自动化科学与技术(杨宜民)第7章

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1、自动化科学与技术第七章人工智能(二----DAI)杨宜民研究生示范课程课件7.1概述7.1.1研究背景及研究意义20世纪80年代末出现了人工智能（AI）基础的反思辩论。Brooks构造的机器虫表明无需知识表示及无需理性智能，但其应付复杂环境的能力可以超过现有的一些机器人。这以及AI研究中遇到的困难使人们认识到解释和模拟人类智能、智能行为及其规律，建立智能系统是长远的目标。而已有的AI方法和技术只能处理一些较为成型的问题，如利用成功的经验知识进行问题求解。对开放的动态现实环境，在没有现成方法可用时，专家系统就显得无能为力，依靠无限地加大知识

2、库的CYC计划目前只停留在探索阶段。因此，有必要研究新的理论、方法和技术，以促进AI的向前发展。第七章人工智能（二---ADI）20世纪80年代分布式人工智能（DAI）提出后，很快成为研究热点。1996年Minsky提出了“Agent”概念，认为社会中的某些个体（Agent）经过协商之后可以求得问题的解，这些个体具有社会交互性和智能性。此后，Agent和多Agent系统（Multi-AgentSystems—多Agent系统）的研究就很快发展起来，认为这一研究能促进AI向前发展，并把AI推向一个新的台阶。由此可见，多Agent系统研究是A

3、I研究过程中碰到困难和问题时而出现的，希望通过对它的研究来解决现有的AI方法和技术不能解决的问题，进一步深化AI的理论、方法和技术，并发展AI的应用。因此，多Agent系统的研究具有重大的科学意义和价值。7.1.2应用领域多Agent系统是由多个可以相互交互的Agent组成的系统。每个Agent在某种程度上是自治的，Agent之间的交互不但可以进行数据交换，而且可以进行合作，并决定各自的行动以完成任务。一开始，Agent作为软件工程的一种新风格引起人们的兴趣。随着计算技术的发展，开发基于Agent的软件技术是目前对计算技术的最大挑战，因为

4、它为研究和使用大规模分布式开放系统（如Internet）提供了可能性。但是多Agent系统的作用远不止此。多Agent系统的思想并不局限于某个特定的领域，它能理解和构建各种人工社会系统。因此，多Agent系统理论和技术可以应用在许多不同的领域：工业中的计算机集成制造系统、虚拟企业等；军事的指挥决策支援系统；交通的智能管理与控制；电力系统中的智能调度与安全保护；Internet网的信息管理；电子商务、商业过程管理与金融业务管理；医学应用中的患者监控和医疗保健；在娱乐方面的应用。7.1.3国内外的研究概况7.1.3.1国外研究概况1986年M

5、insky在《思维的社会》一书中提出了“Agent”概念，认为社会中的某些个体（Agent）经过协商后可以求得问题的解。1988年Bratman给出BDI模型的概念框架，讨论了意图在实用推论中的作用问题，并给出了BDI型Agent的结构（称为IRMA）。1986年Brooks研究了反应型Agent结构。Agre和Chapman所研究的PENGI系统、Rosenschein和Kaelbling所研究的情景自动机等都对反应型Agent结构作了较深入的研究。InnesFergusion所研究的Touring机和JorgMuller的InteRR

6、aP都对混合型Agent结构作了较深入的表述。1980年Smith提出合同网（ContractNet）方法用作商务管理的合作机制。Mellon大学提出黑板模型，并研制了黑板系统HEARSAY-II，它解决语言理解问题。Smith和Davis提出了结果共享的合作问题求解模型。Lesser和Corkill等人提出功能精确的协同方法（FA/C），它提供了不确定环境下多Agent间动态合作求解的一种方法。Lesser、Erman、Corkill等人研制的分布式车辆监测测试床（DVMT）是全工化的开发分布式问题求解网络的测试床，它采用部分全局规划（

7、PGP）的方法。此外，Levesque等人还研究了通过联合意图的协调、相互模仿的协调、规范和社会法律的协调等合作机制和方法。KQML和KIF是两个已开发了的多Agent系统通信语言，并由FIPA机构对其进行标准工作。Kraus、Sierra、Sandholm和Makoto等人研究了以Agent为介质的电子商务的理论基础，并研究了在电子商务中的应用。称为“OASIS”的航空运输控制系统已在悉尼机场进行过现场试验。澳大利亚皇家空军的称为“SWARMM仿真系统”、称为“SPOC”的商务管理系统已在市场中出售。ADEPT系统是基于Agent的业务

8、过程管理系统，目前得到较广泛的应用。以“机器人足球比赛系统”作为多Agent系统的研究和应用平台，日本的北田和韩国的金钟焕分别发起“RoboCup”和“FIFA”系列机器人足球比赛，近七、八年