（计算机软件与理论专业论文）基于移动agent的分布式会计查算系统的架构性研究.pdfVIP

摘要 随着计算机网络技术的发展，复杂系统协同开发过程呈现跨行 业、跨部门的趋势。当一个规范的、统一的、安全的体系没有出现 时，开发环境必然是以分布的、协同的、异构的环境作为过度。移 动a g e n t 计算模式集中了其它传统分布式技术的优点并结合分布式 人工智能技术，提供了一个灵活的、高效的、开放的分布式应用开 发框架。若对移动a g e n t 技术进行研究并将其用于复杂系统协同设 计的构建，将会改善协同设计过程、减少设计过程中的反复，优化 设计方案，达到提高工作效率的目的。 本课题从a g e n t 产生入手，介绍了a g e n t 和移动a g e n t 的特点 以及多a g e n t 系统的概念；详细的介绍了a g e n t 特别是移动a g e n t 间的通信技术及目前我国金融会计部门，包括税务、银行、单位会 计、审计等资金处理片面化现象，在此基础上通过中间件的作用使 各种系统联系在一起。这些系统各自使用不同的语言开发，建立并 运行在不同的平台上，存在着数据格式不一、位置零星分布，不能 真正实现资源共享，也不符合开放性的要求。针对以上问题，本文 提出了基于移动a g e n t 的分布式会计查算系统的架构性研究，该系 统架构的设计与应用的思想要达到的目标就是构建一个基于a g e n t 的、开放的、松耦合和可重复扩展的会计查算系统，使各部门达到 通力合作，防止因部门间的真空地带造成会计监控盲带。该系统具 有智能化、自动化、集成化的特点，它使会计查算能高效、全面、 系统的展现国民经济资金的动态，为国家管理提供更有效的借鉴， 使之达到效率和效益的双丰收。另外本文对a g e n t 系统的标准化、 规范化、集成化及系统的通用性、扩展性做了方向性的探讨。 本文首先介绍了a g e n t 的概念、特征、优点等，较为深入的讨 论了目前会计查算各部分的功能及操作性的局限性，结合a g e n t 在 分布式数据系统中的研究成果，做了尝试性的研究，希望能对今后 a g e n t 系统的研究、发展及在分布式系统中的应用作些探索性的尝 试。 关键词：a g e n t ：会计；g r a s s h o p p e r a b s t r a c t w i t hd e v e l o p m e n t so fc o m p u t e rn e t w o r kt e c h n o l o g y , c o l l a b o r a t i o nd e v e l o p i n g o fc o m p l e xs y s t e m sw i l lb e c o m eac r o s s i n d u s t r ya n dm u l t i d e p a r t m e n tp r o c e s s t h e d e v e l o p m e n te n v i r o n m e n tm u s tb ed i s t r i b u t e d ，c o l l a b o r a t i v ea n dh e t e r o g e n o u s b e f o r ean o r m a t i v e ，u n i f i e da n ds a f ee n v i r o n m e n th a sn o ta p p e a r e d c o m b i n e d 谢t l l t h ed 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 c et e c h n o l o g y , m o b i l ea g e n tm e t h o di n t e g r a t e st h e a d v a n t a g eo ft h eo t h e rt r a d i t i o n a ld i s t r i b u t e dt e c h n o l o g ya n dh a so f f e r e daf l e x i b l e ， e f f i c i e n ta n do p e nf r a m eo fd i s t r i b u t e da p p l i c a t i o na n dd e v e l o p m e n t r e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o no nm o b i l ea g e n tc o m p u t a t i o ni nc o n s t r u c t i n gc o l l a b o r a t i v ed e s i g no f c o m p l e xs y s t e m sw i l li m p r o v et h ep r o c e s so fc o l l a b o r a t i v ed e s i g n ，r e d u c er e i t e r a t i o n i nd e s i g np r o c e s sa n do p t i m i z ed e s i g ns c h e m e ，s oa st o i m p r o v ep r o d u c t i o n e f f i c i e n c y t h i sp a p e ri n t r o d u c et h ec h a r a c t e r i s t i c so fa g e n ta n dm o b i l ea g e n ta n dp r e s e n t s t h ec o n c e p t i o n so fm u l t i a g e n ts y s t e m s s y s t e m sw e r ec o n n e c t e db ym i d d l e w a r e b a s e do nt h ed e t a i l e di n t r o d u c t i o no fa g e n tc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g i e se s p e c i a l l y t h o s eo fm o b i l ea g e n t ，a n do n e - s i d e d n e s so ff u n d sp r o c e s si nf i n a n c i a la c c o u n t i n g d e p a r t m e n t s ( t a x ，b a n k ，u n i ta c c o u n t i n ga n da u d i ts oo n ) b u tt h e s es y s t e m sw e r e d e v e l o p e du s i n g d i f f e r e n t l a n g u a g e sr e s p e c t i v e l ya n do p e r a t e d o v e rd i f f e r e n t p l a t f o r m s t h u si nt h es y s t e m sd a t af o r m a tw a si n c o n s i s t e n t ，d a t ad i s t r i b u t i o nw a s s c a t t e r e da n dr e s o u r c es h a r i n gw a sn o ti m p l e m e n t e d f u r t h e r m o r et h e s es y s t e m sd i d n o tm a t c hw i t ht h ed e m a n do fo p e n n e s s a c c o r d i n gt ot h e s ep r o b l e m s ，f r a m e w o r k r e s e a r c ho na c c o u n t i n gs y s t e mw a sp u tf o r w a r db a s e do nm o b i l ea g e n t t h e f r a m e w o r ka i m e da tc o n s t r u s t i n gaa c c o u n t i n gs y s t e mo fo p e n n e s s ，l o o s ec o u p l i n g a n dr e p e a t e x p a n s i o n w i h c hc a r lc o n t r i b u t et oo v e r a l l c o o p e r a t i o n b e t w e e n d e p a r t m e n t sa n dp r e v e n ta c c o u n t i n gu n c o n t r o lo na c c o u n to fu n c o n n e c t e ds p a c e b e t w e e nd e p a r t m e n t s t h es y s t e mw a si n t e l l i g e n t ，a u t o m a t e da n di n t e g r a t e d ，w i t hw h i c ha c c o u n t i n g c a nu n f o l ds y s t e m a t i c a l l yf u n dl a n d s c a p ei nn a t i o n a le c o n o m yw i t he f f i c i e n c ya n d c o m p r e h e n s i o n itc a np r o v i d ear e f e r e n c ef o rn a t i o n a lf u n dm a n a g e m e n ts oa st o a c h i e v eh i g he f f i c i e n c ya n db e n e f i t s t h ep a p e ra l s oe x p l o r e ds t a n d a r d i z a t i o na n d i i l i n t e g r a t i o nu n i v e r s a l i t ya n de x p a n s i b i l i t yo ft h es y s t e m s f i r s t l yt h i sp a p e ri n t r o d u c ec o n c e p t ，c h a r a c t e r i s t i c sa n da d v a n t a g e so fa g e n t ， t h e nm a d er e l a t i v e l yt h o r o u g hi n v e s t i g a t i o no nt h ef u n c t i o na n dl i m i t a t i o no f a c c o u n t i n ga tp r e s e n t i nt h ee n dat e n t a t i v es t u d yw a sc a r r i e do u tc o m b i n e dw i t h r e s e a r c hr e s u l t so fa g e n ti nd i s t r i b u t e dd a t as y s t e m i naw o r dt h et h e s i sw a sa e x p l o r a t o r ys t u d yf o rf u t u r er e a e s r c ha n dd e v e l o p m e n to fa g e n ta n da p p l i c a t i o ni n d i s t r i b u t e ds y s t e m k e y w o r d s ：a g e n t ；a c c o u n t i n g ；g r a s s h o p p e r 注释表 o d b c ：( o p e nd a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) 开放数掘库互连，是一套a p i ， 用这套a p i 允许你书写可以应用在各种r d b m s 服务器上互操作的应用o d b c 提供个与产品无关的在前端应用和后端数据库服务器之间的接口，允许用户 可以书写可以运行于来自不同厂商的数据库服务器上的应用。 _ j d b o ：( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t ys t a n d a r d ) 它是一个面向对象的 应用程序接口( a p i ) ，通过它可访问各类关系数据库。j a v a 程序首先使用j d b c a p i 来与 d b cd r i v e rm a n a g e r 交互，由j d b cd r i v e rm a n a g e r 载入指定的j d b c d r iv e r s ，以后就可以通过j d b ca p i 来存取数据库。 o m g ：( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 对象管理组织。h t t p ：w w w o m g o r g 是一家拥有约3 0 0 家机构的国际联盟，它开发了对象管理体系结构( o m a ) 。o m a 是一种描述o m g 希望为面向对象的应用和环境开发的标准模型。 o l e ：( o b j e c tl i n k i n ga n de m b e d d i n g ) 对象连接与嵌入，是在客户应 用程序间传输和共享信息的一组综合标准。允许创建带有指向应用程序的链接 的混合文档，以使用户修改时不必在应用程序间切换的协议。o l e 基于组件对 象模型( c o m ) 并允许丌发可在多个应用程序间互操作的可复用即插即用对象。 d c o m ：( m i c r o s o f td i s t r i b u t e dc o m p o n e n to b j e c tm o d e l ) 是c o m p o n e n t o b j e c tm o d e l ( c o m ) 组件对象模型的扩展，它支持不同的两台机器上的组件间 的通信，而且不论它们是运行在局域网、广域网、还是i n t e r n e t 上。借助d c o m 你的应用程序将能够任意进行空间分布。 r mi ：( r e m o t em e t h o di n v o c a t i o n ) j a v a 的远程方法调用，使得存在于 不同虚拟机上的对象能够相互作用，或者是运行于不同的主机。一旦一个j a v a 程序得到一个远程对象的引用，它便可以调用该远程对象。r m i 是s u n 公司提 供的j d k ( j a v a 开发包) 的一部分。 r p c ：( r e m o t ep r o c e d u r ec al ls )远程过程调用( r p c ) 是一种 协议是一项广泛用于支持分布式应用程序( 不同组件分布在不同计算机上的应 用程序) 的技术。r p c 的主要目的是为组件提供一种相互通信的方式，使这些 组件之间能够相互发出请求并传递这些请求的结果。 浙江师范大学学位论文诚信承诺书 我承诺自觉遵守浙江师范大学研究生学术道德规范管理条 例。我的学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、 观点等，均已明确注明并详细列出有关文献的名称、作者、年份、 刊物名称和出版文献的出版机构、出版地和版次等内容。论文中 未注明的内容为本人的研究成果。 如有违反，本人接受处罚并承担一切责任。 承诺人( 研究生) ：毛纭钐 指导教 师渺鼬 浙江师范大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他入或其他机 构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在 论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果白本人 承担。 作者签名：乏啄彩 日期：矫仁月侈日 学位论文使用授权声明 本人完全了解浙江师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关机关或机构送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和 借阅，可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇编学位论文。同意浙江师范大 学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播论文的全部或部分内容。 保密的学位论文在解密后遵守此协议。 作者筝名：k 觚翩签 日期：力州g 年j 2 月侈日 1 绪论 1 1 国内外研究综述 a g e n t 技术快速发展的一个主要原因是i n t e r n e t 和w e b 的广泛普及。w e b 上信息资源的迅猛增长使得许多w e b 用户感到信息超载，这种超载使得人们希 望通过使用a g e n t 技术来减轻w e b 用户的负担。a g e n t 技术在系统研究和功能 上也已经具备条件，在硬件上，信息化已经初具规模，i n t e r n e t 已经相当普遍， 况且会计处理基本实现电算化。在软件上，a g e n t 系统技术已经相当成熟，其 在图书馆等系统的应用已经比较成熟，其优点是可以达到信息共享及信息智能 自处理，从而大大缩小人工处理的烦杂性，同时也避免人工处理的意外性，导 致核查的复杂性，从而可以大大缩小人工处理的数据量，提高工作效益，发展 生产力。 a g e n t 是智能的，它对环境具有响应性、自主性和主动性及机动性。它可 以“代表用户 工作，对资源进行访问；能捕捉用户的偏好和兴趣，理解用户 用自然语言表达的对信息资源和计算资源的需求；能在动态的信息环境中，独 立规划复杂的操作步骤，解决实际问题，在用户不参与的情况下，独立发现和 索取符合用户需求的可利用资源与服务；它可以在网络中灵活机动的访问各种 资源和服务，还可以就完成的特定任务同其他智能a g e n t 进行协商和合作。 软件a g e n t 的体系结构描述了a g e n t 的功能模块和这些功能模块一起运作 的方式。根据a g e n t 的特征，软件a g e n t 的体系结构包含以下几个基本模块 环境感知模块、执行模块、通讯模块、信息处理模块、决策与智能控制模块、 知识库和任务表。其结构如图1 1 所示晗0 1 图1 1 软件a g e n t 的体系结构 f i g u r e1 1s t m c t u r eo f a g e n t 环境感知模块、执行模块和通信模块负责与系统环境和其它a g e n t 进行交 互，任务表为该a g e n t 所要完成的功能和任务。信息处理模块负责对感知和接 受到的信息进行初步地加工处理和存储，决策与智能控制模块是赋予a g e n t 智 能的关键部件。它运用知识库中的知识对信息处理所得到的外部环境信息和其 它a g e n t 的通讯信息进行进一步的分析、推理，为进一步的通讯或从任务表中 选择适当的任务供执行模块执行作出合理的决策。 虽然移动a g e n t 在很多方面还没有形成统一的标准，但基于移动a g e n t 技 术的分布式数据库访问目前已经逐步从理论研究进入到实用阶段。 目前，已经涌现出了一系列较为成熟的移动a g e n t 开发平台和执行环境。 移动a g e n t 技术虽然已经研究了很多年，但直到1 9 9 6 年才出现了真正实用的移 动a g e n t 系统，目前使用的移动a g e n t 系统大致可以分为三类：一类是基于传 统解释语言的，一类是基于j a v a 语言的，另一类则是基于c o r b a 平台的。g e n e r a l m a g i c 公司的o d y s s e y ( t e l e s c r i p t ) 、i b m 公司的a g l e t s ( j a v a ) 和r e c u r s i o n s o f t w a r e ( o b j e c ts p a c e ) 公司的v o y a g e r ( j a v a ，基于o r b ) 是这三类系统的代表 c 1 1 0 移动a g e n t 技术目前主要应用于电子商务、个人助理、安全代理、分布式 信息检索、工作流系统、并行处理系统、入侵检测系统以及一些数学问题上。 但目前并没有大型成功应用的案例，其主要原因是不同的移动a g e n t 平台问的 互操作不理想，缺乏容错性、可靠性、安全性，最主要的是未形成一套成熟的 面向a g e n t 的软件工程方法学。 国外的移动a g e n t 技术在数据库上的应用已逐渐进入商业产品化生产阶 段，当然因为移动a g e n t 技术在很多方面并不是很成熟，这些产品并没有利用 好移动a g e n t 的很多优势，如o r a c l e 公司在其移动数据库平台o r a c l el i t e 上， 也推出了m o b i l ea g e n t ，移动客户通过“客户m o b i l ea g e n t 服务器的结构 访问中心数据源。采用这种方式可以使移动设备不用随时连接服务器，有效地 减少了通信时间。同时，国外的学者也提出了并实现了许多基于移动a g e n t 技 术的分布式数据库的访问的模型。 目f i 分布式数据库访问方法主要有三种乜一3 ：一种是利用客户端程序和数据 库服务器紧密耦合的方法，另一种是利用数据库的复制产品，最后一种是基于 消息中间件的方式。基于消息中i 、日j 件方式是分布式数据库访问的发展方向，国 外已经有相应的产品，但是价格高昂，国内基本上没有应用；国内的应用主要 是在前两种方式，显然第一种方法的丌发成本较高，可移植性太差，而利用数 据库复制产品只能针对有限的几种数据库，不同的数据库之间很难进行复制了。 基于移动a g e n t 技术的分布式数据库就是采用的第三种方案，它就是利用移动 a g e n t 的执行环境作为一个消息中间件，来实现各个分布的数据库节点之间的 消息数据传递，这种方案具有更好的可移植性和扩展性。 分布式数据库是一组数据集，逻辑上它们属于同一系统，而物理上它们分 2 散在用计算机网络连接的多个场地，并统一由一个分布式数据库管理系统管理。 与传统的集中数据库系统一样，分布式数据库系统也包含两个重要的成分：分 布式数据库和分布式数据库管理系统。其优点在与资源的共享性上展现出时效 性，在信息上实现光速共享，同时减少数据的重叠性。 1 2 论文选题的背景及意义 联合国反腐败公约的产生说明了世界各国腐败问题的严峻性及全世界 对防腐败的决心。目前我国实行银行帐户实名制，国家在最近又成立国家预防 腐败局，反映监控资金及反腐败的力度和决心，本系统的研发将产生非常重大 的意义。它将很好的实现监控资金，使资金流动和个体资产透明化，实现单位 自查、民众监督。从而解决千年的历史毒害问题，还人民一个公平、公正的社 会，齐心协力发挥个人才智，不再浪费于勾心斗角之中。一旦资金流动实名制 问题实现世界接轨，那么就可以真正实现资金流动一体化和透明化，也有助于 世界经济的一体化，从而繁荣世界经济和实现金融体系的现代化和科技化。而 这些问题的处理和实现需要一个集成系统软件的协调，犹如始皇统一六国度量、 文字，而使政令合一，信息物质畅通。 传统的会计软件是手工会计的模拟，缺乏与外部信息的交流，是信息的孤 岛，随着生产力的巨大变化，生产的社会化程度越来越高。加入w i o 后，随着 电子商务的更快推广，我国传统的手工记帐方式将更快地全面退出历史舞台， 而目前正在实施的电算化会计的网络化程度也将跃上一个新台阶，从会计的电 算化走向会计的信息化，从而对会计软件的开发也将提出更高的要求，手工会 计既不适应电子税务的需求，也不适应企业经济发展和现代化管理的需要。发 展面向电子税务的会计软件，使其具备开放性，解决电子支付、电子申报等问 题，实现电子税务系统与企业会计软件的集成应用及审计的现代化和信息化。 目前，我国各单位的电算化系统基本上都是各自独立的。随着计算机技术和 信息处理技术的迅速发展，大多数企业的电算化管理系统都需要挂在大型的计 算机网络上畸1 。企业不仅在内部建立起了完整的管理信息系统。而且与客户、 供应商、银行等都可以通过计算机网络进行联系、交易和结算，形成了大型的 自动化系统。i n t e r n e t 已将世界变成一个地球村，实现了电脑互联、信息共享； i n t r a n e t 技术在企业管理中的应用，则使企业走出封闭的“局域”系统，实现 企业内部信息的对外实时开放，同时使企业内部包括会计部门在内的所有部门 实现了资源优化配置。网络坏境可以为会计信息系统提供最大限度的、全方位 的信息支持，使会计信息处理具有在线反馈、全面反映和实时分析等功能，为 了适应网络坏境下的新变化，更好的利用网络带来的优势，网络会计应运而生。 相应地，基于i n t e r n e t 网络技术的会计软件也一定会随着网络技术的发展而成 为企业集团应用型会计软件的主流。 面对电子商务活动，传统的会计软件需要从以下几个方面进行改进才能满足 要求：首先，电子商务对会计软件的要求是流程的数字化，单据传送电子化是 对会计软件的基本要求；其次，随着电子商务的普遍开展，交易量和交易额都 会大大增加，这就要求会计软件的处理速度要大大提高，同时对企业来说，由 于交易量加大，相应地对交易的管理需求也会增加，会计软件必须具备一定的 分析能力和辅助决策能力，才能帮助企业经营者随时了解企业的资产流向和库 存状况；第三，电子商务的发展，打破了地域界限，即使是一家小型企业，也 完全有可能把生意做到国际市场，随着中国加入w t o ，更多的外国公司也将进 入中国，这些变化要求会计软件具有更多的国际化特性，包括与国际会计制度 接轨和多语言支持等；第四，随着电子商务的发展，要求会计软件能够透过w e b 完成资料互换并进而完成自动化的线上交易，于是要求会计软件具有自动结算、 自动销售确认、自动催款、自动客户信用情况评价及与有关单位自动对帐等功 能；第五，电子商务是基于i n t e r n e t 网络的商务活动，而在i n t e r n e t 网上是 利用w e b 作为统一的软件开发和应用平台，因此会计软件也必须转变到以w e b 作为统一的软件开发和应用平台。 电子商务活动作为一种新的商业模式；对会计软件系统的功能提出了新的要 求：为满足电子商务的需要一方面要改进会计软件的功能，另一方面则依赖于 保证网络安全的软件和硬件整体方案的发持，只有这样才能充分保证电子商务 的核心环节( 物流、付款、结算) 的顺利进行。 随着中国加入w t o 及i n t e r n e t 的迅速发展，为增强竞争实力，我国企业的规 模不断扩大，跨地区、国际化公司不断涌现，这无形中加大了企业管理的难度， 因而企业的内部控制显得越来越重要。同趋激烈的竞争要求集团企业对自身有 更全面的了解。而集团企业要想知道自己的核心竞争力，特别是在投资非常分 散、子公司分公司非常分散的情况下，就必须知道自己的资源、自己的实力到 底在哪儿，这样才能在竞争当中脱颖而出。但是，金字塔似的组织结构一直是 我国企业运营的构架，这种层层分级的管理模式在传统的经济环境确定的情况 下发挥了巨大作用。时至今同，企业经济活动量大大增加，所处经济坏境化无 常，原有的管理模式抑制了企业的快速反应及决策能力，同时可能导致企业整 体目标欠优和各分部目标相冲突等问题。在网络会计系统出现之前，集团企业 集中式管理是很难实现的。网络技术的应用使会计实现真正的集中管理变得更 加容易。而这又对我们如何使各种系统相互兼容和保证安全的通信及如何高效 的运作提出了新的要求。 当今时代最令人注目的科技发展是信息技术的发展。但最为重要的是基于 互联网的计算机网络技术的发展，它带来了信息技术的革命。随着信息技术的 飞跃发展，无论作为国家机构的税务系统还是企业部门，都在迅速提高自身的 4 信息化、现代化水平，而且信息技术发展越快，其信息化水平提高越快。电子 税务系统与企业会计会计软件的互联及集成应用的实现为会计查算系统奠定了 坚实的基础。 信息意味着效率、效益、效果，信息是料敌于先机，成败之关键，是踏步 之开始，科学发现、发明之基础。在繁杂的信息中快速查找到需要的信息是效 率，效率意味着效益，从而产生可观的效果，a g e n t 智能系统为效率的提高和 分布式数据库为信息的流通提供了依据。错误产生于信息的不健全。结合a g e n t 智能和分布式数据库能是我们快速高效的得到需要的正确信息提供了依据。部 门的不协调容易造成人力和设备资源的浪费，而且也容易造成事物处理的真空， 造成事物无人处理。 1 3 论文解决的主要问题 论文所解决的的主要问题是：通过分析原会计系统的缺陷及a g e n t 的优势， 通过结合两者，利用a g e n t 的优势对会计系统进行改进，并尝试利用中间件实 现会计系统的资源共享及提出该系统对庞杂资源的安全信息收集方式。 1 4 论文结构简介 论文共六章，具体组织结构如下： 第一章为“绪论”。介绍了a g e n t 智能和分布式数据库在国内外研究状况、 论文研究的意义、论文研究的主要内容等。 第二章为“a g e n t 概述。首先对a g e n t 体系结构做了全面的介绍，并分析 了它在分布式数据库的优势。 第三章为论述“系统实现各a g e n t 的设计 。 第四章“基于财税一体化的系统构架趋势的探讨 。本章主要完成了当前 会计查算系统基本构造的发展趋势，包括会计的发展及财税一体化的趋势和该 系统的构造。 第五章为“基于a g e n t 的会计查算系统的架构”。本章主要完成了基于a g e n t 会计查算系统的升级和各模块的具体实现及网络审计系统的设计。 第六章为“总结”。对全文进行了总结，论述了论文中所作的工作，以及今 后还需要进一步研究和完善的问题。 2 软件a g e n t 技术概述 2 1 软件a g e n t 起源 进入2 0 世纪9 0 年代以来，在各种计算机文献和众多公司的技术发展规划 中，软件a g e n t 正日渐成为使用频率最高的词汇之一。很多人想了解究竟什么 是软件a g e n t 技术以及它有哪些用处。这里对软件a g e n t 技术的发展做一个简 要的阐述m 1 。 智能软件a g e n t 技术的诞生和发展是人工智能技术( a i ) 和网络技术发展 的必然结果。从2 0 世纪6 0 年代起，传统的a i 技术开始致力于对知识表达、推 理、机器学习等技术的研究，其主要成果是专家系统。专家系统把专业领域知 识与推理有机地组合在一起，为应用程序的智能化提供了一个低级而实用的解 决办法。作为人工智能的一个分支，a i 计划理论的研究成果使应用程序有了初 步的面向目标和特征，即应用程序具有了某种意义上的主动性；而人工智能的 另一个分支一一决策理论和方法则使应用程序具有了自主判断和选择行为的能 力。人工智能围绕着知识所进行的广泛研究和应用j 下逐步形成一门新的学科， 这就是知识工程，它涉及知识的获取、存储和管理等许多课题。所有这些技术 的发展加快了应用程序智能化的进程。 随着网络技术的发展，多个应用程序问相互作用的模式正从单一的集成式 系统向分布式系统演化。一个在物理上和地理上分布的应用程序之间通信与合 作的网络底层基础结构正逐渐建立起来。分布式对象技术( 如c o r b a 或d c o m 技 术) 则进一步使分布且异构的应用程序之间能以种共同的方式提供和获得服 务，实现了在分布式状态下的“软 集成。 智能化和网络化的发展促成了软件a g e n t 技术的发展，软件a g e n t 技术正 是为解决复杂、动态、分布式智能应用而提供的一种新的计算手段。许多专家 信心十足地称：软件a g e n t 技术将成为2 l 世纪软件技术发展的又一次革命。 2 2 概念、特性及分类 2 2 1 软件a g e n t 的定义 a g e n t 一词直译为“代理”，也有人把它翻译为“智能代理”，广义上它是 指具有智能的任何实体，包括人类、智能硬件( 如机器人) 和智能软件。 a g e n t 思想的诞生可归功于j o h nm c c a r t h y 在2 0 世纪5 0 年代末提出的“t h e a d v i c et a k e r 系统，该系统被设想为具有目标性，系统内实体问用人类的术 语进行交流，它们从用户利益来考虑从事各种任务。到目前为止，许多研究者 提出了各自对a g e n t 的定义，但至今没有被一个大多数人认可的统一的a g e n t 定义，不同研究领域的学者考虑各自领域的技术特点。对a g e n t 给出的典型定 6 义大致有两种。 a g e n t 是驻留于环境中的实体，它可以解释从环境中获得的反映环境中所发 生事件的数据，并执行对环境产生影响的行为。 这一定义出自f i p a ( f o u n d a t i o nf o ri n t e l1i g e n tp h y s i c a la g e n t ) ， 它是一个致力于a g e n t 技术标准化的组织。在这个定义中，a g e n t 被看做是一 种在环境中“生存的实体，它既可以是硬件( 如机器人) ，也可以是软件。 而软件a g e n t 的研究者则对a g e n t 进行了如下定义： 智能软件a g e n t 是能为用户执行特定的任务、具有定程度的智能以允许 自主执行部分任务并以一种合适的方式与环境相互作用的软件程序。 在更多的应用领域中，研究者把凡是具有智能行为和交互特征的分布式实 体都称为a g e n t 。在这种假设下，人类、机器人、智能嵌入式设备、计算机或 智能软件程序都可以是a g e n t 。而对其他一些研究者来说，a g e n t 只代表具有自 主性的分布式智能软件。 2 2 2 软件a g e n t 的特性 从a g e n t 的定义可以知道，a g e n t 首先是智能的，它应对环境有响应性、 自主性和主动性等；同时，a g e n t 是具有社会性的。智能软件a g e n t 的属性如 图2 1 所示。下面对这些属性进行解释。 图2 1 智能a g e n t 的属性 f i g2 1a t t r i b u t e so fi n t e l l i g e n ta g e n t 自主性( a u t o n o m y ) ：一个a g e n t 能在没有与环境的相互作用或来自环境的 命令的情况下自主执行任务。这是a g e n t 区别于普通软件程序的基本属性。 响应性( r e a c t i v i t y ) ：a g e n t 必须对来自环境的影响和信息做出适当的响 应。 主动性面向目标( p r o a c t i v i t 到g o a lo r i e n t e d ) ：a g e n t 不仅对环境变 化做出反应，而且在特定情况下采取主动行动，这种自身采取主动的能力需要 a g e n t 有严格定义的目标。 推理学习白适应能力( l e a r n i n g a d a p t a t i o n ) ：a g e n t 的智能由三个主要 部件来完成，即内部知识库、学习或自适应能力以及基于知识库内容的推理能 力。 可移动性( m o b i l i t y ) ：一个a g e n t 在计算机网络中漫游的能力。 7 角色( c h a r a c t e r ) ：a g e n t 在社会活动中对安全性、风险、信任、诚实等因 素的考虑。 通信合作协调( c o m m u n i c a t i o n c o o p e r a t i o n c o o r d i n a t i o n ) ：这是在 a g e n t 群体中应具有的社会属性。 2 2 3 软件a g e n t 的分类 由于a g e n t 的定义不统一，各个领域的研究者都把具有某些a g e n t 属性的 研究对象称为某类a g e n t 。因此，为明确这些a g e n t 的具体含义，必须根据a g e n t 的不同功能和特性对a g e n t 进行分类。本节对这些a g e n t 进行归类总结，并解 释它们的具体含义h 3 。 a g e n t 可分为人类a g e n t 、硬件a g e n t 和软件a g e n t ，如图2 2 所示，本文 研究的重点是软件a g e n t 。图2 3 中列出了在文献中经常提到的一些a g e n t 类 犁。 l a g e n l l i。 人蹙a g e n t i 1 人袭a g e n 入瓷a g e n t 图2 2 一般a g e n t 分类 f i g2 2c l a s s i f i c a t i o no f n o r m a la g e n t 图2 3 软件a g e n t 分类 f i g2 3 c l a s s i f i c a t i o no f s o f t w a r ea g e n t 按功能划分，有如下几类。 信息i n t e r n e ta g e n t ( i n f o 枷a t i o n i n t e r n e ta g e n t ) ：它支持用户在分 布式系统或i n t e r n e t 网络中智能搜索信息或智能管理网络资源。 界面a g e n t ( i n t e r f a c ea g e n t ) 或个人助手：它的主要任务是协助用户完 成乏味而重复性的工作。a g e n t 将观察并监督用户怎样执行特定的任务，当这 些a g e n t 能确定用户在特定情况下将如何反应时，它就开始替代或帮助用户完 成任务。这些a g e n t 已针对某一用户进行了个性化处理，适应于特定用户的行 8 为。这些问题与人机接口( h c i ) 、用户建模和模式匹配密切相关。 任务a g e n t ( t a s ka g e n t ) ：它是帮助人类进行复杂决策和其他知识处理的 软件a g e n t 。 这些a g e n t 以a i 领域的机器学习、计划、资源受限的推理、知识表达等为 基础在一实用框架中应用。 纛注意：对一组个体或者业务机构怎样组织自身求解问题的方式进行建 模。每个a g e n t 具备足够的智能来调度其工作，并在共同利益下委托其他a g e n t 或与其他a g e n t 谈判来执行任务。 按属性划分，有如下几类。 反应a g e n t ( r e a c t i v ea g e n t ) ：具备对当时处境的实时反应能力的a g e n t 。 审慎a g e n t ( d e l i b e r a t i v ea g e n t ) ：在目标指导下具备自主行动能力的 a g e n t 。 合作a g e n t ( i n t e r a c t i v ea g e n t ) ：具备社会合作能力的a g e n t 。 混合a g e n t ( h y b r i da g e n t ) ：具有实时反应、目标指导下自主行动及合作 等综合能力的a g e n t 。 按行为方式划分，有如下几类。 自主a g e n t ( a u t o n o m o u sa g e n t ) ：在复杂动态环境中自主感知和行动。 多重a g e n t ( m u l t i a g e n t ) ：一个a g e n t 能利用关于其他a g e n t 的知识来 协调它与其他a g e n t 的行动或合作完成目标。 助手a g e n t ( a s s i s t a n ta g e n t ) ：只与人类a g e n t 相互作用。 其他一些特殊类型的a g e n t 。 移动a g e n t ( m o b i l ea g e n t ) ：位于网络中并通过迁移或服务接口能与网络 中其他程序进行通信的a g e n t 。它通常是由客户端迁移到服务器端执行的脚本 程序。 可信a g e n t ( b e li e v a b l ea g e n t ) ：它是在与人的相互作用( 如在一个计算 机游戏) 中以“令人信任 的特征来执行，它需要处理与人的相互作用中发生 的各种情况，而不是局限于把少量事情做得特别好。典型例子有教育、娱乐a g e n t 等。 2 3 软件a g e n t 的应用情况 根据上面介绍的a g e n t 的概念和特性，我们知道，a g e n t 能够连续不断的 感知外界发生的以及自身状态的变化，并产生相应的动作。尤其是多a g e n t 系 统，每个成员仅有不完全的信息和问题求解能力，不存在全局控制问题，数据 是分散或者分布的，计算是异步的、并发的、或者并行的。因此，a g e n t 被广 泛应用于分布式计算环境，用于协同计算以完成某项任务。 9 2 3 1a g e n t 在分布式决策系统( d d s s ) 中的应用 如果将分布式决策系统( d d s s ) 中的各个信息处理结点看作是完全自治的 a g e n t ，那么分布式决策系统( d d s s ) 可看作是个多a g e n t 系统。分布式决策 系统( d d s s ) 与多a g e n t 系统相比，有如下相同的特性：( 1 ) 分布式决策系统( d d s s ) 和m a s 都趋于松散的网络化分布式结构；( 2 ) 分布式决策系统( d d s s ) 和多a g e n t 系统都是由多个问题求解实体组成；( 3 ) 均具有分布式和并行的问题求解的特 点；( 4 ) 分布式决策系统( d d s s ) 中的各个信息处理结点和m a s 中的单个a g e n t 都 存在有