人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人

第八章

智能體與智能機(jī)器人YOURcompany人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。智能體多智能體智能機(jī)器人目錄案例導(dǎo)讀人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。案例導(dǎo)讀相比17年前的SARS，2020年新冠肺炎讓我們看到了智能技術(shù)在抗疫一線的力量。問診、消毒、送餐、測(cè)溫，智能技術(shù)在很多場(chǎng)景中找到了用武之地。隨著確診病例不斷增加，一線醫(yī)療資源極度缺乏，一方面醫(yī)護(hù)人員人手不足，另一方面，滿負(fù)荷的工作量大大增加了醫(yī)護(hù)人員的感染幾率。疫情必須防控，醫(yī)生和護(hù)士們也需要被保護(hù)，智能機(jī)器人代替醫(yī)護(hù)人員“上崗”這一應(yīng)對(duì)方案則更好的幫助醫(yī)療機(jī)構(gòu)打好防疫阻擊戰(zhàn)。人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。智能體人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。智能體的定義

Agent可以看做是一個(gè)程序或者一個(gè)實(shí)體，它嵌入在環(huán)境中，通過傳感器(sensors)感知環(huán)境，通過效應(yīng)器（effectors）自治地作用于環(huán)境并滿足設(shè)計(jì)要求。人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。（1）自主性：Agent具有獨(dú)立的局部于自身的知識(shí)和知識(shí)處理方法，能夠根據(jù)其內(nèi)部狀態(tài)和感知到的環(huán)境信息自主決定和控制自身的狀態(tài)和行為。（2）反應(yīng)性：Agent能夠感知、影響環(huán)境。Agent的行為是為了實(shí)現(xiàn)自身內(nèi)在的目標(biāo)，在某些情況下，Agent能夠采取主動(dòng)的行為，改變周圍的環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)自身的目標(biāo)。（3）社會(huì)性：很多Agent同時(shí)存在，形成多智能體系統(tǒng)，模擬社會(huì)性的群體。Agent具有和外部環(huán)境中其它Agent相互協(xié)作的能力，在遇到?jīng)_突時(shí)能夠通過協(xié)商來解決問題。（4）進(jìn)化性：Agent應(yīng)該能夠在交互過程中逐步適應(yīng)環(huán)境，自主學(xué)習(xí)，自主進(jìn)化。智能體的特性人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。智能體的理解人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。智能體的實(shí)例名稱感受器執(zhí)行器人類智能體眼、耳和其他器官手、腳、聲音等機(jī)器智能體攝像頭、紅外測(cè)距儀各種馬達(dá)軟件智能體擊鍵、文件內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)包屏幕顯示、寫文件、發(fā)送網(wǎng)絡(luò)包人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。智能體體系結(jié)構(gòu)和程序之間具有如下關(guān)系：

智能體=體系結(jié)構(gòu)+程序傳感器環(huán)境執(zhí)行器條件-作用規(guī)則作用決策世界現(xiàn)狀A(yù)gent反應(yīng)式Agent是一種具備對(duì)當(dāng)時(shí)處境的實(shí)時(shí)反應(yīng)能力的Agent智能體的分類人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。慎思式Agent是一種基于知識(shí)的系統(tǒng)，包括環(huán)境描述和豐富的智能行為的邏輯推理能力。

目標(biāo)知識(shí)庫(kù)狀態(tài)作用決策規(guī)劃信息融合傳感器環(huán)境執(zhí)行器Agent智能體的分類人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。規(guī)劃建模決策生成通信感知器反射執(zhí)行器環(huán)境其他AgentAgent協(xié)作與協(xié)商預(yù)測(cè)請(qǐng)求/應(yīng)答信息一般情況動(dòng)作緊急和簡(jiǎn)單情況復(fù)合式Agent是在一個(gè)Agent內(nèi)組合多種相對(duì)獨(dú)立和并行執(zhí)行的智能形態(tài)，其結(jié)構(gòu)包括感知、動(dòng)作、反應(yīng)、建模、規(guī)劃、通信和決策等模塊。智能體的分類人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。興趣匹配組織結(jié)構(gòu)智能信息檢索決策支持系統(tǒng)移動(dòng)計(jì)算遠(yuǎn)程教育數(shù)字娛樂用戶助理電信智能體的應(yīng)用人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。多智能體人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。智能體（agent）和多智能體技術(shù)起源于分布式人工智能研究。在生活中，可以看到很多智能體。例如在十字路口，一個(gè)可以根據(jù)路口各個(gè)車道車流量智能地設(shè)置紅綠燈的時(shí)間控制器；在某高層建筑中多個(gè)電梯形成電梯組，電梯組就是一個(gè)智能體，當(dāng)用戶按下按鈕之后，電梯組就會(huì)響應(yīng)用戶請(qǐng)求，決定某一部電梯到相應(yīng)的樓層。人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。多智能體多個(gè)智能體組成一個(gè)松散耦合又協(xié)作共事的系統(tǒng)，就是一個(gè)多智能體系統(tǒng)(multi-AgentSystem，MAS)。在前面討論Agent特性時(shí)，實(shí)際上就是多智能體系統(tǒng)的特性，如交互性、社會(huì)性、協(xié)作性、適應(yīng)性和分布性等。此外，多智能體系統(tǒng)還具有如下特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)分布或分散；（2）計(jì)算過程異步、并發(fā)或并行；（3）每個(gè)智能體具有不完全的信息和問題求解能力；（4）不存在全局控制。人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。在多智能體系統(tǒng)中，如果每個(gè)智能體都是自利的(使自身獲利最大），那么每個(gè)智能體的最優(yōu)策略組合未必是多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)策略。這反映了多智能體系統(tǒng)中個(gè)體利益與集體利益相沖突的矛盾本質(zhì)。多智能體系統(tǒng)不像集中控制系統(tǒng)那樣，由一個(gè)集中式的控制器對(duì)每個(gè)智能體的策略進(jìn)行控制，因此，在多智能體系統(tǒng)中需要為每個(gè)智能體設(shè)計(jì)種機(jī)制，通過協(xié)商來獲得系統(tǒng)的最佳策略。多智能體協(xié)商人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。柔性制造協(xié)調(diào)專家系統(tǒng)分布式預(yù)測(cè)分布式智能決策軟件開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)操作系統(tǒng)交通控制智能機(jī)器人多智能體的應(yīng)用人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。智能機(jī)器人智能機(jī)器人按照智能程度不同，分為傳感型智能機(jī)器人、交互型智能機(jī)器人、自主型智能機(jī)器人。人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。智能機(jī)器人智能機(jī)器人分類1.傳感型智能機(jī)器人2.交互型智能機(jī)器人3.自主型智能機(jī)器人人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)。大多數(shù)專家認(rèn)為智能機(jī)器人至少要具備以下三個(gè)要素：一是感覺要素，用來認(rèn)識(shí)周圍環(huán)境狀態(tài)；二是運(yùn)動(dòng)要素，能對(duì)外界做出反應(yīng)性動(dòng)作；三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得到的信息，能思考出采用什么樣的動(dòng)作。智能機(jī)器人結(jié)構(gòu)人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。智能機(jī)器人的研究方向1.面向任務(wù)。2.傳感技術(shù)和集成技術(shù)。3.機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)化。4.智能控制中的軟計(jì)算方法。5.機(jī)器學(xué)習(xí)。6.智能人機(jī)接口。7.多機(jī)器人協(xié)調(diào)作業(yè)。人工智能基礎(chǔ)-第八章-智能體與智能機(jī)器人全文共23頁(yè)，當(dāng)前為第