Agent应用技术综述
摘要： Agent是一个具有自主性、交互性、协同性和智能性等特性的内部驱动的软件实体，它能作用于自身和环境，并能对环境做出适应性的反应，是人工智能领域内的一个新兴技术。本文主要探讨了Agent技术以及该技术在Internet等各方面的应用。
关键词： Agent 单Agent 多Agent 移动 Agent
一、引言
Agent是人工智能计算机软件领域内的一个新兴技术。它是一个具有自治能力的实体，这个实体是一个有软件支持下的系统，这种软件能够在目标的驱动下对环境的变化作出主动的反应，完成特定的任务。Agent技术是人工智能的一个重要分支和热门话题，但对于Agent目前还没有一个标准的定义Agent技术应用于许多领域，不同专业的人会对Agent有不同理解。自从提出 Agent的概念以来，Agent技术的发展已趋向成熟，在Internet、教育、网络计算等很多领域都得到了广泛的应用。
二、Agent技术
1、Agent的概念
随着分布式人工智能研究的深入而发展起来的 Agent技术已经成为人工智能及其它计算机领域内的一个重要研究课题。由于所研究和关心的问题不同，Agent目前尚无被普遍接受的一般定义。但是Wooldridge和Jennings在1995年提出了目前较权威的 Agent定义，获得了计算机领域专家的普遍认同。此定义包括了两个子定义:
其中称为弱定义的是:Agent用以最一般地说明一个软硬件系统，它具有这样的特性:
a） 自治性，Agent可以在没有人或其他Agent直接干预的情况下运作，而且对自己的行为和内部状态有某种控制能力；
b） 社会性，Agent和其他Agent通过某种语言进行信息交流；
c） 反应性，Agent能够理解周围环境，并对环境的变化作出实时的响应；
d） 能动性，Agent不仅简单地对其环境作出反应，也能够通过接受某些启动信息，表现出有目标的行为。
另外强定义主要说明了Agent除了具备弱定义中的所有特性外，还应具备一些人类才具有的特性，如知识，信念，义务，意图等。
总之，Agent是一个具有自治能力的实体，这个实体是一个有软件支持下的系统（一般以软件居多，这也是当今研究的热点），这种软件能够目标的驱动下对环境的变化作出主动的反应，完成特定的任务。
2、Agent的分类
按照 Agent的应用可以将其分为单 Agent系统、多 Agent系统和移动 Agent。
1）单Agent系统
它主要用于实现本地的任务，也可以用于在网 上 进 行 信息搜索。
2）多Agent系统
它是由多个Agent相互通讯、彼此协调，共同完成作业任务
的系统，它不仅具备一般分布式系统所具有的资源 共 享、易于 扩张、可靠性强、灵活性强、实时性好的特点，而且各 Agent能够通过相互协调解决大规模的复杂问题，使系统具有很强的 鲁棒性、可靠性和自组织能力。在多 Agent系统中，单个Agent是一个物理的或抽象的实体，能作用于自身和环境，操纵环境的部分表示，并与其他 Agent通讯，具有感知#通讯#行动及控制和推理能力等基本功能。多Agent技术的这些特点，使得其在处理基于互联网的知识问题方面，具有广阔的应用前景。
3）移动Agent
它是一个能在异构网络环境中自主地从一台主机迁移另一台主机，并可与其他Agent或自愿交互的软件实体。它可以将自己的过程代码、数据和控制状态打包，自主地在异构网络环境中，按一定的规则移动，寻合适的计算资源、信息资源或软件资源，代表用户完成特定的任务，并可根据需要生成子Agent，子Agent具有同父Agent相同的性质。Agent间彼此独立工作或相互合作完成任务求解。
3、Agent的体系结构
1）BDI Agent的体系
BDI Agent是一个基于BDI(信知Belief,需求Desire,意图Intention)观念的Agent逻辑框架,它包括:信知数据库，存储关
于世界的当前信知和事实)需求，系统有一组等待实现的目标)
规划数据库，一组规划描述特定序列的动作和测试如何实现既定目标或响应特定环境变化)意图结构，包括已经选择作为最终执行的规划)解释器，操纵以上组件，挑选合适的基于信知和目标的规划，放到意图结构中。
系统通过它与自身的数据库与它的世界交互，通过传感器感知世界的变化，获得新的信知存入数据库，并且通过受动器执行动作，完成意图。用户可以通过用户接口查询和更新Agent的信知数据库。
解释器指挥整个系统，在某个特定时间，基于特定目标和特定事件，数据库中的相关信知可以相应改变。信知和需求可以触发不同的规划，其中一个或多个规划将被选中放入意图结构。最终，解释器从意图结构中挑选出一个可执行的意图,单步执行。这样要么执行了一个动作，建立了一个新的子目标，要么结束某个新的信知。
Agent的信知数据库(即状态数据库)包含表示当前世界状态的知识和自身内部状态数据。典型情况下，信知将包括关于应用域静态属性的事实，诸如某个子系统或被某个特定机制遵从的物理规律。Agent在执行自己的规划的同时获得其它的信知。典型情况下这些信知将是世界的当前观察或者是系统从这些观察中得到的结论，这些信知或许随时变化。在一个多Agent系统中，一个Agent或许需要维持关于其它Agent的不同的多个信知，包括关于它们状态的信知。
2）移动Agent的体系结构
不同的移动Agent实例的体系结构有着细微的差别，但是在本文中我们从概念上讨论移动Agent体系结构的普遍特征。移动Agent一般应该具有三维结构。混合式的学习和推理方法、松散的耦合、异步的通信、自主控制结构是设计移动Agent体系结构的目标。
其中从学习和推理方法看，Agent系统有三种典型的情况：
a)慎思式  这种 Agent包含可以明确表达的符号化世界模型，基于模式匹配和符号操纵进行逻辑推理，作出决断。
b)反应式  Agent不包括任何集中式的符号化世界模型，更不需要复杂的符号化推理，有能力不经过复杂推理而对环境作出反应。Agent不需要设置知识基，在一个抽象性非常低的水平操作。
c)混合式 Agent由前两种混合组成，平衡两者的优缺点，体系结构层次性很强。高层次的处理抽象性强的数据，侧重于Agent的长期目标;层次的处理原始的数据，侧重于Agent的短期目标。
三、Agent的应用
1、Agent的在Internet中的应用
Agent技术的提出，为解决 Internet存在的一些问题提供了有力的保证。 Agent是一个具有一定程度的自主性的软件实体 ，这样一来，Agent技术与Internet的结合使用户能更方便快捷地存取Internet上的资源。下面的系统就实现了这些目的。
（1）智能交易代理
随着Internet的迅速发展，电子商务方兴未艾，网上购物成为时尚。但是在网上提供商品的商家往往很多，用户不可能遍访每个网站智能交易代理的概念由此产生。智能交易代理是智能化的Mobile Agent，它能够在网上一次访问多个站点，自己获取并分析商品信息来决定是否为它的主人买卖商品。智能交易代理能 够为用户节省大量的时间和精力。
智能交易代理具有很大的发展潜力。当技术成熟后，智能代理交易不仅可以买，而且可以卖。 随着Agent智能水平的提高，智能交易代理还可以应用到股票、期货和债券市场中，实现交易市场的准自动化，从而节省大量的人力物力。
（2）信息Agent
WWW提供了难以计数的WEB页面，是Internet上最重要、最大的信息来源。也正是因为WEB页面数量庞大、内容繁杂，给用户的直接使用造成了困难。
另外，随着Agent在Internet中的广泛应用，有关这方面的研究也取得了很多进展，例如基于智能移动Agent的网络管理、基于多Agent的入侵检测等。并且，为了让Agent更深入、更广泛地与Internet结合，应当加强Agent的智能化和人格化研究。
2、Agent技术在网络教育中的应用研究
目前的网络教育课程很大程度上是把传统的教育课程搬到了网上，教学方式单一，教学内容缺乏很好的针对性，对于学生的关心程度几乎为零，智能 Agent可以作为虚拟的教师、虚拟的学习伙伴虚拟的实验室设备、虚拟的图书管理员等出现在远程教育系统中，增加教学内容的趣味性和人性化彩，改善教学效果，有望较好地解决这些存在的问题。
智能Agent教学系统由于具有“教学决策”模块（相当于推理机）、“学生模型”模块（用于记录学生的认知结构和认知能力）和“自然语言接口”，因而基于Agent的网络教学体系比起以往的体系来说，具有个性化教育，人性化教学，有效性资源利用，智能化协作学习等优点。
另外，在协作学习的环境中嵌入Agent模块，可以更好地实现各部分功能，如学习者登录注册、任务分配、协作学习的实施 、评价等。基于Agent的网上协作学习实施过程如下：当总任务提交给基于Agent的协作学习区后，基于Agent的协作学习区或参与协作学习的教师，将任务划分成相应个数的子任务，然后分配给各个协作学习小组Agent；这些小组相互合作完成子任务后，将结果提交给协作区，由其将所有结果有机汇总，综合 ，形成最总成果年，并提交给总任务结果接受器，之后全体协作区协同进行评判、学习。当然，若有多个协作学习
区，各协作区之间还可以进行交互、合作交流等活动。
在整个过程中信息的交流#传递都是基于 Agent来实现的，由于Agent能够通过与学习者的交流了解学习者自身的特点，并做出反应，得出并记录和修改学习者的学习特征、风格以及判断学习者的知识水平，从而使整个学习环境具有个性化智能性的特点。
Agent在教育中的应用将提高现有教学系统的智能性、适应性，增加人性化彩，从而进一步改善现有教学系统的性能，提高教学效果，推进我国教育信息化进程。并且Agent技术的引入，使远程教育的智能化水平得到了质的提高。随着网络环境的不断完善和智能Agent技术的逐渐成熟，基于智能Agent的网络教学系统将是未来网络教学的发展方向。
四、总结
Agent是一个具有自主性、交互性、协同性和智能性等特性
的内部驱动的软件实体，它能作用于自身和环境，并能对环境做出适应性的反应。在Agent的研究中，人们引入了许多心理学和人类行为学的概念，这使Agent具有了很强的智能性和人性化的彩，并且易维护和扩展，目前元斌 Agent在各个领域的广泛应用对智能化的发展起了
不可估计的推动作用，是计算机领域关注热点之一。