（通信与信息系统专业论文）电子商务中基于移动多agent的智能营销系统研究.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 随着信息技术的发展和i n t e r n e t 的全球普及，电子商务己经成为当今社会经 济发展的主要潮流。它改变了企业的竞争方式、竞争基础和竞争模式；缩短了生 产厂商和最终客户之间供应链上的距离；改变了传统市场的结构；降低了交易成 本；大大提高了经营效率。然而随着电子商务应用范围的扩大和应用领域的深入， 传统的电子商务技术及其支撑环境面临着巨大的挑战，如客户机服务器技术， 当系统的应用量增大时，客户和商家之间的频繁交互使带宽严重浪费、系统负 荷增加，造成了系统效率的降低以及网络资源的浪费。另外面对i n t e r a c t 上日益 膨胀的信息量，客户很难寻找到理想的商务需求。如何提高电子商务系统的自 主性、灵活性、协作性、智能性是我们迫切需要解决的问题。a g e n t 技术特别是 智能移动a g e n t 技术的发展为实现这个目标提供了良好的基础。将智能移动 a g e n t 技术应用于电子商务领域，可以有效地解决目前电子商务发展中所出现的 问题，如资源发现、交易协商以及交易自动化等等。 作者的主要研究工作如下： 1 ) 对电子商务的基本理论和现有电子商务系统的实现技术进行分析和研究。 研究了面向a g e n t 软件开发的形式化语言和建模语言，并且将面向服务的概念应 用于a g e n t 的架构上来。 2 ) 提出了一种基于移动a g e n t 的智能营销电子商务系统模型的设计思想、 系统目标、总体结构及工作流程。研究开发了系统的智能导购模块和自动协商 模块。提出了交易协商策略及协商过程。给出了一种具有智能导购和自动协商 功能的智能营销电子商务系统。 3 ) 在n e t 平台上使用可视化的基于u m l 模型驱动的e n t e r p r i s ec o r e o b j e c t s ( 简称e c o ) 进行面向对象的数据库开发，实现了信息模型设计及基于信息 模型的应用程序。结果表明在电子商务系统中引入导购和协商的机制能够使客户 把握商品交易的主动性，从而促进电子商务的发展。 关键词：电子商务；多a g e n t ；智能营销；自动协商；用户偏好 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h eg l o b a lp o p u l a r i z a t i o n o ft h ei n t e m e t , e c o m m e r c eh a sa l r e a d yb e c o m et h em a i nn n do ft h ed e v e l o p m e n t o f t h ee c o n o m i cs o c i e t y i tn o to n l yc h a n g e st h ec o m p e t i t i v es t r a t e g y , t h ec o m p e t i t i v e b a s i sa n dt h ec o m p e t i t i v em o d e ，s h o r t e n st h ed i s t a n c eo ft h ec h a i no fs u p p l yb e t w e e n t h em a n u f a c t o r i e sa n dt h ec u s t o m e r s ，b u ta l s oc h a n g e st h es 咖c t u r eo ft h em a r k e t , r e d u c e st h ec o s to f t h et r a n s a c t i o na n di m p r o v e st h eb u s i n e s se f f i c i e n c yg r e a t l y h o w e v e r , w i t ht h es c o p ee x p e n s eo ft h ee - c o m m e r c ea p p l i c a t i o n sa n dd o m a i n s d e e p e n i n go ft h ea p p l i c a t i o n s ，t h et e c h n o l o g yo ft h et r a d i t i o n a le - c o m m e r c ea n di t s e n v i r o n m e n tf a c et h ee n o r m o u sc h a l l e n g e a sf o rc st e c h n o l o g y , w i t l lm o r ea n dm o r e s y s t e ma p p l i c a t i o n sa n di n t e r a c t i o n sb e t w e e nt h em a n u f a c t o r i e sa n dc u s t o m e r s ，t h e b u r d e no ft h es y s t e mb e c o m e sb e a v e ra n db e a v e ra n dt h ee f f i c i e n c yo ft h es y s t e m s b e c o m e sl o w e ra n dl o w e r i tw a s t e sal o to fr e s o u r c e so ft h en e t w o r k m o r e o v e r , i n f o r m a t i o ni ss om u c ht h a tt h ec u s t o m e r sa r ed i f f c u l tt of i n dt h er 日r f e c tc o m m e r c i a l r e q u i r e m e n t h o wt oe 【l h a n c et h ei n d e p e n d e n c e 。f l e x i b l e ，c o l l a b o r a t i o n a n d i n t e l l i g e n c eo ft h ee - c o n l l n e r c es y s t e m si st h ep r o b l e mw h i c hw en e e dt os o l u t e q u i c k l y 1 1 l ed e v e l o p m e n to f t h ea g e n t ，e s p e c i a l l yt h ei n t e l l i g e n ta g e n t ，g i v e sl i g h t t o t h i so b j e c t a p p l y i n gt h ei n t e l l i g e n ta g e n tt ot h ed o m a i n so ft h ee 4 ：o m n l e r c ec a n e f f i c i e n t l ys o l v et h ep r o b l e m st h a ta r i s ed u r i n gt h ed e v e l o p m e n to ft h ee - c o l n m e r c e ， s u c ha sr e s o u r c ef i n d i n g ，n e g o t i a t i o na n da u t o m a t i o no f t h et r a n s a c t i o n ，e r e 1 1 碡f o l l o w i n gi s1 1 1 em a i nr e s e a r c hw o r ko f a u t h o r ： 1 ) w ea n a l y s ea n dr e s e a r c ht h eb a s i ct h e o r ya n dt h ee x i s t i n gs y s t e mo f e - c o m m e r c et e c h n o l o g y 2 ) w ep r o m o t et h em o d e ld e s i g n , s y s t e m ，s t r u c t u r e ，s y s t e mm o d u l e sa n d w o r k f l o wo f t h ei n t e l l i g e n ts a l ee - c o m l n e r c es y s t e mb a s e do nm o b i l ea g e n t w ei m p l e m e n tt h ei n t e l l i g e n ts h o p p i n ga n da u t o m a t e dn e g o t i a t i o nf u n c t i o n s 3 1i n n e tp l a t f o r m ，w eu s ev i s u a lu m lb a s c dm o d e l d r i v e ne c 0 o b j e c t - o r i e n t e dd a t a b a s ed e v e l o p m e n t f o rs u r v i v a la n dd e v e l o p m e n tp r o m o t i n g e - c o m m e r c ee n t e r p r i s eh a v ep r o v i d e do n ek i n do f n e w a p p r o a c h k e y w o r d _ ：e - c o m m e r c e ；m u l t i a g e n t ；i n t e l l i g e n ts a l e ；a u t o m a t e dn e g o t i a t i o n ； u s e rp r o f i l e i i 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外。论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 工 签名：毖日期：垒塑2 ： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保 留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 哗胁础 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 课题研究背景 第1 章绪论 世界己开始进入“网络经济”时代，突出标志是i n t e m e t 正深入到社会、经 济、文化、生活的各个角落。在i n t e m e t 应用中，电子商务是最被看好的一项应 用，是网络经济的核心。电子商务技术的流行正在创造一个全球市场和国际化 的商业网络，并将彻底改变人类的生活方式和商务运作模式。 电子商务利用现代信息技术，如计算机技术、通信技术等，将商贸伙伴间 的交易过程用电子方式直接实现，通过i n t e m e t 来实现从商业信息的获取、商品 的采购、样品的展示、商品的运输直到电子货币支付、售后服务等一系列贸易 活动，从而能有效地减少中间环节接，缩短交易时间，提高工作效率：降低运营 成本，提高经济效益：有利于市场公平竞争，为企业开辟新的生产途径和创造 良好的社会效益。它不仅改变了企业本身的生产、经营、管理活动，而且影响 到全球的经济运作结构，迅速成为世界商务发展的大趋势，被称为“划时代的 经营革命”飓风。基于电子商务的显著优势，越来越多的企业开始从互联网中 寻找商机，开拓市场，完成交易。许多国内外的大公司和大集团毫不迟疑地纷 纷做出了迅速的反应，投入了大量的人力财力来建设电子商务网络的硬件环境 和软件环境，力求占领各自行业的制高点，以更加快捷、方便、廉价和周到的 服务来满足客户的需要，提高企业的核心业务竞争力。 网上购物一直是电子商务最重要的组成部分之一。c n n i c 在2 0 0 2 年1 月发 布的中国互联网络发展状况统计报告表明，有5 4 5 的网络用户认为将来最 有希望的网上事业是网上购物。另外据中国电子商务协会近期发表的数据表明， 近几年我国网络购物市场规模将呈年均增长率5 8 的迅猛速度发展，到2 0 0 5 年 我国网络购物市场规模将超过7 0 亿美元。具体情况如下表1 - 1 所示：我国网络 购物市场规模发展趋势： 表1 1 我国网络购物市场规模发展趋势单位：亿美元 年份 2 0 0 02 0 0 1 2 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 5 时常规模 o 6 31 9 5 5 5 81 3 7 13 2 3 l7 2 5 4 武汉理工大学硕士学位论文 尽管市场机会巨大，但是目前中国网上购物的状况却令人担忧。同样来自 于中国互联网络发展状况统计报告的数据表明，在通过网络进行交易的用 户中，感到非常满意的仅有1 8 ，较为满意的仅有2 7 p j 。如何让我国的网上 购物模式适应市场的需要，成为企业界和理论界共同关心的问题。 电子商务的核心价值是提高客户满意度。事实证明，客户满意是电子商务 取得成功的根本因素，客户满意在很大程度上又取决于电子商务是否为客户所 接受。电子商务虽然可以让顾客足不出户就可以购物，但是随着网上电子商务 活动的量的不但增加，以及商品量的增加。顾客需要花费大量的时间在网上商 场中浏览、挑选，这无疑会打消网上顾客的积极性，阻碍网上购物的发展。此 外，网上电子商务活动的量不断增大也使得网络管理员的工作量加大，难免会 造成一些错误。为了解决以上问题，有必要将智能移动a g e n t 应用到电子商务中。 智能移动a g e n t 是人工智能研究的产物，最先由美国麻省理工学院研制开 发。现在许多大公司比如美国电台电报公司、逻辑公司、微软公司等都在竟相 开发和应用这种新的软件程序。智能移动a g e n t 又称为“会思维的软件”。它由 自含式软件程序构成，利用储存在知识库里的信息执行任务，特别适用于分布 计算或客户服务器环境，在半自动状态下工作。智能移动a g e n t 是具有信息处理 能力的主动实体，其结构包含下述模块：感知器、效应器、信息处理器、目标 模块、通信机制【2 】。它提供查询界面，将用户查询处理后转发给相应的索引，查 询结果经处理后返回给用户：还可以置于客户端，专为某个用户服务，使之具 有个人独特风格知识和识别特定语义模式的能力；理解( 受限的) 自然语言，更好地 表达用户的需求，是比较理想的信息搜索工具。另外，i n t e m e t 和万维网为代理 提供了规模庞大、极度异质、高度动态的软件环境，代理可以利用a j 技术的成 果对i n t e m e t 信息迸行自动搜索、过滤、分析、综合等处理。智能移动a g e n t 在网 络搜索、网络信息过滤以及网络信息服务等方面，有着广阔的应用前景。多智能 移动a g e n t 还能彼此间进行交流，共同执行单个智能移动a g e n t 软件所不能胜任 的任务。有的还具有通过学习而获得知识的能力。总之，智能移动a g e n t 可以帮 助不懂技术的使用者快捷地获得信息，提供灵活方便而又最新的自动化服务，可 以使人们在搜寻、获取信息领域和互联网络上开发增强服务；在搜寻和获取信息的 过程中大大节省时间，从而提高工作效率；甚至能够充当人们的信息代理，直接为 主人搜集所需要的信息，并经过加工、处理后提供给主人，而且能够管理大量信 息，从网络上提取所需要的信息，充当不知疲倦的职员和信息代理。 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 国内外研究现状 电子商务是以i n t e r n e t 为手段的商务贸易。计算机技术和网络技术的迅猛发 展，使得互联网规模日益扩大。电子商务，作为“网络经济”时代一个显著特 征，在世界各个领域的应用也越来越广。电子商务的出现，改变了人们传统的 交易方式，降低了交易成本，大大提高了企业的主产经营效率。目前电子商务 实现技术普遍采用的都是基于w w w 技术的浏览器、w e b 服务器和后台数据服 务支撑的三层结构模型。在这种商务模式下，企业或者个人可以在网上实现商 品查询、商品订购、电子支付等。随着电子商务网站的数目的不断上升，i n t e r n e t 上的信息量呈爆炸式增长，这就使得参与电子商务活动的企业和个人处于信息 泛滥之中，很难找到自己满意的商品和服务。另外在传统的电子商务系统中， 消费者只能被动地接受商家的销售策略，不能对产品的服务和交易条件等提出 要求；网上交易量的增加以及客户与网站之间的频繁交互，使得带宽严重浪费， 系统负荷加重，造成了交易效率降低以及网上资源浪费，不能满足电子商务高 效性和实时性的要求。同时，信息社会快节奏的生活，客户要求电子商务系统 的网上交易实现自动化和智能化，而这是目前传统电子商务技术所不能解决的。 基于以上传统电子商务技术的缺陷，结合网络技术和电子商务网上交易的特点， 将智能移动a g e n t 技术应用于电子商务系统中，实现网上交易的目动化、智能化， 提高网上交易的效率，为电子商务的发展提供了更广阔的空间。 目前，a g e n t 技术在电子商务领域的应用虽然还不很成熟，但国内外己有一 些a g e n t 技术应用的实例：例如国外的a i n a z o i l 等网站利用a g e n t 技术来实现合 作筛选法，即将用户的购买习惯同其他消费者的购买倾向相比较后进行商品推 荐。e s p e a k 是h i 公司的基于x m l 的a g e n t 软件，该软件可用来在网上以价格 或者质量等优先考虑条件搜寻服务或者产品。i d c 提出了新一代电子商务平台的 模型，其中涉及到“智能化”因素，也就是说新一代电子商务平台不仅要能够 分析现有的市场条件，并且还要对行业产出、客户爱好等因素做出预测。c a 公 司的电子商务平台j a s m i n e i i 就是以此为目标实现的一个产品口】。 国内有很多机构也展开了将a g e n t 技术引入到电子商务中的研究。比较典型 的有南京大学计算机软件新技术国家重点实验室开发的基于移动a g e n t 的智能 营销电子市场空间模型m a b e m s 【4 】，这一原型系统是在该实验室开发的智 能移动a g e n t 平台m o g e m 平台上实现的电子商务系统。m a b e m s 是一组代 武汉理工大学硕士学位论文 表市场参与者( 如买方、卖方和中介机构等) 进行交易活动的智能移动a g e n t 和一 组分布于i n t e m e t 、为a g e n t 之间的交易活动提供支撑环境的电子集市服务器 ( e l e c t r o n i cm a r k e t p l a c es e r v e r ，e m s ) 及其它相关设施等构成。为完成其所有预 先制定的目标，交易a g e n t 可以在e m s 之间或e m s 与其它设施之间自主移动。 另外一个比较典型的是成都电子科技大学开发的基于智能移动a g e n t 的协作 信息中间件c i s o m 的电子商务模型bc 1 s o m ”。c i s o m 系统中的a g e n t 分为 两类：一类为代表用户对信息访问请求的a g e n t ，称为智能用户a g e n t ；另- - 类是 代表着不同信息资源的信息a g e n t ，它可以为其它a g e n t 提供信息访问服务。但 是bc i s o m 模型没有完全实现一个b 2 b 电子商务系统，只是实现了商品信息 查询的功能，其查询功能依靠中介a g e n t 完成。 1 3 主要研究工作与本文组织结构 主要研究工作： 1 ) 对电子商务的基本理论和现有电子商务系统的实现技术进行分析和研究。 研究了面向a g e n t 软件开发的形式化语言和建模语言，并且将面向服务的概念应 用于a g e n t 的架构上来。 2 ) 提出了一种基于移动a g e n t 的智能营销电子商务系统模型的设计思想、 系统目标、总体结构及工作流程。研究开发了系统的智能导购模块和自动协商 模块。提出了交易协商策略及协商过程。给出了一种具有智能导购和自动协商 功能的智能营销电子商务系统。 3 ) 在n e t 平台上使用可视化的基于u m l 模型驱动的e n t e r p r i s ec o r e o b j e c t s ( 简称e c o ) 进行面向对象的数据库开发，实现了信息模型设计及基于信息 模型的应用程序。结果表明在电子商务系统中弓f 入导购和协商的机制能够使客户 把握商品交易的主动性，从而促进电子商务的发展。 论文共分为五章，主要的内容概要如下： 第1 章是概述了本课题的背景和意义，简要的说明了国内外研究现状。叙 述了论文的主要研究工作与论文的组织结构。 第2 章介绍了电子商务和a g e n t 的基本技术，以及m o b i l e a g e n t 的技术优势、 研究状况、结构体系等，最后介绍了a g e n t 之间的通信机制。 第3 章论述基于移动a g e n t 的智能营销电子商务系统模型的设计思想、系统 4 武汉理工大学硕士学位论文 目标、总体结构、系统功能模块以及工作流程。 第4 章论述了智能导购和自动协商的理论和原理，在一定的开发平台及开 发工具下提出了智能导购模块和自动协商模块所采用的方法及其实现机制，给 出了模块关键部件的现实。 第5 章对所有工作进行总结，并对今后的工作给予期待和展望。 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章电子商务与移动a g e n t 技术 2 1 电子商务与a g e n t 技术 2 1 1 电子商务技术 ( 1 ) 电子商务的定义 i n t e m e t 这个曾是少数研究人员使用的工具，如今己经成长为日常工作、生 活中的应用系统，一种几乎能从地球任何角落访问其它地方信息的媒体。这种 媒体满载着无法估量的数值和信息。i n t e m e t 实质上己成为一种崭新的全球数字 化经济的载体，并正在改变经济、政治和社会方面的传统观念。例如，全世界 的学生可以通过i n t e r n e t 同时访问国内，甚至是国外学校的图书馆、大学和其他 信息宝库，并从中获益；医生们根据需要利用远程医疗诊断技术来为远方患者的 提供诊断服务。与此同时，i n t e m e t 也使传统的买卖经济模式发生着深刻的变化。 当商家和消费者参加到电子交易中并取得丰硕成果的时候，新的商业互动模式， 即电子商务，正在形成。电子商务的发展得益于计算机和通信产业在本世纪后 半段的飞速发展，特别是近二十年来的突破性进展。微型计算机的大范围普及、 应用；世界性通信网络的形成；通信协议的不断完善；信息安全的加强，为电子商务 的发展提供了必要的软、硬件基础。电子商务在狭义上称作电子交易 ( e - c o m m e r c e ) ，主要是指利用通信手段在网上进行的商业贸易活动；广义上则指 包括电子交易在内的利用w e b 进行的全部商务活动，亦称作电子商业 ( e - b u s i n e s s ) ，如市场分析、客户管理、资源调配、企业决策等【刀。归纳起来，电 子商务是指在全球各地广泛的商业贸易活动中。通过信息化网络所进行并完成 的各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动。 ( 2 ) 电子商务的特性 普遍性：电子商务作为一种新型的交易方式，将生产企业、流通企业以 及消费者和政府带入了一个网络经济、数字化生存的新天地。 方便性：在电子商务环境中，人们不再受地域的限制，客户能以非常简 捷的方式完成过去较为繁杂的商务活动，如通过网络银行能够全天候地存取资 6 武汉理工大学硕士学位论文 金账户、查询信息等，同时使得企业对客户的服务质量可以大大提高。 整体性：电子商务能够规范事务处理的工作流程，将人工操作和电子信 息处理集成为一个不可分割的整体，这样不仅能提高人力和物力的利用，也可 以提高系统运行的严密性。 协调性：商务活动本身是一种协调过程，它需要客户与公司内部、生产 商、批发商、零售商间的协调，在电子商务环境中，它更要求银行、配送中心、 通讯部门、技术服务等多个部门的通力协作，往往电子商务的全过程是一气呵 成的。 安全性：在电子商务中，安全性是一个至关重要的核心问题，它要求网 络能提供一种端到端的安全解决方案，如加密机制、签名机制、安全管理、存 取控制、防火墙、防病毒保护等等，这与传统的商务，活动有着很大的不同。 ( 3 ) 电子商务的模型分类 企业内部间的电子商务：主要是通过企业内部网( i n t r a a e t ) 的方式处理与 交换商贸信息。企业内部n ( i n t r a n e t ) 是一种有效的商务工具，通过防火墙，企业 将自己的内部网与i n t e m e t 隔离，它可以用来自动处理商务操作及工作流，增强 对重要系统和关键数据的存取，共享经验，共同解决客户问题，并保持组织间 的联系。通过企业内部的电子商务，可以给企业带来如下好处：增加商务活动 处理的敏捷性，对市场状况能更快的做出反应，能更好地为客户提供服务。 企业与企业间的电子商务( b 。b 模式) ：主要是通过i n t e r n e t 或专用网 方式进行电子商务活动。企业间的电子商务是电子商务三种模式中最值得关注 和探讨的，因为它最具有发展的潜力。 企业与消费者之间的电子商务( b c 模式) ：主要是企业通过 n t e r n e t 为消费者提供一个新型的购物环境网上商店，消费者通过网络在网上购物、 在网上支付。由于这种模式节省了客户和企业双方的时间和空间，大大提高了 交易效率，节省了不必要的开支。 企业与政府间的电子商务( b g 模式) ：这种商务活动覆盖企业与政府组 织间的各项事物，主要包括政府采购、网上报关、报税等。 ( 4 ) 电子商务的基础技术 网上电子数据的传输、交换技术。 能够实现数据和信息高速传输的高速网、宽带网、广域网以及可以互联 的多种计算机网络系统。 7 武汉理工大学硕士学位论文 适合在网上使用的电子信息发布系统及技术。 通过网络进行资金电子转账以及网络数据库的共享技术。 在网上进行支付的信用卡支付技术和电子货币支付技术，实现电子现 金、电子货币与电子支票网络传送的完全认证与可靠支付技术。 计算机安全以及网络安全技术。 在以上的信息技术、软件技术、硬件技术及相关高科技成果的支持下，在 交易机构和广大用户的强烈需求的激励下，电子商务才真正跨入了实现阶段。 ( 5 ) 电子商务应用程序的拓扑结构 在选定了电子商务的模型后，就是选择一个应用程序拓扑结构的时候了。 应用程序拓扑结构使用逻辑节点来说明在用户、应用程序和数据之间设置相互 作用于各种各样的方法。应用程序拓扑结构显示出应用程序的主要布局结构， 集中于应用程序的形态、应用程序逻辑性和相关联的数据。建立应用程序拓扑 结构有两条基本的途径【s 】： w e b - u p 前提是很快地建立基于w e b 的购买模式，而与后端系统不存在紧密集成。 用户在线购买模式的w e b - u p 拓扑结构适用于当创建一个新的应用程序时不 需要与传统的或第三方的应用程序或数据建立接口的情况。所有要求的数据由 新的电子商务应用程序处理。它不需要共享、存取或与其它的应用程序交换数 据。其拓扑结构如图2 1 所示。 读写数据囫 过渡过程数据 口 包含新的或修改了的组 件的应用程序代码 包含现存的不需要修改 的组件的程序代码 图2 - 1 w e b - u p 拓扑结图 8 曰 武汉理工大学硕士学位论文 e n t e r p r i s e o u t ( “企业到外面”) 其想法是将一个已存在的订单处理系统扩展到一条新的基于w e b ( 万维网1 购买通道中。在这种情况下，将会有很紧密的集成，以及后端系统的再利用。 用户到在线购买模式的e n t e r p r i s e o u t 拓扑结构适用于当创建一个新的应用 程序时需要与传统的或第三方的应用程序或数据建立接口的情况。新的应用程 序不是作为一个独立的解决方案创建的，而是需要与已有的应用程序进行集成。 集成能通过使用一个交易接口或一个数据接口，在一个功能的或数据的基础上 读写黼囫 过渡过程数据 l c l 只读数据 u 2 1 2a g e n t 技术 口 包含新的或修改了的组 件的应用程序代码 包含现存的不需要修改 的组件的程序代码 图2 - 2e n t e r p r i s e - o u t 拓扑结图 ( 1 ) a g e n t 的定义 a g e n t 的概念来自于分布式人工智能( d i s t r i b u t e d a r t i f i c i a li n t e l l i g e n t , d a d 领域，是人工智能中的一个术语。关于a g e n t 没有一个统一明确的定义，智能物 9 曰 武汉理工大学硕士学位论文 理a g e n t 基金会( f o u n d a t i o ni n t e l l i g e n tp h y s i c a la g e n t s f i p a ) 中a g e n t 定义如 下：a g e n t 是存在于某一环境中的实体，能够感知环境，接收来自环境的消息， 并且做出反应，进而能够反作用于环境【9 】。 从最终用户角度看，a g e m 是用户的代理和助手，代表和帮助用户实现其意 图、完成某些任务。从系统角度看，a g e n t 作为一个抽象实体，实现形式可以是 软件，也可以是硬件( 需要软件的控制) ，一般研究的是软件a g e n t 。软件a g e n t 是一组程序，是能代表用户执行计算和信息处理任务的智能化软件实体。 虽然对于a g e n t 没有一个统一的明确的定义，但是它提供了一种新的分布计 算和问题求解的思路。a g e n t 是能够进行自组织、自维护、拥有自主性、自学习 能力以及人的智能的软件实体，a g e n t 之间可以跨越不同的计算平台进行通信 1 0 j 。这使得a g e n t 技术可以满足企业在地理上的分布，信息动态变化，企业之 间可扩展、可重构的需求。软件a g e n t 是一个计算机软件程序，其根本目标是接 受另外一个实体的委托，并为之提供帮助和服务。这个委托者可以是用户、计 算机程序、系统或者是机器等。 ( 2 ) a g e n t 理论的发展 a g e n t 技术最早于2 0 世纪6 0 年代出现在人工智能领域。当时它只是该领 域中的一个基本术语，人们用它作为信息载体，来研究信息和知识描述的所具 有的特性和用于物理符号系统假设思想( p h y s i c a ls y m b o ls y s t e mh y p o t h e s i s ) 的 推理过程的实现问题。当时普遍的智能任务可以通过对符号的内部表示进行操 作而实现推理过程。推理过程及内部表示构成了a g e n t 的雏形。由于受当时条 件的限制，a g e n t 的最初设计者们对之未抱太高的期望。但是随着硬件水平的提 高和计算机理论的进一步完善，a g e n t 能力不断加强，能模拟越来越多的人类思 维和行为。 7 0 年代，a i ( a r t i f i c i a li n t e l l i g e n t ) 研究者又开始了对合作的、分布的多a g e n t 系统的研究工作。特别是多a g e n t 理论、技术为分布式开发软件系统的分析、 设计和实现提供了一个崭新的途径，被认为是“软件发展的下一个重大突破”。 到了8 0 年代，随着人工智能及计算机网络的发展，出现了分布式人工智能 d a i ( d i s t r i b u t e da r t i f i c i a li n t e l l i g e n t ) 。分布式人工智能主要研究逻辑上或物理 上分散的智能行为者如何协调其智能行为，即协调它们的知识、技能和规划， 求解单目标或多目标问题，为设计和建立大型复杂的智能系统或计算机支持系 统提供了有效途径。a g e n t 理论、技术的研究从d a i 领域拓展而来，与许多其 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 他领域相互借鉴和融合，其最大的特点是具有一定的智能性和良好的灵活性，特 别适合处理复杂的、分布的、难于预测的问题。a g e n t 技术为人们解决大型复杂 问题提供了一个新的途径，得到了学术界和企业界的广泛关注。 ( 3 ) a g e n t 的特征 自主性( a u t o n o m y ) a g e n t 有属于自身的资源( 数据) 和行为控制机制( 处理过程) ，可以在没 有人或其它a g e n t 直接干预的情况下运作。而且根据其内部状态和感知到的环境 信息，对自己的行为和内部状态有某种控制能力。 社交性( s o c i a b i l i t y ) a g e n t 和其它a g e n t ( 包括人) 通过某种交流语言进行交互，以获得协调和合作。 反应性( r e a c t i v i t y ) a g e n t 观察其环境( 可能是物理世界、图形世界、一系列其它a g e n t ，i n t e m e t 等) ，并在一定时间在做出反应，以改变该环境。 主动性( p r o a c t i v i t y ) a g e n t 不仅能够对环境做出反应，而且能够接受某些提示信息，采取主动行 动，体现出面向目标的行为。 智能性( i n t e l l i g e n c e ) a g e n t 具有一定程度的智能，能完成包括推理到自学习等一系列的智能行为。 通信性( c o m m u n i c a b i l i t y ) a g e n t s 之间( 包括人) 可以交换信息。 2 1 3m u l t i - a g e n t 系统 多a g e n t 系统( m u l t i a g e n ts y s t e m ) ”l 】是典型的分布式计算系统，它是为了 解决单个a g e n t 不能够解决的复杂问题，由多个a g e n t 协调合作所形成的问题求 解网络。多a g e n t 系统中的每个a g e n t 有它自己独立的局部知识库、目标和能力， 多个a g e n t 相互合作执行复杂的任务，实现总目标。a g e n t 之间能够协调相互之 间的行为，通过协商解决冲突，通过合作达到共同的目标。任何两个a g e n t 间都 可彼此通信，a g e n t 被组织在一起是出于知识共享的目的，每个a g e n t 彼此提供 帮助，相互提供支持。合作组中的每个a g e n t 为其它a g e n t 提供动态服务，单个 a g e n t 或一组a g e n t 可以单独进行开发，并且可以以增量方式动态地加入到一个 基于a g e n t 的系统中来，从而增强该系统的能力。 武汉理工大学硕士学位论文 通常多a g e n t 系统设计主要考虑的问题有： 1 ) 分工、协调与合作( c o o r d i n a t i o na n dc o l l a b o r a t i o n ) a g e n t 之间如何就某个目标进行分工，并且完成各自的任务。包括系统划分 为哪些a g e n t ，对每个a g e n t 的目标和资源进行合理安排，以协调各自的行为， 最大限度地实现各自目标。 2 ) 通信与交互 系统中a g e n t 如何获取通信能力，需要遵循什么协议，a g e n t 之间如何理解 对方的消息，需要设计什么样的通信语言，如何表述通信的内容。 3 ) 安全与权限 a g e n t 之间如何建立信任关系和保证安全有效地交换信息，每个a g e n t 对哪 个a g e n t 的资源具有访问权限。 2 2m o b i l ea g e n t 技术介绍 2 2 1m o b i l ea g e n t 的技术优势 2 0 世纪9 0 年代初由g e n e r a lm a g i c 公司在推出商业系统t e l e s c r i p t 时提出了 m o b i l ea g e n t ( 移动代理) 的概念；随后w h i t e ，l a n g e ，c h e s s 等人对这个概念进行了 扩充和完善，目前普遍承认的一种定义是：m o b i l ea g e n t 是一个代替人或其它程 序执行某种任务的程序，它在复杂的网络系统中能自主地从一台主机移动到另 一台主机，并代表用户完成指定的任务，如检索、过滤和收集信息，甚至可以 代表用户进行商业活动。该程序能够选择何时、何地移动；并且在移动时，该 程序可以根据要求挂起其运行，然后转移到网络的其它地方重新开始或继续执 行，最后返回结果和消息。一般m o b i l e a g e n t 还具有与其它a g e m 进行自主地通 信能力，这样用户的任务就可由一组m o b i l e a g e n t 协作完成。 m o b i l e a g e n t 是置于特定的环境下，为了达到设计的目的，弹性地自动执行。 m o b i l e a g e n t 拥有以下几个特性： 置于特定环境下，从事特定的工作：移动代理是设计并执行于特定的环境下 从事特定的工作，并可以随着环境的改变，自动地适应外界的环境的变化。 自主性( a u t o n o m y ) ：移动代理的内部状态或规则设定好以后，不用其他人介 入，就可自动执行、处理并完成设定的目标。 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 具有灵活性：移动代理可以感应外界发生的事情，改变目前的状态，灵活地朝 目标前进，他们为了完成预定的任务或解决问题也会与其他的移动代理合作。 和传统的分布计算模型相比，代理的移动性和自治性带来了许多的优点， 采用移动代理技术可以得到许多的好处： 节约网络带宽：m o b i l e a g e n t 技术能较大地减轻网络上的数据流量。通过将 服务请求a g e n t 移动到目标主机，使该m o b i l ea g e n t 直接在数据端执行处理， 和客户端没有中间数据结果的传递，只返回最后的结果。从而避免了大量数 据的网络传送，降低了系统对网络带宽的依赖：这同时也缩短了通信时延， 提高了服务响应速度。因而，在要处理的数据量特别大、网络带宽不足的情 况下，移动代理可以有效地节约网络带宽。 加速任务完成：在进行任务处理时可以动态创建多个a g e n t 并行工作，提高 效率并降低作业的响应时间。 克服网络隐患：在不可依靠的网络中也能提供稳定的服务。例如，在远程工 业实时控制系统中，通过存在隐患的网络传送控制信息远远不如将控制指令 通过m o b i l ea g e n t 直接移动到该受控系统上执行安全。 提供平台无关性：移动代理程序是跨平台运行的，移动代理应用编利不存在 程序的移植问题，便于应用的快速开发。 增加应用的强壮性；移动代理的工作方式减少了应用对网络连接可靠性的要 求，它的自主性又使它具备对环境的反应能力，因此能建立更容错的分布系 统。 提供更自然的电子商务模式：用移动代理代表用户参与电子交易，买家可在 网上自由寻找卖者，查询商品种类，商谈价格，卖家也可主动上门向买家推 荐商品，两者的交流可以采用自定义的协议。交易的方式很自然。 在网络一体化的时代，m o b i l ea g e n t 技术较之于传统的分布式技术有着明显 的优势。m o b i l e a g e n t 可在异构的软、硬件网络环境中移动。m o b i l e a g e n t 计算 模式能有效地降低分布式计算中的网络负载、提高通信效率、支持异步自主交 互、可动态适应网络坏境、具有安全性和容错能力。m o b i l ea g e n t 计算模式集中 了其它传统分布式技术( 如：客户朋臣务器模式，分布式对象技术、移动代码技术) 的优点并结合分布式人工智能技术提供了一个普遍的、开放的、综合的、简便 的分布式应用开发框架，较之于传统的网络编程方式更适合于网络应用系统的 开发。 武汉理工大学硕士学位论文 2 2 2m o b i l ea g e n t 的研究状况 对于m o b i l ea g e n t 的研究，是从9 0 年代初期开始的，m o b i l ea g e n t 技术的 发展大致可分为四个阶段： 第一个阶段：9 0 年代初期，m o b i l ea g e n t 技术的研究开始。g e n e r a lm a g i c 公司发明了m o b i l ea g e n t ，并实现了第一个m a 系统t e l e s e r i p t 。此外，同期还 有两个完整的系统：d a r t m o u t h 学院的a g e n tt e l 和k a i s e r s l a u t e m 大学的a r a 。 第二个阶段：9 5 年j a v a 语言系统的出现，引起了m o b i l ea g e n t 系统研究的 又一个高潮，很多公司和院校纷纷开始研制基于j a v a 的m o b i l ea g e n t 系统。很 多系统正在开发和完善之中，比较著名的有i b m 的a g l e t s ，g e n e r a lm a g i c 的 o d y s s e y ( 用j a v a 重新实现了t e l e s e f i p t ) 、日本三菱公司的c o n c o r d i a , o b j e c t s p a e e 的v o y a g e r 以及基于c 语言的c o m e l l 大学的t a c u m a 系统等，文献中有对几 个比较有名的m a 系