分布式人工智能与多智能体系统研究

信息与电脑2016年第14期China Computer&Communication人工智能与识别技术分布式人工智能与多智能体系统研究肖勃飞（厦门恒隆兴科技有限公司，福建 厦门 361000）摘　要：在人工智能技术不断发展进步的背景下，分布式人工智能和多智能体系统的发展愈加快速，对人类的生活和生产起到了显著的促进作用。基于此，首先针对分布式人工智能进行研究，介绍了其特点，然后探讨了多智能体系统的思维状态，希望可以给业界人士提供一定参考。关键词：分布式人工智能；多智能体系统；智能体中图分类号：TP18  文献标识码：A  文章编号：1003-9767（2016）14-113-02在人工智能和计算机科学发展进步的过程中，逐渐产生需要通过相互协作彼此联系而存在于人工智能当中。这也使了一个前沿领域，即智能体，当前在很多领域中都已普及了得人工智能在执行任务的过程中，需要多个子系统相互协调智能体这一概念。智能体代表着人工智能的发展和进步，从才能完成，体现出了协作性。第三，开放性。分布式人工智研究低谷走出获得更高层次的发展。人工智能的发展推动了能并非一个封闭的系统，其可以和互联网连接，实现系统规系统控制技术的进步，传统集中式系统已不能满足人工智能模的扩大。这不仅提高了系统的灵活性，也降低了系统求解和多智能体系统的发展需求，因此，分布式人工智能组件出过程的求解代价和通讯代价。第四，容错性。由于分布式人现。而且在这一基础上，多智能体系统实现了突破，取得了工智能是一个开放性的系统，其中存在数量众多的冗余处理重大成果。节点或者路径等，在系统出现故障时，这些节点或者路径会１　分布式人工智能的概念及特点减缓求解进度和响应速度，从而减轻故障对系统产生的危害。第五，连接性。在对问题进行求解或是完成任务的过程中，1.1 基本概念分布式人工智能的各个子系统可以通过网络和求解机构实现人工智能的发展和普及，在各个方面都发挥出了不可替连接，进而使得系统求解问题或是完成任务更加便利。第六，代的作用，解决了很多复杂困难的问题，为人类的生产和生活独立性。分布式人工智能通过任务求解规约将系统划分为几提供了诸多便利。但是，在人工智能系统中，以往是集中式系个相对独立的子系统，从而降低求解问题的复杂性，同时也统，产生了诸多问题。因此，分布式人工智能的理念得以提出，降低了各个处理节点的复杂性。其核心思想就是将人工智能划分为多个不同的子系统，实现分２　多智能体系统的内涵和思维状态别控制。而且，在这些不同的子系统之间建立起一定的协作关系，共同完成相关任务。在分布式系统当中，将需要解决的任2.1 多智能体内涵务划分成多个子任务，每个子任务都设计了一个对应的执行子要理解多智能体系统，首先要清楚智能体的定义。在业系统，在交互策略的基础上，实现系统的整体化。每个子系统界，对于智能体的定义有两类，一类是弱定义，其将智能体不能单独存在，需要通过协作和其他子系统一起存在于人工智定义为基于硬件或软件的计算机系统，具有能动性、社会能能当中，这样才能构成分布式人工智能。力和自治性等基本特征。另一类是强定义，其在弱定义的基1.2 特点分析础上，将人类情感等也纳入其中。总的来说，智能体的主要作用就是完成某一类型的任务或者工作，这也是设计智能体分布式人工智能在实践中表现出了诸多特点。第一，分的初衷。智能体并非是一个静态的能够一步到位的模拟智能，布性。即指人工智能系统所包含的数据、知识、控制逻辑等其是一个具备动态连续性和过程性的智能体。信息都是分布存在的，而且系统中的节点和路径能够实现并从实践来看，智能体的优势相当明显。首先，智能体具行，大大提高了子系统的求解效率。第二，协作性。分布式有自主性，即不需要外界因素的参与就可以独立自主地完成人工智能当中存在诸多子系统，这些子系统不能单独存在，作者简介：肖勃飞（1980-），男，四川宜宾人，硕士研究生。研究方向：统计学。—　　　１１３　　　—人工智能与识别技术信息与电脑China Computer&Communication2016年第14期任务或是工作。其次，具备良好的推理能力和协作能力，智的数据是分散的，并没有集中在某一个智能体当中。最后，能体具备推理能力是和其他软件的关键区别，这也是其执行多智能体系统中的计算并非同步的，而是异步的，其中每一任务的核心能力。不仅如此，智能体还具备协作能力，即可个独立智能体的计算存在一定差异，这给多智能体系统实现以和其他个体实现合作，共同完成任务。再次，智能体具备分布式系统构建奠定了基础。良好的通讯能力，可以和其他智能体或者外界环境实现通讯，在完成具体的任务或是解决问题的过程中，多智能体系获取或者传递信息。最后，智能体具有良好的自适应能力以统会将任务或者问题进行分解，将分解后的任务或者问题通及可信赖性，其能够适应复杂的外界环境，而且对用户具有过一定的逻辑关系联系起来，一般有三种：一是子任务或者高度忠诚，值得信赖。从多智能体的特点来看，通讯能力和子问题的顺序相关性，比如a任务需要在b任务之前完成；协作能力表现出了智能体的社会性，其社会性使得智能体可二是子任务或者子问题之间相互独立，互不干扰，也就是任以和其他智能体实现交互，达成协作共同解决问题。务a和任务b是独立的，两者不会产生交集；三是子任务之2.2 多智能体的思维状态间具有并发相关性，即指不同子任务之间可能同时在多智能体系中开始。基于这三个方面的逻辑性质，就使得多智能体通常情况下可以使用BDI模型表示智能体的思维状态，系统表现出了其他的特点。一是交互能力，即不同多智能体其中B代表信念，即Belief；D代表愿望，即Desire；I代表系统之间可以实现交互；二是联合规划，即可以将独立智能意图，即Intention。智能体的信念是基于对世界的认识，由体进行统筹规划，依照子任务的逻辑实现其顺序相关或者是智能体所相信的事实构成。愿望来源于信念，这是通过对情并发相关。景的判断分析所得出的具体任务。需要注意的是，智能体并总的来说，单个智能体在能力上存在诸多限制，而且基不能实现所有的愿望，这是因为资源存在一定的限制，不可于其本身所具有的视野和知识资源的限制，不适合面向分布能满足所有愿望的实现要求。而那些被实现的愿望，就是智式人工智能。因此，就需要将单个智能体有机连接起来，形能体的意图。三者之间的逻辑关系如图1所示。成一个多智能体系统，完成或解决单个智能体所不能达成的任务或是不能解决的问题，因此，多智能体系统适合运用在分布式人工智能当中，而具体的运用形式会受到多智能体系统自身的性质和特点影响。图１　ＢＤＩ逻辑关系在BDI模型当中，其表现出了几个基本属性，一是智能３　结　语体的思维状态完整包含了信念、愿望和意图等部分。二是智分布式人工智能和多智能体系统在不断的发展过程中面能体具备反应性和预动性，前者是智能体根据环境做出的变临更多的要求，因此，必须对其加强研究，突破存在的技术化，后者是目标驱动。三是智能体具备思考能力。在运用多阻碍，推动分布式人工智能进一步发展，同时也促进多智能智能体时，需要遵从其思维状态进行系统的设计与构建。体系统水平不断提高。2.3 多智能体系统多智能体系统是多个独立智能体所构成的系统集合，通参考文献过通信、协商和协作实现这些独立智能体之间的联系，形成[1]魏善碧.多智能体系统分布式预测控制方法研究[D].一个完整的系统。在多智能体系统的实践中，其表现出了较重庆:重庆大学,2009.为显著的特点。首先，在多智能体系统中，每一个单独智能[2]王晓丽,洪奕光.多智能体系统分布式控制的研究新体都只具备解决问题的部分信息和能力。其次，多智能体系进展[J].复杂系统与复杂性科学,2010(Z1):70-81.统没有系统全局控制。再次，在多智能体系统中，其所包含[3]史忠植.智能体及其应用[M].北京:科学出版社,2000.—　　　１１４　　　—