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论文题目：多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 专业：计算机应用技术 硕士生：叶斌 指导老师：郭清顺 摘要 本文立足于电子商务环境下的二手房产中介服务，其研究成果将为东莞一房 产中介公司提供一套可行的个性化信息服务方案。 经过研究，该文采用多a g e n t 技术的作为系统开发技术，结合电子商务环境 下的个性化信息服务模式，提出了适合本系统的多a g e n t 系统架构。借鉴逐维聚 类的思想，我们为房源匹配提出房源匹配模型。该模型引用了信息检索领域中的 向量空间模型v s m 和向量相似度等概念，其核心由矢量化、过滤查询和最优匹 配三部分组成。 在系统设计和开发过程中，文章综合了多种多a g e n t 系统的开发思路，运用 j a c k 提供的设计工具，为房源匹配系统进行了系统设计，并给出了房源匹配系统 在j a c k a g e n ts o f t w a r e 开发环境下的实现细节。 该多a g e n t 系统还不够完善，下一步要做的工作包括：系统功能的扩充，由 a g e n t 实现的房源匹配转向a g e n t 实现的整个房产中介系统；进一步研究a g e n t 间的通信，即j a c o b 在本系统中的应用；增加相应措施，提高系统的安全性和 稳定性。 关键词：向量空间模型，相似度，a g e n t ，m a s ( 多a g e n t 系统) t i t l e ：t h ea p p l i c a t i o no fm u l t i - a g e n tt e c h n o l o g yi nh o u s e - m a t c h i n g m a j o r ：c o m p u t e ra p p l i c a t i o n n a l r l e ：b i ny e s u p e r v i s o r ：q i n g s h u ng u o a b s tr a c t t h eb a c k g r o u n do ft h i sd i s s e r t a t i o ni st h ei n t e r m e d i a r ys e r v i c e su n d e rt h e c i r c u m s t a n c eo fe l e c t r o n i cc o m m e r c e i t sr e s e a r c hr e s u l t sw i l lp r o v i d eaf e a s i b l ep l a n o fp e r s o n a l i z a t i o ni n f o r m a t i o ns e r v i c ef o rah o u s ei n t e r m e d i a r yc o m p a n yi n d o n g g u a n t h r o u 曲r e s e a r c h ，t h i sa r t i c l eu s e dt h em u l t i - a g e n tt e c h n o l o g ya st h es y s t e m s d e v e l o p m e n tt e c h n o l o g y ，c o m b i n i n gw i t hp e r s o n a l i z a t i o ni n f o r m a t i o ns e r v i c ep a t t e m u n d e rt h ec i r c u m s t a n c eo f e l e c t r o n i cc o m m e r c e ，a n dp r o p o s e dam u l t i - a g e n t a r c h i t e c t u r ew h i c hs u i t i n gt ot h i ss y s t e m r e f e r r i n gt oe a c hd i m e n s i o nc l u s t e r i n g ，w e p r o p o s e dah o u s e m a t c h i n gm o d e l t h i sm o d e la d o p t e dt h ev e c t o rs p a c em o d e l ，w h i c h i si nt h ed o m a i no fi n f o r m a t i o nr e t r i e v a l ，a n dt h ec o n c e p to fs i m i l a r i t y t h ec o r eo ft h e m o d e li sc o m p o s e do fv e c t o r i n g ，t i l t e ds e a r c h i n ga n db e s tm a t c h i n g i nt h ep r o c e s so ft h es y s t e m7 sd e s i g n i n ga n dd e v e l o p i n g ，t h i sd i s s e r t a t i o n s u m m a r i z e dm a n yd e v e l o p m e n tm e t h o d so fm u l t i a g e n ts y s t e m ，d i dt h es y s t e md e s i g n a n dg a v et h ed e t a i lo ft h es y s t e m sr e a l i z a t i o n ，u n i f y i n gt h et o o lw h i c hj a c ka g e n t s o f t w a r ep r o v i d e d t h i sm u l t i - a g e n ts y s t e mi sn o tv e r yp e r f e c t ，s ow es t i l lh a v es o m ef u r t h e rw o r k t of i n i s h t h en e x tw o r ki n c l u d e s ：s y s t e mf u n c t i o ne x p a n s i o n ；f u r t h e rs t u d y i n ga g e n t c o m m u n i c a t i o n ，n a m e l yj a c o b sa p p l i e di nt h es y s t e m ；d o i n gs o m ec o r r e s p o n d i n g m e a s u r e sa n de n h a n c i n gs y s t e m ss e c u r i t ya n ds t a b i l i t y k e yw o r d s ：v e c t o rs p a c em o d e l ，s i m i l a r i t y ，a g e n t ，m a s ( m u l t i a g e n ts y s t e m ) 1 】 1 1本文研究背景 第1 章引言 该文项目背景为电子商务环境下的二手房产中介公司。在这个前提下，二手 房产中介公司的信息化建设过程属于电子商务环境的搭建过程。电子商务发展突 飞猛进，特别在一些发达地区更为发展迅猛。从电子商务的发展历程来看，现今 的电子商务己不在是技术驱动型，而是以人为本的商业驱动型，技术不再成为做 好电子商务的关键。从国内外大型的电子商务巨头如淘宝、易趣等可以看出，满 足客户吸引客户成为重点，是否以客户为中心和新的商业模式成为电子商务成败 的关键。 在商业规则驱动下的电子商务环境中，如何为企业提供切实可行的商业运作 解决方案成为电子商务的重点。电子商务是个大范畴，它包括物流、信息流和资 金流。著名电子商务网站如淘宝、易趣等都纷纷在信用和支付方面提出了自己的 解决方案，一些大的电子商务公司在物流方面也拥有自己独特的方案。 对于这个项目，我们必须具体情况具体分析，把本文的研究工作重点放在房 源推送上。从系统涉及的主要用户的角度出发，每个用户都有最适合自己的对象， 租户有最适合自己的房源等。本文研究的重点是本文项目的难点，研究成果将会 成为一套切实可行的商业解决方案。 1 2 网络个性化信息服务 随着科学技术的飞速发展，我们早就步入了信息时代，人类庞大的信息量逐 渐在i n t e r n e t 上承载出现，加上计算机技术、网络技术和信息技术的迅猛推进， 信息更是以爆炸性的方式出现。所谓网络个性化信息服务就是指以信息化平台为 基础，以网络信息资源为内容，针对用户的信息需求提供个性化的信息服务。 网络个性化信息服务在某种意义上是基于w e b 的个性化信息服务。w e b 技 术已经越来越成熟，这必然推动个性化信息服务的发展，使其在方式上发生实质 中山大学硕士学位论文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 性的变化。早期基于w e b 的个性化信息服务主要是集中在新闻剪裁、股票报价 和目录推荐等内容上。随着电子商务在我国的进一步推进，个性化信息服务内容 丰富，它已经渗透到电子商务的大平台中，为电子商务运营商带来了新的运营模 式。 由于计算机各个领域技术的不断完善，特别是人工智能技术、数据库技术和 数据挖掘等技术的不断进步，个性化信息服务将不再停留在大众化的娱乐性或专 业性资讯类信息的提供上，而会把用户的个人业务甚至是企业的业务处理加进服 务的范畴“1 ，企业将利用个性化信息服务赢取更大利益。 1 3 a g e n t 技术 a g e n t 是目前人工智能领域最活跃的一项研究，由于它的特性使得它在计算 机科学的许多领域得到了广泛的应用。a g e n t 技术有很多种，在一些学术期刊上 也频繁出现a g e n t 字眼，如单a g e n t 、多a g e n t 、移动a g e n t 、智能a g e n t 等等。 a g e n t 技术最早于7 0 年代出现在人工智能领域，它最大的特点就是具有一定的 智能性、良好的灵活性和坚定性。 a g e n t 的特点决定它具有极为广泛的用途。 n t e m e t 的飞速发展，加上i n t e r n e t 固有的开放性、复杂异构、动态分布等特性，为a g e n t 的发展提供了有利的条件， 特别是m u l t i a g e n t 技术更是得到了充分的发展。a g e n t 应用广泛，尤其在信使 服务、信息收集、信息管理和个性化信息服务等中更能体现出a g e n t 的优势。 a g e n t 的开发包也逐渐增多，一些非盈利性机构组织纷纷推出了自己的 a g e n t 开发工具包，如j a d e ( j a v aa g e n td e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t ) 、z e u s 和 j a c k 等。本文将把j a c k 作为a g e n t 的开发环境。 1 4论文章节安排 本文研究的是电子商务环境下房产中介中的房屋匹配问题，在某种程度这是 一种个性化信息服务。由于a g e n t 的强应用性，因此本文将以a g e n t 技术为基础， 研究多a g e n t 技术在房源匹配中的应用。现将本文的章节安排如下： 中山大学硕士学位论文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 第一章为引言部分，主要介绍研究背景及电子商务环境下的网络个性化信息 服务和适合本文的a g e n t 技术。 第二章主要介绍了本文的项目背景所在的大环境，包括电子商务、网络个性 化信息服务和房产中介服务。 第三章介绍了本文项目所用的核心技术，从宏观上阐述了该技术的概念、特 点和发展状况等情况，从微观上研究了a g e n t 及m u l t i - - a g e n t 系统的内部结构、 协作方式和开发方法等。 第四章为本文欲解决的问题提出数学建模，从量化的角度出发，运用数学的 思想解决房源信息匹配的问题。 第五章则详细地介绍了本文所研究项目的多a g e n t 系统设计，结合多种设计 方法实现了系统设计。 第六章介绍了多a g e n t 系统实现。 第七章即本文的最后一章，主要总结了本文的工作，并提出本文的不足和下 一步的研究需要完善的地方。 第2 章电子商务及其环境下的网络个性化信息服务 2 1电子商务概述 从原始社会到现在的商品社会，人类社会的发展历经石器时代、农业时代、 工业时代和现在的信息时代。不同时代的社会表现形式各不相同。商品和价值是 围绕人类发展的核心事物。传统的商品买卖活动通过面对面的交易来表现，社会 在发展，随着信息时代的迈进，电子商务的出现成为必然。日新月异的信息技术 和电子技术不断融合，从而导致了电子商务( e l e c t r o n i cc o m m e r c e ，简称e c ) 这一崭新名词诞生，并逐渐加快该名词在商务括动中的作用。 电子商务有e c ( e l e c t r o n i cc o m m e r c e ) 和e b ( e l e c t r o n i cb u s i n e s s ) 之分， e c 通常指狭义的电子商务，即借助电子技术展开的买卖活动，而e b 通常指广 义的电子商务，即个人、企业、个人和企业间或企业问展开的一系列商务活动。 从根本上来看，电子商务具有以下特征：一、利用形式多样的电子工具，如e d i ( 电子数据交换) 、电子货币或e m a i l 等，它们是企业获取收益的基本工具。二、 商务主体之间最终都表现为消费活动，实现商品或服务的交易。随着商务主体的 逐渐增多，电子市场将越来越壮大。 纵观全球电子商务的发展，从电子商务的表现形式看，电子商务的发展可以 分为三个发展阶段1 2 1 第一阶段( 1 9 9 4 年- - 1 9 9 7 年) ，电子商务出现；第二阶段 ( 1 9 9 7 年- - 2 0 0 0 年) ，电子商务发展的重点是网上交易的对象关系，也就是学 界和商业机构通常讨论的b 2 b 、b 2 c 和c 2 c ；第三阶段( 2 0 0 0 年一) ，电子商务 进入p 2 p 阶段。 一、电子商务的出现 商品经济快速发展，贸易过程中的票证单据将因贸易主体的不同而不同，这 必将在很大程度上影响贸易的运作效率，加大运作成本。为了减少这种不必要的 损失，人们迫切要求统一格式的票证单据。早在2 0 世界6 0 年代，人们就开始了 用电报报文发送商务文件的工作；7 0 年代，人们又普遍采用方便、快捷的传真 机来替代电报，但是由于传真文件是通过纸面打印来传递和管理信息的，不能将 中山大学硕士学位论文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 信息直接转入到信息系统中，因此人们开始采用e d i 作为企业间电子商务的应 用技术，这也就是屯子商务的雏形。因为票证单据的标准化和通信技术的不断发 展，使得e d i 得到了越来越广泛的应用，这标志着电子商务时代的到来 3 1 。 二、电子商务的发展 随着网络的普及和成熟，i n t e r n e t 逐渐成为全球通信和交易的媒体。信息化 的普及为企业带来了无限的商机，人们将传统的商务活动逐步向信息化靠拢，一 间问的网上商店如雨后春笋般地出现，计算机软件技术更是为其发展添了一把 火。于是，不同形式的电子商务便出现，按照交易对象的不同可以分为五类：企 业对企业( b 2 b ，b u s i n e s st ob u s i n e s s ) ，企业对消费者( b 2 c ，b u s i n e s st o c o n s u m e r ) ，企业对政府( b 2 g ，b u s i n e s s t og o v e r n m e n t ) ，消费者对政府( c 2 g ， c o n s u m e rt og o v e r n m e n t ) ，及消费者对消费者( c 2 c ，c o n s u m e rt oc o n s u m e r ) ， 他们的共同特点是在i n t e r n e t 平台上进行交易活动。 由于此时电子商务的低成本、方便、快捷等各种特性而使得它越来越深入人 心，足不出户就可以完成日常生活等所必须的一些买卖活动，且一些不可能做买 卖活动的个人也纷纷借助电子商务平台做起生意来。电子商务得到逐步发展和繁 荣。 三、电子商务的融合 在电子商务形式表现突出的时候，它必将走向一个终极。人类的所有活动都 具有鲜明的目的性。b 2 b 或b 2 c 等交易模式从根本上来说是电子商务基本功能 的外在体现。从目的性这个角度出发，所有的商务活动都是利益驱动的，它的要 点是发现和创造新的盈利模式。美国商业周刊是这样描述的 4 1 “f o r g e tb 2 b o rb 2 c ，e b u s i n e s si sa b o u tp 2 p p a t ht op r o f i t a b i l i t y ”，也就是说通过e b 来实现社 会商务实体间的资源配置，降低运作成本，密切客户关系，发现新的盈利模式， 逐步反映为商业驱动型的商务活动。 如今，电子商务逐步从e c 向e b 过渡，企业问的信息化已逐步普及，各企 业间的信息化系统也正逐步融合，新一代的电子商务将实现与企业管理系统( 如： s c m s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t ， e r p - e n t e r p r i s e r e s o u r c e s p l a n n i n g ， c r m c u s t o m e rr e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t 等) 的融合。 p 2 p 的电子商务将发现满足客户的新需求，提供给用户可以接受的产品和服 中山大学硕士学位论文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 务，创造新的盈利模式，逐步推进电子商务市场的发展。 从电子商务的发展历程，我们可以总结出：电子商务与商务、电子和商务间 的关系表现为三个时期坫1 ：第一个时期是“技术为本”的时期，许多人笃信电子 商务技术可以“点石成金”。无论是什么样的商务活动，只要用了电子商务技术， 就实现了电子商务，就能提高效率和效益。这种做法不成功是必然的；第二个时 期是“鼠标加水泥”的阶段，开始重视电子与商务的结合，开始追求将电子商务 与传统商务相结合，这是一个进步。但是，“鼠标加水泥”只是一种简单相加， 所强调的还不是商务模式的创新，还没有达到电子与商务、电子商务与传统有效 融合的阶段；第三个时期的标志将是“商务进化”。在“商务进化”时期，电子 商务技术与商务模式将有效融合，电子商务模式将有质的创新和变革。 国外有领先的电子商务市场，模式已经逐渐融合；而在国内，电子商务正处 在第- n 第三的过渡期，c 2 c 市场活跃，表现为q q 公司的电子商务网站、淘宝 网和易趣网等。 2 2电子商务环境下的网络个性化信息服务 随着科学技术的飞速发展，我们早就步入了信息时代，人类信息量逐渐在 i n t e r n e t 上承载出现，加上计算机、网络和信息技术的迅猛推进，信息将以爆炸 式方式出现。 2 2 1 网络个性化信息服务的含义 在这种知识过载且杂乱无章的信息世界中，必将存在这样的矛盾：一方面造 成信息资源的巨大浪费，另一方面用户查询所需信息资源的极大困难。网络个性 化信息服务则是解决这个矛盾的关键。 所谓网络个性化信息服务就是指以信息化平台为基础，以网络信息资源为内 容，针对用户信息需求提供个性化的信息服务。它包括两方面的含义m 1 ：一是根 据用户提出的明确要求提供信息服务，或通过用户特征等因素的统计分析将用户 分成不同的群类，从而主动地向不同群类用户提供他们可能需要的信息服务，提 供足潜在信息服务内容和服务形式。二是用户根据自身的兴趣爱好或需求定制自 中山大学硕士学位沧文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 己所需要的信息服务内容和服务形式，同时信息服务提供方通过对用户的信息需 求和行为方式的分析，引导用户对信息服务的个性化需求。 2 2 2 网络个性化信息服务模式 由于用户的知识背景不同，所处行业不同，他们的需求也不同，信息服务提 供方的立场不同和直接目的不同，因此，在网络个性化信息服务提供中，必然存 在多种网络个性化信息服务模式。网络个性化信息服务改变了信息资源对用户的 服务内容和组织形式，它能将多元分散的信息资源以不同的形式表现给用户，突 出不同的重点。 网络个性化信息服务模式按其服务实现方式大致可以分为以下三种m 。7 们： ( 1 ) 个性化定制服务( 界面定制服务) 个性化定制服务是根据自己的需要选择定制提供方所提供的各种栏目，定制 相关新闻、电子资源和音像服务等，或者是根据用户自己的偏好，对用户个体所 需的系统界面、资源集合、检索工具与技术、检索利用服务过程、检索结果等定 制。通过网络将浏览器对浏览页面以自己的意愿展现出来。较成功的案例有： y a h o o 网站提供的m yy a h o o 功能，以及网易公司提出的具有个性化色彩的“我的 网易”等等。 ( 2 ) 信息推送服务 信息推送服务( p u s h t e c h n o l o g y ) 是一种主动的网络个性化信息服务，它运 用推送技术来完成服务动作，它通过预先设置好的标准和协议，在i n t e m e t 上按 照用户指定的时问间隔和选定的主题，定期地将信息资源自动发送到用户所能访 问的终端，因此，信息推送服务也称网播( n e t c a s t ) ，它与传统的拉取技术( p u l i t e c h n o l o g y ) 的对比关系是主动与被动的关系，它减少了用户在网上的盲目搜索， 从而为其节约了宝贵的时间和网络带宽。信息推送方式常有频道推送服务、页面 推送服务、电子邮件推送方式等等。 ( 3 ) 智能代理服务 智能代理是一种能够自治地完成给定任务的一种智能体，并且可以做到快速 的浏览互联网，继续为完成下一个任务而运行。它是今年来信息技术领域和信息 服务领域的研究热点。智能代理服务借助智能代理软件( a g e n t ) 跟踪用户在信 ! 些查堂堡主堂堡堡苎墨! 璺苎垫查垄星塑坚里! 塑壁旦 息空间的活动、自动捕捉用户的兴趣爱好、或者根据用户给定的信息运作起来， 引导或代替用户访问信息资源。当发现到用户可能感兴趣的信息时，则按用户事 先设定好的方式发给用户。从这个角度看，智能代理服务算是一种特殊的信息推 送服务，是信息推送服务的变化发展。 2 2 3 网络个性化信息服务关键技术 网络个性化信息服务在i n t e r a c t 上用的越来越频繁，这些都依赖于技术上的 实现。除我们以上列举的数据推送技术和智能代理技术外，我们还可以列举了如 下几种关键技术。哼1 ( 1 ) 数据挖掘技术 数据挖掘是知识发现的核心技术，从大量的、不完全的、有噪声的、模糊随 机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的潜在价值信息。根据用户的 日常消费习惯或是一些消费记录、或是其他有关的用户信息，挖掘出有用的信息， 推荐给用户或是为用户的决策做参考。 ( 2 ) w e b 数据库技术及网页动态生成技术 w e b 数据库技术具有跨平台支持数据库的优点，主要完成用户的登录、身份 验证、据匹配和记录用户信息等功能，它是数据挖掘的前提。由于w e b 数据库 的开发使用统一标准h t m l ，这就使得w e b 数据库具有了强大的适应性。而动 态网页技术主要是根据用户的数据，按照用户的偏好生成用户满意的页面。较流 行的动态网页生成技术有a s p 、a s e n e t 、j s p 等。 ( 3 ) 门户技术 门户技术( p o r t a l 技术) 从表面上来看是人机界面( h c i ) 技术的一个分之， 但实质上其内涵可以包容目前所有的个性化服务内容与相关技术，是一个综合性 很广很强的实用技术。p o r t a l 通常具备友好的用户界面，易于设定和个性化，尽 可能被大众用户所接受，组织性良好，将内容分类以便查找。运用p o r t a l 技术可 以产生自服务性，用户可以不依赖管理者管理和发布内容。与此同时，p o r t a l 技 术还能较好地支持扩展性和安全性，能对授权用户进行身份识别和保护。 以上列举的几种技术只是比较常用的技术，我们总是根据不同的情况选定不 同的技术。 中山大学硕士学位论文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 2 2 4 网络个性化信息服务研究现状 网络个性化信息服务已经是现阶段的研究重点，它必须具备三个能力n ： 即用户概貌能很好地反映用户的兴趣偏好；为适应用户偏好的变化，用户概貌能 做适应性的改变；自动开发新的信息领域，主动向用户提供推荐服务。国内外的 个性化服务已经做了很多的研究工作，而且个性化的研究和其他的研究如人工智 能、数据挖掘等研究是相结合的，下面介绍几个成功的例子“”： s m a r t p u s h 系统根据用户的个性化信息为用户传送电子数据，而这些数据是 由芬兰一家大报纸提供的。w e b w a t c h e r 是一个非常著名的导航器，它使用一个 称为信息查找助理的主体，导航用户在网上浏览。a l e x a ( w w w a l e x a c o r n 、 w w w a l e x a c o m s o p p o r t t e c h n o l o g y h t m l ) 系统收集用户的使用方式，作为对站点的 质量评估的原始资料，以此为基础，来决定相关链接并提供推荐相应的服务。 l e t i z i a 系统用于在用户浏览时向用户建议用户可能感兴趣的链接，这些链接与 用户当前访问的页面内容有关。p r o f u s i o np e r s o n a la s s i s t a n t 是一个信息过滤工 具，它使用用户明确的相关度反馈决定用户感兴趣的领域。德国的e x a i l d e r p r e t s c h n e r 和美国的s u s a ng a u c h 一起研究基于o n t o l o g y ( 作为概念层次) 的个 性化搜索，该系统目标是通过搜索结果与用户概貌的匹配来重排序和过滤搜索结 果，从而提高搜索系统的性能。 2 3电子商务环境下的房产中介 房地产电子商务的模式也非常丰富i l l l ) 电子商务有助于企业信息的发布、 交易双方签订租赁合同、购销合同以及收缴款额、上交表单供房地产管理部门登 记备案和其他手续一气呵成，提高了企业的运作效率。 现今，很多房屋租赁中介纷纷建立起了自己的电子商务网站，甚至出现了门 户内的房产电子商务网站，如困内的搜房网、易居刚等，他们力求最大的利益、 最方便的交易，谋求一种新的商业运作模式。然而在这些电子商务网站中，大多 数都具有广泛的业务。如淘宝这种通用型的电子商务网站也提供了房屋租赁中介 的平台，但它不具有行业的特色，而是把它作为一般的商品一样对待。 中山大学硕士学位论文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 2 4本章小结 本章主要讨论了电子商务的发展及状况，给出了电子商务目前的表现形式， 介绍了房产行业的电子运营状况，与此同时，介绍了i n t e m e t 环境下的网络个性 化信息服务，为下文的多a g e n t 技术的应用提出提供了前提。 第3 章a g e n t 技术及多a g e n t 系统 3 1 a g e n t 技术 3 1 1a g e n t 概述 a g e n t 技术是近些年来分布式人工智能( d i s t r i b u t e da r t i f i c a li n t e l l i g e n c e ) 等 领域研究的热点之一，由于它的特性，使得它已在计算机科学的许多领域得到了 广泛的应用。a g e n t 技术有很多种，在一些学术期刊上也频繁出现a g e n t 的字眼， 如单a g e n t 、多a g e n t 、移动a g e n t 、智能a g e n t 等等。a g e n t 技术最早于7 0 年 代出现在人工智能领域，它最大的特点就是具有一定的智能性、良好的灵活性和 坚定性。研究表明，对a g e n t 的研究大致可以分为智能a g e n t 、多a g e n t 系统( m u l t i a g e ts y s t e m ) 和面向a g e n t 的程序设计( a g e mo r i e n t e dp r o g r a m m i n g ，简称 a o p ) 这三个相互关联的方面1 1 2 1 智能a g e n t 是多a g e n t 的微观层次，a g e n t 间关系的研究则是多a g e n t 系统研究的宏观层次，智能a g e n t 和多a g e n t 系统的 成功与否则依靠a g e n t 的应用方法一a o p 及a o p 开发工具和开发平台1 1 2 1 。 一、 a g e n t 定义 那么什么叫着a g e n t 呢? 在a g e n t 的研究中，最为经典和最为接受的是1 9 9 5 年w o o l d r i d g e 和j e n n i n g s 等人给出的有关a g e n t 的两种定义u 2 1 3 ，1 蚰： 1 弱定义a g e n t 是指具有自主能力、社交能力、反应能力和能动力的基于 软件或硬件的计算机系统。 2 强定义a g e n t 是指在a g e n t 弱定义的基础上，它还具有人类才含有的一 些特性，如知识、信念和义务等；同时，还强调a g e n t 的一些情绪化的特性：适 应性、真实性、合理性等。 其基本思想是：它是一个具有一定智能性的软件实体，能模拟人类行为和观 念的软件实体。 二、 a g e n t 的特性 研究a g e n t 的特性可以从其基本特性出发。根据参考文献2 1 3 1a g e n t 的 中山大学硕士学位论文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 基本特性有： 1 自治性自治性是指a g e n t 在行动方面的独立自主，a g e n t 是一个相对独 立的实体，从a g e n t 一诞生开始( 初始化开始) ，它将无需用户的干预而能独立 执行，根据内外环境的变化控制自己的外部行为和内部的状态。由于a g e n t 的结 构特征，它有对外界感知的自治性。同时a g e n t 又是一个功能实体，它能被用户 赋予特定的功能，完成一些重要的事情。 2 反应性上面谈到，a g e n t 对外界环境感知具有自治性，而这种感知就是 a g e n t 的反应性，它能清晰地对自己所处的环境做出对应的反应。外界环境可能 是物理的环境，也可能是软件环境，如对一个a g e n t 对其他a g e n t 做出的响应。 a g e n t 在容错性方面也是非常出色，当它遇到例外情况时，可以采取及时的应对 措施。 3 能动性也就是面向目标性，a g e n t 是一个功能实体，它必须以实现某个 特定功能为前提，它不是等着接受指令要求做什么，而是事先有计划，并在初始 化的前提下运行。它不仅能被动地感知所处的环境，而且还能能动地影响环境， 触动其他事务的发生。一个a g e n t 具有单一的目标，所有的行动都应该符合这个 目标。 4 学习性也就是针对环境性，基于历史活动的执行情况( 内部环境) 和外 在刺激( 外部环境) 指导未来的行为，a g e n t 这种对时间和空间上的适应称为针 对环境的学习行为，这种特性称作学习性。例如，在一些个性化服务的系统中， 它能逐步学习用户的偏好，并在满足用户偏好的程度上做推荐行为。 除上述基本特性外，根据a g e n t 具体的应用情况，它又可以拥有其他的特性， 这些特性表现在不同的应用场合。根据最近几年的研究和应用，重现了移动a g e n t 的概念，那么在分布式的应用场合，移动a g e n t 将表现出移动性、自适应性、通 信能力( 包括协商协作等能力) 、理性等。在其他的一些应用场合，a g e n t 也常 表现出持续性、自启动、自利等特性。 3 1 2a g e n t 体系结构 a g e n t 体系结构是研究如何部署a g e n t ，是它成为一个软件功能实体，并具 有a g e n t 的基本特性和若干额外的特性。综合近年来a g e n t 的研究( 如参考文献 中山大学硕士学位论文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 2 1 5 钔) ，从a g e n t 的构建角度出发，单个a g e n t 的结构大致可以分为三个类型： 慎思型、反应型、混合型体系结构。 一、 慎思型a g e n t 慎思型a g e n t ( d e l i b e r a t i v ea g e n t ) 是一种传统的a g e n t 体系结构，可以把 它看作一个基于知识的系统，即通过符号灿的方法来实现a g e n t 的表示和推理， 是从人工智能直接沿袭过来的。慎思型a g e n t 的最大特点就是将a g e n t 看成是 一种意识系统( i n t e n t i o n a ls y s t e m ) 在所有的应用中，人们应用a g e n t 技术的目的 之一就是把a g e n t 作为一个人类个体或具有社会行为的智能代理。因此，慎思型 a g e n t 能模拟或表现出代理者所具有的意识形态( i n t e n t i o n a ls t a n c e ) 根据大多数通用的慎思方法，认知构件基本上由规划器和世界模型两部分组 成。慎思a g e n t 经过内部的“思考”，通过符号系统表达和处理世界模型和目标， a g e n t 的任何行为都是目标驱动，在当前世界的状态推理规划下产生的。在所有 有关a g e n t 论和结构的研究中，b d i 模型是目前研究和应用中使用最多的a g e n t 模型。下图3 - 1 是一个典型的b d i a g e n t 体系结构图1 3 1 0 ，l 信知数据库( 事实) 规划数据库传感器 丫 净f 下 l 用户接1 2 1环境 j - l 需求( 目标) 意图结构l 。lg * ” 7 il 图3 1b d la g e n t 体系结构 系统通过它自身的数据库与它的世界交互，通过传感器感知环境的变化，感 知到的新信息进入自己的信知数据库，并通过内部的一些机制，最后由受动器来 执行一些操作。用户可以通过用户接口查询和更新a g e n t 的信知数据库。 二、 反应型a g e n t 与慎思a g e n t 相反的是，反应a e n t 则不用符号表示世界模型，也不使用复 杂符号推理。在反应型a g e n t 中，没有世界模型和规划，仅有一些简单的行为模 型，这些简单的行为模型表现为刺激一应答的方式，反应a g e n t 以这种方式来对 环境做出改变和反应。第一个反应a g e n t 出现在8 0 年代中期，它的思想来源于 中山大学硕士学位论文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 我们的日常动作。反应a g e n t 行为的复杂性是a g e n t 运行环境复杂性的体现，而 不是a g e n t 内部的复杂设计。 反应型a g e n t 比慎思型a g e n t 更及时快速地处理外来信息和环境的变化，但 它又b b 不上慎思型a g e n t 的智能性，也缺乏足够的灵活性。反应型a g e n t 的最有 力的支持者为m i t 的r b r o o k s ，他提出种不同于符号a i 的称为前提结构 ( s u b s u m p t i o na r c h i t e c t u r e ) 来建造a g e n t 的控制机制。这种简单的结构在实践 中被证明是非常高效的。 三、 混合型a g e n t 对于上面谈到的慎思型a g e n t 和反应a g e n t ，他们各有各的优点，也各有各 的缺点。越来越多的研究表明，无论是纯粹的慎思型结构，还是纯粹的反应型结 构，他们都不是构造a g e n t 的最佳方式，于是，混合型a g e n t ( h y b r i d a g e n t ) 应 运而生。混合型a g e n t 是把两种方式结合起来，试图以此来融合经典和非经典人 工智能，集慎思型a g e n t 和反应型a g e n t 的优点，提高a g e n t 的效率。 混合型a g e n t 的结构通常被设计成至少包含两部分的层次结构：一是高层， 它包含符号世界模型的认知层，它以传统符号a i 的方式处理规则和做出决策( 慎 思型a g e n t 的体现) ；二是低层，它是一个用来处理环境中的突发事件和响应外 围环境的反应层，它不使用任何符号表示和推理系统( 反应型a g e n t 的体现) 。 低层往往被赋予更高的优先级。 采用混合型a g e n t 的一个典型实例是过程推理系统( p r o c e d u r a lr e a s o n i n g s y s t e m ) ，它是一个在动态环境中执行的b d i 系统t 1 2 1 。 3 1 3a g e n t 在网络个性化信息服务中的应用 由于a g e n t 的特性，把它应用于个性化信息服务的系统中是最好不过了。 a g e n t 的个性化信息服务模型有多种们，在个性化信息服务系统中，可以让a g e n t 构造个人信息空间和兴趣模型，并利用a g e n t 代表用户参加协同工作，为用户定 制服务，还可以向用户推荐他感兴趣的信息资源1 1 7 1 0 a g e n t 在网络个性化信息服务中的应用主要表现在搜索引擎和信息检索领域 “8 “加2 。2 2 2 3 1 和个性化服务方面2 5 2 6 。 中山大学硕士学位论文 多a g c m 技术在房源匹配中的应用 3 2 多a g e n t 系统 3 2 1 多a g e n t 系统概述 我们知道，a g e n t 是个智能体，他具有能动性、反应性等特征，由于近年来 的发展和研究，并行与分布式计算越来越热，多a g e n t 间的协作在某种程度上解 决了并行与分布计算的难题。多a g e n t 技术则是研究多个a g e n t 在共同目标下的 协作交互，它常用于物理上分布或逻辑结构上具有分布性特点的应用领域。人类 社会的组织形式对专家学者们建立多a g e n t 系统的概念和方法起了很大的启发 作用，单个a g e n t 求解问题的能力总是有限，解决方法就是模仿人类社会的组织 形式，将若干个a g e n t 组织成具有一定结构的多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 ，简m a s ) 是多个不同的a g e n t 为了 完成某个特定的任务而组成的集合。这些a g e n t 相互协作相互交互以完成系统共 同的目标，每个a g e n t 都处在多a g e n t 系统的环境中。多个a g e n t 构成的系统是 复杂动态的、不确定的，a g e n t 要对熟悉的环境做出迅速的响应，并且能够同时 处理与其他a g e n t 的冲突或协调其他a g e n t 解决其他冲突，规划其行为，并做出 决策。 3 2 2 多a g e n t 系统的体系结构 多a g e n t 系统的体系结构指系统中a g e n t 之间的信息关系和控制关系以及问 题求解能力的分布模式，它定义了整个系统内的各a g e n t 的相互关系和功能分 配，确定系统和各a g e n t 间的信息流通关系及其逻辑上的拓扑结构，决定多a g e n t 的任务分解、分配、规划、决策及执行等过程的运行机制及各a g e n t 所担当的角 色，规定各a g e n t 运行和交互框架1 2 7 1 从系统控制的角度出发，我们可以把多a g e n t 系统的组织结构分为集中式、 分布式和混合式 2 7 1 ( 1 ) 集中式结构。这种结构的多a g e n t 系统往往将系统分成多个组，每个 分组都采用集中式结构，也就是每个分钟都会有一个中心a g e n t ，它起着全局知 识控制作用，对其他的a g e n t 实行任务规划和分配等，实现多个a g e n t 有目的性 中山大学硕士学位论文 多a g e n t 技术在房源匹配中的应用 的合作。集中式规划方法对通信和计算资源要求较高，但能轻松实现系统的管理、 控制和调度。 ( 2 ) 分布式结构。在这种结构的多a g e n t 系统种，各a 2 e n i 组问和组内的 a g e n t 都呈现分布式的结构，他们在地位上无主次之分，地位平等。每个a g e n t 相对独立+ 且具有较高的智能和自治能力。在为分布式结构的多a g e n t 系统做规 划时，每个a g e n t 都必须拥有其他a g e n t 规划的模型，典型的例子是f a c ( 功 能精确协作，f u n c t i o n a la c c u r a c y c o o p e r a t i o n ) 方法和p g p ( 部分全局规划， p a r t i a lg l o b a lp l a n n i n g ) 方法1 2 8 1 f a c 和p g p 要求参与协作的a g e n t 没有认识 和兴趣上的冲突，否则很难达成一直的全局解或规划。 ( 3 ) 混合式结构，同前所述的a g e n t 体系结构一样，纯粹单一的结构往往 起不到最好的效果。混合式结构的多a g e n t 系统能够克服分布式结构中自我为中 心所造成的性能低下和集中式结构所没有的控制灵活性等弊端。混合式结构通常 由集中式a g e n t 或分布式a g e n t 组共同构成的一个两种结构共存的分布式结构。 即混合式多a g e n t 系统是由两类不同的a g e n t 组或多个集中式a g e n t 组以分布式 结构而构成混合式多a g e n t