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多智能體

一般專指多智能體系統(tǒng)（MAS， Multi-AgentSystem）或多智能體技術(shù)（MAT， Multi-Agent Technology）。多智能體系統(tǒng)是分布式人工智能（DAI，DistributedArtificial Intelligence）的一個(gè)重要分支，是20世紀(jì)末至21世紀(jì)初國(guó)際上人工智能的前沿學(xué)科。研究的目的在于解決大型、復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，而解決這類問(wèn)題已超出了單個(gè)智能體的能力。
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isplay: block; font-family: 微軟雅黑, 黑體, Verdana; clear: both; font-size: 24px; overflow: hidden; font-weight: 500; padding-top: 0px">adius: 0px; border-top-right-radius: 2px; border-bottom-right-radius: 2px; border-bottom-left-radius: 0px">1簡(jiǎn)介編輯

說(shuō)到“多智能體”，一般專指多智能體系統(tǒng)（MAS， Multi-AgentSystem）或多智能體技術(shù)（MAT， Multi-Agent Technology）。多智能體系統(tǒng)是分布式人工智能（DAI，DistributedArtificial Intelligence）的一個(gè)重要分支，是20世紀(jì)末至21世紀(jì)初國(guó)際上人工智能的前沿學(xué)科。研究的目的在于解決大型、復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，而解決這類問(wèn)題已超出了單個(gè)智能體的能力。

2定義編輯

多智能體系統(tǒng)是多個(gè)智能體組成的集合，它的目標(biāo)是將大而復(fù)雜的系統(tǒng)建設(shè)成小的、彼此互相通信和協(xié)調(diào)的，易于管理的系統(tǒng)。
它的研究涉及智能體的知識(shí)、目標(biāo)、技能、規(guī)劃以及如何使智能體采取協(xié)調(diào)行動(dòng)解決問(wèn)題等。研究者主要研究智能體之間的交互通信、協(xié)調(diào)合作、沖突消解等方面，強(qiáng)調(diào)多個(gè)智能體之間的緊密群體合作，而非個(gè)體能力的自治和發(fā)揮，主要說(shuō)明如何分析、設(shè)計(jì)和集成多個(gè)智能體構(gòu)成相互協(xié)作的系統(tǒng)。
同時(shí)，人們也意識(shí)到，人類智能的本質(zhì)是一種社會(huì)性智能，人類絕大部分活動(dòng)都涉及多個(gè)人構(gòu)成的社會(huì)團(tuán)體，大型復(fù)雜問(wèn)題的求解需要多個(gè)專業(yè)人員或組織協(xié)調(diào)完成。要對(duì)社會(huì)性的智能進(jìn)行研究，構(gòu)成社會(huì)的基本構(gòu)件物——人的對(duì)應(yīng)物——智能體理所當(dāng)然成為人工智能研究的基本對(duì)象，而社會(huì)的對(duì)應(yīng)物——多智能體系統(tǒng)，也成為人工智能研究的基本對(duì)象，從而促進(jìn)了對(duì)多智能體系統(tǒng)的行為理論、體系結(jié)構(gòu)和通信語(yǔ)言的深入研究，這極大的繁榮了智能體技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。ap; color: rgb(51,102,204); margin-left: 2px; vertical-align: baseline; cursor: pointer; padding-top: 0px; top: -0.5em">[1] 

3優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)編輯

多智能體系統(tǒng)在表達(dá)實(shí)際系統(tǒng)時(shí)， 通過(guò)各智能體間的通訊、合作、互解、協(xié)調(diào)、調(diào)度、管理及控制來(lái)表達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及行為特性。
多智能體系統(tǒng)具有自主性、分布性、協(xié)調(diào)性， 并具有自組織能力、學(xué)習(xí)能力和推理能力。采用多智能體系統(tǒng)解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題， 具有很強(qiáng)的魯棒性和可靠性， 并具有較高的問(wèn)題求解效率。
多智能體系統(tǒng)是智能體技術(shù)應(yīng)用及研究上的一個(gè)質(zhì)的飛躍，不同行業(yè)的專家學(xué)者對(duì)之進(jìn)行了深入的研究并從多個(gè)角度闡述了多智能體系統(tǒng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)，歸納起來(lái)，主要有以下幾點(diǎn)：
（1） 在多智能體系統(tǒng)中，每個(gè)智能體具有獨(dú)立性和自主性，能夠解決給定的子問(wèn)題，自主地推理和規(guī)劃并選擇適當(dāng)?shù)牟呗?，并以特定的方式影響環(huán)境。
（2） 多智能體系統(tǒng)支持分布式應(yīng)用，所以具有良好的模塊性、易于擴(kuò)展性和設(shè)計(jì)靈活簡(jiǎn)單，克服了建設(shè)一個(gè)龐大的系統(tǒng)所造成的管理和擴(kuò)展的困難，能有效降低系統(tǒng)的總成本；
（4） 多智能體系統(tǒng)是一個(gè)講究協(xié)調(diào)的系統(tǒng)，各智能體通過(guò)互相協(xié)調(diào)去解決大規(guī)模的復(fù)雜問(wèn)題；多智能體系統(tǒng)也是一個(gè)集成系統(tǒng)，它采用信息集成技術(shù)，將各子系統(tǒng)的信息集成在一起，完成復(fù)雜系統(tǒng)的集成；
（5） 在多智能體系統(tǒng)中，各智能體之間互相通信，彼此協(xié)調(diào)，并行地求解問(wèn)題，因此能有效地提高問(wèn)題求解的能力；
（6） 多智能體技術(shù)打破了人工智能領(lǐng)域僅僅使用一個(gè)專家系統(tǒng)的限制，在MAS環(huán)境在，各領(lǐng)域的不同專家可能協(xié)作求解某一個(gè)專家無(wú)法解決或無(wú)法很好解決的問(wèn)題，提高了系統(tǒng)解決問(wèn)題的能力；
（7）Apple-converted-space"> 智能體是異質(zhì)的和分布的。它們可以是不同的個(gè)人或組織，采用不同的設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)而成，因而可能是完全異質(zhì)的和分布的。
（8） 處理是異步的。由于各智能體是自治的，每個(gè)智能體都有自己的進(jìn)程，按照自己的運(yùn)行方式異步地進(jìn)行。[1-2]   

4研究領(lǐng)域編輯

多智能體系統(tǒng)研究領(lǐng)域，主要包括：多智能體規(guī)劃、學(xué)習(xí)、推理、協(xié)商、交互機(jī)制等等理論，及其實(shí)際應(yīng)用。

5實(shí)現(xiàn)編輯

多智能體系統(tǒng)適合于復(fù)雜的、開(kāi)放的分布式系統(tǒng)。它們通過(guò)智能體的合作來(lái)完成任務(wù)的求解，實(shí)現(xiàn)多智能體系統(tǒng)的關(guān)鍵是多個(gè)智能體之間的通信和協(xié)調(diào)。
最具影響力的通信語(yǔ)言是在ARPA主持下研究而成的ACL（智能體CommunicationLanguage）語(yǔ)言，它由KIF（KnowledgeInterchange Format）和KQML（KnowledgeQuery and Manipulation Language）等組成。[1] [3] 

6應(yīng)用領(lǐng)域編輯

（01）智能機(jī)器人

在智能機(jī)器人中，信息集成和協(xié)調(diào)是一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，它直接關(guān)系到機(jī)器人的性能和智能化程度。一個(gè)智能機(jī)器人應(yīng)包括多種信息處理子系統(tǒng)，如二維或三維視覺(jué)處理、信息融合、規(guī)劃決策以及自動(dòng)駕駛等。各子系統(tǒng)是相互依賴、互為條件的，它們需要共享信息、相互協(xié)調(diào)，才能有效地完成總體任務(wù)，其目標(biāo)是用來(lái)結(jié)合、協(xié)調(diào)、集成智能機(jī)器人系統(tǒng)的各種關(guān)鍵技術(shù)及功能子系統(tǒng)，使之成為一個(gè)整體以執(zhí)行各種自主任務(wù)。利用多智能體系統(tǒng)，將每個(gè)機(jī)器人作為一個(gè)智能體，建立多智能體機(jī)器人協(xié)調(diào)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)機(jī)器人的相互協(xié)調(diào)與合作，完成復(fù)雜的并行作業(yè)任務(wù)。

（02）交通控制

由于交通控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分布式特性，使其很適合于應(yīng)用多智能體技術(shù)，尤其對(duì)于具有劇烈變化的交通情況(如交通事故)，多智能體的分布式處理和協(xié)調(diào)技術(shù)更為適合。

（03）柔性制造

多智能體技術(shù)應(yīng)用在柔性制造領(lǐng)域，可表示制造系統(tǒng)，并為解決動(dòng)態(tài)問(wèn)題的復(fù)雜性和不確定性提供新的思路。如在制造系統(tǒng)中，各加工單元可看作智能體，從而使加工過(guò)程構(gòu)成一個(gè)半自治的多智能體制造系統(tǒng)，完成單元內(nèi)加工任務(wù)的監(jiān)督和控制。多智能體技術(shù)可用于制造系統(tǒng)的調(diào)度、制造過(guò)程中的分布式控制。

（04）協(xié)調(diào)專家系統(tǒng)

對(duì)于復(fù)雜的問(wèn)題，采用單一的專家系統(tǒng)往往不能滿足要求，需要通過(guò)多個(gè)專家系統(tǒng)協(xié)作，共同解決問(wèn)題。利用多智能體技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)多專家系統(tǒng)的協(xié)調(diào)求解。

（05）分布式預(yù)測(cè)、監(jiān)控及診斷

智能體具有意圖的性質(zhì)，利用多智能體的聯(lián)合意圖機(jī)制可實(shí)現(xiàn)聯(lián)合行動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)分布式預(yù)測(cè)與監(jiān)控。

（06）分布式智能決策

采用智能體技術(shù)將多個(gè)專家系統(tǒng)的決策方法有機(jī)地協(xié)調(diào)起來(lái)，可建立基于多智能體協(xié)調(diào)的環(huán)境決策支持系統(tǒng)。智能體采用基于規(guī)則的描述方法，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境管理的分布式智能決策。

（07）軟件開(kāi)發(fā)

利用計(jì)算機(jī)來(lái)開(kāi)發(fā)多智能體系統(tǒng)，稱為軟件智能體。軟件工程的研究從模型角度考察智能體，認(rèn)為面向智能體的軟件開(kāi)發(fā)方法是為更確切地描述復(fù)雜并發(fā)系統(tǒng)的行為而采用的一種抽象的描述形式，是觀察客觀世界和解決問(wèn)題的一種方法。

（08）虛擬現(xiàn)實(shí)

采用虛擬智能體技術(shù)建立了電子市場(chǎng)的模擬系統(tǒng)(MA GMA)，可實(shí)現(xiàn)電子市場(chǎng)中的貨物儲(chǔ)藏和買賣機(jī)制以及銀行信貸和金融管理機(jī)制，并設(shè)計(jì)買和賣智能體，提出兩類智能體間的直接交互和代理交互算法，并采用異質(zhì)智能體技術(shù)將模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。

（09）操作系統(tǒng)

利用擬人化的具有自學(xué)習(xí)能力的人機(jī)智能體(IPA I)技術(shù)設(shè)計(jì)VAX VM S操作系統(tǒng)，利用智能體所具有的特性可實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的自適應(yīng)功能。智能體IPA I可通過(guò)接受用戶的反饋使操作系統(tǒng)適應(yīng)用戶的興趣和習(xí)慣，通過(guò)識(shí)別正確與錯(cuò)誤的命令及與其它智能體進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，從而使操作系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)與用戶的交互。

（10）網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化與智能化

利用多智能體一致性的組織、表示、通信等特點(diǎn)，通過(guò)定義不同類別的智能體，可構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的不同智能成員(包括網(wǎng)絡(luò)單元智能體、管理對(duì)象智能體和操作系統(tǒng)智能體)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理。
2)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化
智能體技術(shù)具有在Internet上的協(xié)調(diào)功能，通過(guò)采用U nix命令實(shí)現(xiàn)用戶在Internet上廣泛的協(xié)調(diào)。將智能體技術(shù)與Internet技術(shù)相結(jié)合，建立基于客戶服務(wù)器的智能體結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)用WWW開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作(CSCW)，建立一個(gè)以WWW為基礎(chǔ)、以一組協(xié)同工作的智能體為核心的應(yīng)用環(huán)境(CAW)，達(dá)到在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下更好地支持用戶之間的協(xié)同工作。
3)網(wǎng)絡(luò)信息處理
軟件智能體是指活動(dòng)于軟件環(huán)境中的智能體，它通過(guò)下達(dá)命令和分析環(huán)境反饋同環(huán)境進(jìn)行交互。利用軟件智能體技術(shù)，可對(duì)Internet這一規(guī)模龐大、極度異質(zhì)、高度動(dòng)態(tài)的軟件環(huán)境實(shí)現(xiàn)信息的收集、檢索、分析、綜合，從而實(shí)現(xiàn)高度智能行為的信息處理手段。

（11）分式布計(jì)算

用多智能體技術(shù)建立分布式計(jì)算環(huán)境的基本目標(biāo)是建立各種客戶服務(wù)器應(yīng)用，其核心是基于智能體的服務(wù)請(qǐng)求代理機(jī)制，它分為兩部分：1)客戶環(huán)境:由客戶應(yīng)用和服務(wù)請(qǐng)求智能體組成；2)服務(wù)環(huán)境:由一組服務(wù)智能體組成。

（12）產(chǎn)品設(shè)計(jì)

目前，利用智能體技術(shù)來(lái)構(gòu)造設(shè)計(jì)系統(tǒng)已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。設(shè)計(jì)問(wèn)題涉及到多目標(biāo)的約束求解和設(shè)計(jì)過(guò)程的協(xié)調(diào)。以超大規(guī)模集成電路(VLSI)的設(shè)計(jì)為例，它需要有關(guān)電路、邏輯門、寄存器、指令集、結(jié)構(gòu)以及裝配技術(shù)等方面的知識(shí)。為了降低VL S I設(shè)計(jì)的耗費(fèi)，提高設(shè)計(jì)的速度，利用多智能體系統(tǒng)的并行處理技術(shù)將不同的任務(wù)分解，分別分布在不同的智能體上。

（13）商業(yè)管理

目前，物資流通管理中存在以下幾方面問(wèn)題：缺少公共的通訊結(jié)構(gòu)；缺少集中管理機(jī)制；協(xié)調(diào)成本過(guò)高。利用移動(dòng)智能體(MA)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的物資購(gòu)買與出售之間的管理。

（14）網(wǎng)絡(luò)化的辦公自動(dòng)化

人可作為一類智能體存在于多智能體系統(tǒng)中。采用多智能體技術(shù)可實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的人機(jī)一體化,系統(tǒng)中各個(gè)智能體分別實(shí)現(xiàn)信息的采集、存儲(chǔ)、交換、加工和決策。

（15）網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)及醫(yī)療

采用人機(jī)智能體技術(shù)可建立一個(gè)放射治療培訓(xùn)系統(tǒng)(RA TA PLAN)，開(kāi)發(fā)用于人機(jī)交互的窗口，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話。每個(gè)用戶都有各自的人機(jī)智能體，各智能體通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通訊。
可把智能體技術(shù)應(yīng)用于智能教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，如：遠(yuǎn)程教學(xué)和健康信息系統(tǒng)。
可以預(yù)見(jiàn)，在網(wǎng)上智能學(xué)校和網(wǎng)上智能醫(yī)院的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中，多智能體技術(shù)將發(fā)揮潛在的不可估量的作用。

（16）控制

利用MAS技術(shù)可建立一個(gè)多智能體控制系統(tǒng)框架，包括三層:最底層為控制層，具有實(shí)時(shí)控制能力；中間層為管理層；最上層為多智能體協(xié)調(diào)與通訊層。該框架可解決航行器機(jī)翼的伺服控制問(wèn)題，框架內(nèi)每個(gè)智能體負(fù)責(zé)各自的控制任務(wù)。例如：采用多智能體技術(shù);建立混雜控制系統(tǒng)、板材自適應(yīng)控制模型等。[4] 
 
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參考資料
詞條標(biāo)簽：
middle">計(jì)算機(jī)學(xué) ， 計(jì)算機(jī)術(shù)語(yǔ)

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