOR AGENT) A. 导师代理是一种用来支持学生完成新 的学习任务的教学手段。 B. 学生在进行新的学习任务的过程中， 导师代理能提供学习指南等形式的帮助， 使得学生更成功的完成学习任务。
5. 请求/服务模型可细分为: 无条件请求/被动服务合作模型， 条件终止请求/主动服务合作模型， 条件非终止请求/主动服务模型。
四、基于智能代理的网络学习 系统
1) 网络学习系统是一个多代理的系统， 学习系统中的每个代理都是一个软件模 块。 2) 这些代理能够发送和接收消息，并能 根据内部储存的知识对收到的消息做出 具有智能的决定，同时采取相应的行动。
C. 导师代理能提供学习建议、学习参考 资料、及时的错误纠正等形式的帮助。 D. 当学生完成了学习任务，学到了新知 识，掌握了新技能，教师代理自动消失。 E. 在许多现有的软件包中，导师代理通 常表现为“向导”等形式。
4·冲突调解代理 A. 冲突调解代理主要负责协调其他代理 之间的活动，并解决他们之间的冲突。 B. 在网络学习系统中，需统一协调的活 动包括:计划安排、任务构建、任务间的 协商，任务分配，解决方案评价。
7·目录代理 A. 目录代理主要为各种服务、资源提供地址， 便于用户存取。 B. 由于整个学习系统的数据和信息以及知识 都是分布式存储的。因此，高效的目录管理是 不可缺少的。 C. 用户通过目录代理可迅速得到所需信息的 位置，进而进一步取得相应的资料。 D. 目录代理涉及到数据重复、更新，以及各 处数据的保持同步和一致性等问题。
表述知识、监控学生及提供反馈、探究 问题，以及提示和解答。 d) 这些功能都是通过一个能够支持与学 生进行连续和多种模式交互的逼真代理 人来完成的。
e) Adele体系结构能够在网络浏览环境的客户 端执行，并能与用其他幕后创作工具产生的虚 拟环境相互作用。 f) Adele Adele设计目的是为帮助学生完成基于问题 的训练而设计的，这些练习被整合到教学材料 中并由互联网进行传送。Adele在设计中不仅 支持单机用户及单一系统教学，同时也支持多 用户和多系统的协作训练。
Adele结构综述
l.Adele的结构 1）Adele系统包括四个主要的组成部分: 教育代理、虚拟环境、客户-服务器和服 务器存储器。 其中教育代理又包括两个子部分: 动态代理人及推理引擎。
2）中央服务器的作用是保存记录学生进展的 数据库，并在适当时候保证多机及多用户协作 训练同步进行。 3）推理引擎完成所有的监控和决策。决策建 立于选择案例后从服务器下载的学生模型，案 例任务图示以及初始状态，以及随学生完成案 例过程而更新的当前代理的智力状态。案例完 成后，学生行为的记录将被保存到服务器，用 于评价学生的技术水平并对以后案例中Adele 如何与学生进行交互作出决策。
C. 动态教育代理通过模拟逼真的代理人 促进了计算机学习环境下的学习。这些 逼真的代理人能根据学习者的行为作出 反应。此外，凭着对学习情境及学习主 题的充分理解，它们能够在学习过程中 发挥重要作用。
例1：Adele(远距离教育代理 )
a) USC开发的一种教学代理一一 Adele(远距离教育代理简易版Agent for Distance Education-Light Edtion)。 b) Adele是一种专为适应网络虚拟教育 环境而设计的教育代理。这一教育代理 的体系结构贯彻了最基本的教育功能:

(2) 社会性: A. Agent处于由多个Agent构成的社会环 境中，它的行为必须遵循和符合Agent社 Agent 会的社会规则。 B. Agent拥有其他Agent的信息和知识， 并能通过某种Agent通讯语言与其他 Agent实施灵活多样的交互和通讯、能够 有效地与其他Agent进行合作。
(3) 反应性: Agent能够感知所处的环境(可能是物 理世界，或操纵图形界面的用户，或与 它进行交互和通讯的其他Agent等等)， 并能对环境中发生的相关事件（如Agent 间的交互和通讯，系统中特定事件的发 生）做出适时反应。