Tài liệu Agent và công nghệ agent

HỌC VIỆN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Khoa Công nghệ thông tin Chương I: AGENT VÀ CÔNG NGHỆ AGENT Giáo viên: Hồ Kim Giàu Nha Trang, tháng 10/2011 MỤC ĐÍCH MÔN HỌC  Cung cấp:  Khái niệm, đặc điểm, phân loại, kiến trúc về Agent  Các hệ Agent, đa Agent và Giao thức giao tiếp  Công cụ xây dựng các hệ Agent => Định hướng:  Phát triển phần mềm dựa Agent  Tiếp cận phân tích và phát triển phần mềm hướng Agent. YÊU CẦU Học về CNPM Lập trình hướng đối tượng Trí tuệ nhân tạo Ngôn ngữ lập trình C++, Visual Basic Đồ án môn học NỘI DUNG I. Đặc trưng của các hệ phần mềm phức tạp. II.Khái niệm agent và các đặc trưng của agent. III. So sánh agent và đối tượng . IV. Kiến trúc của agent. I. Đặc trưng của các hệ phần mềm phức tạp. Khối lượng công việc cần xử lý ngày càng lớn. Yêu cầu về tính chính xác ngày càng cao. Yêu cầu về tính mở và phân tán. Yêu cầu tính độc lập cao giữa các thành phần trong hệ thống. II.Khái niệm agent và các đặc trưng của agent AGENT ?  Theo từ điển Heritage của Mỹ: "... Agent là một đối tượng mà có ảnh hưởng hay có khả năng và có quyền để tác động hay đại diện cho một đối tượng khác."  Russel và Norvig: "Một agent có thể được xét tới bởi khả năng nhận thức về môi trường nó đang tồn tại qua bộ cảm biến (sensor) và khả năng tác động lên môi trường đó qua cơ quan phản ứng (effector )."  Theo Pattie Maes “Agent tự chủ là các hệ tính toán tồn tại trong môi trường động và phức tạp, tri giác và hành động tự chủ trong môi trường này, qua đó hình dung được nhiệm vụ hoặc mục đích của mình." II.Khái niệm agent và các đặc trưng của agent AGENT ? => Agent là một hệ tính toán hoàn chỉnh hay chương trình được đặt trong một môi trường nhất định, có khả năng hoạt động một cách tự chủ và mềm dẻo trong môi trường đó nhằm đạt được mục đích đã thiết kế. II.Khái niệm agent và các đặc trưng của agent Các đặc trưng của agent Một Agent là một đơn vị phần cứng hay phổ thông hơn là hệ thống máy tính dựa trên phần mềm có các thuộc tính sau: Autonomy (Tính tự chủ ) Reactivity (Tính phản ứng) Pro-activeness (Tính chủ động) Social Ability (Tính cộng đồng) II.Khái niệm agent và các đặc trưng của agent Tính tự chủ - Autonomy Agent có thể hành động trong những khoảng thời gian tương đối dài. Không cần sự can thiệp của con người. Có khả năng kiểm soát nhất định đối với hành động và trạng thái bên trong của mình Agent được định nghĩa dựa trên tính tự chủ là “một thực thể có khả năng kiểm soát hành động một cách độc lập với các thực thể khác, trừ khi cần phải trao đổi thông tin vì agent không có đủ tri thức để hoàn thành công việc”. II.Khái niệm agent và các đặc trưng của agent Tính phản ứng (reactivity) Khả năng tri giác được môi trường (thế giới thực, người sử dụng, các agent khác, Internet...) phản ứng kịp thời trong một thời gian nhất định nào đó. Agent có khả năng phản ứng lại các tác động từ môi trường theo một cơ chế nào đó. Agent có khả năng suy diễn từ sự kiện và trạng thái trong để ra quyết định. II.Khái niệm agent và các đặc trưng của agent Tính chủ động (pro-activeness) Agent không chỉ phản ứng lại môi trường, chúng có thể hành động có mục đích và chủ động tranh thủ thời cơ để đạt được mục đích đó. Agent có khả năng suy diễn và lập kế hoạch từ thông tin và tri thức mà nó thu nhận được. Từ mục tiêu, agent xác định các hành động cần thiết và nó thực hiện một cách linh hoạt, có tính toán và chủ đích cho đến lúc đạt được mục tiêu đề ra. Ví dụ: Agent cần hoàn thành mục tiêu x, nó lập kế hoạch bao gồm các trạng thái trung gian y,z... phải đi qua và xác định các hành động để chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác. II.Khái niệm agent và các đặc trưng của agent Tính cộng đồng (Social Ability ) Agent có thể tương tác với những agent khác hay con người để hoàn thành công việc riêng của mình hay trợ giúp các agent khác trong những hoạt động nào đó. Một vài mục tiêu có thể thu được với sự phối hợp của các agent khác. => MultiAgent (đa Agent) II.Khái niệm agent và các đặc trưng của agent Các đặc điểm khác Tính linh hoạt: trong việc phản ứng lại các tác động từ môi trường bên ngoài. Agent không thực hiện các hành động một cách máy móc mà có sự lựa chọn thích hợp. Tính thích nghi: là khả năng tự thay đổi để thích ứng với môi trường và theo ý muốn của người sử dụng. Tính liên tục theo thời gian : Agent về mặt hệ thống là một tiến trình hoạt động liên tục. II.Khái niệm agent và các đặc trưng của agent Tính di động Khả năng agent xuyên qua các mạng truyền thông điện tử. Cho phép gửi các chuỗi thông điệp thông qua mạng. Ví dụ: Nếu agent di động hoạt động tự chủ, người sử dụng không cần yêu cầu duy trì kết nối mạng liên tục. Thay vào đó, có thể cung cấp cho agent nhiệm vụ, gửi nó thông qua mạng và rời bỏ kết nối mạng. Khi agent thu được kết quả yêu cầu, tự động thông báo ngược trở lại bằng việc thiết lập kết nối mạng cho người sử dụng hoặc chờ sự lựa chọn mạng tiếp theo của người sử dụng. III. So sánh agent và object? Object  Là các thực thể có thể tính toán được.  Được gói gọn trong một vài trạng thái Có thể thực hiện các hành động hay các phương thức để thay đổi trạng thái.  Liên lạc thông qua việc gửi các thông điệp III. So sánh agent và object? Agent có tính tự chủ:  Agent có khả năng tự chủ hơn object.  Tự quyết định có thực hiện hay không một hành động hay một yêu cầu từ một agent khác.  Agent là thông minh:  Khả năng linh động trong hành vi (phản xạ + tự chủ và cộng đồng).  Mô hình đối tượng chuẩn không có những kiểu hành vi như vậy; III. So sánh agent và object? Tuyến điều khiển  Chương trình hướng đối tượng có một tuyến điều khiển riêng lẻ.  Mỗi Object có một tuyến điều khiển riêng của mình. Agent:  Một hệ thống đa agent là đa tuyến.  Mỗi agent được giả sử là có ít nhất một tuyến điều khiển tự chủ. Object điều khiển thông qua các trạng thái bên trong nhưng không qua hành vi của nó. Các object khác có thể gọi các phương thức chung của nó. IV. Kiến trúc của agent Định nghĩa 1 Pattie Maes  Một phương pháp học đặc biệt để xây dựng agents.  Nó chỉ rõ làm thế nào agent có thể được tách ra thành cấu trúc của 1 tập các modules thành phần và làm thế nào những modules đó có thể tương tác với nhau.  Toàn bộ tập modules và sự tương tác giữa chúng cho ta câu trả lời làm thế nào mà những dữ liệu cảm biến và trạng thái hiện tại của agent xác định actions và những trạng thái trong tiếp theo của agent.  Một kiến trúc bao gồm các kỹ thuật và thuật toán hỗ trợ cho phương pháp này. IV. Kiến trúc của agent Định nghĩa 2 Kaelbling  Một tập hợp đặc biệt các software (or hardware) modules, được thiết kế đặc trưng bởi những hộp với những mũi tên để chỉ ra dữ liệu và dòng điều khiển giữa các modules.  Một cách nhìn trừu tượng hơn với kiến trúc agent là một phương pháp chung để thiết kế được những modules riêng biệt cho những nhiệm vụ cụ thể. IV. Kiến trúc của agent Kiến trúc Agent? Mô tả các trạng thái trong của agent. Cấu trúc dữ liệu của nó. Thao tác có thể thực hiện trên các cấu trúc. Luồng điều khiển giữa các cấu trúc dữ liệu. Kiến trúc agent khác nhau trên nhiều khía cạnh khác nhau về cấu trúc dữ liệu và thuật toán được biểu diễn bên trong agent.