（计算机软件与理论专业论文）移动agent技术在电子商务中的应用研究.pdf

摘要 近几年来，随着i n t e r n e t 的全球普及和信息技术的发展，电子商务己经成为 当今社会经济发展的主要潮流。它能够提高企业的效率、增强企业的竞争力， 因此，电子商务作为一种新型商务模式正在全球范围内迅猛地发展。然而面对 i n t e r n e t 上日益膨胀的信息量，传统的电子商务技术及其支撑环境面临着巨大的 挑战。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。由于移动a g e n t 具有移动性、协同性以及一定的智能性，能够 较好地弥补当前电子商务系统所存在的缺陷，所以将移动a g e n t 技术引入电子商 务很快成为学术界与企业界研究的热点。 本文在分析现有电子商务模式的基础上，从应用的角度研究如何把移动 a g e n t 技术应用到电子商务中去，主要工作及创新点如下： ( 1 ) 介绍了有关电子商务的理论，然后分析了传统电子商务的不足之处， 探讨了引入移动a g e n t 技术的电子商务，介绍了基于移动a g e n t 的电子商务国内 外研究的现状；接下来阐述了a g e n t 技术，尤其是移动a g e n t 技术。 ( 2 ) 设计了一个基于移动a g e n t 的bt oc 电子商务模型。该模型几乎涵盖 了bt oc 电子商务活动的完整过程，包括顾客根据自己所需商品信息获取相关 电子商店信息、自行比较相关商品以确认需要协商的电子商店、顾客和电子商 店的协商和交易，最后重点对模型中各个移动a g e n t 的功能进行了详细介绍。 ( 3 ) 通过分析移动a g e n t 在电子商务系统中进行迁移时主机和移动a g e n t 面临的安全威胁，给出了一种用于保护主机和移动a g e n t 的安全策略。 ( 4 ) 对当前移动a g e n t 通信机制进行分析的基础上，本文设计了一种高效可 靠的移动a g e n t 通信机制，利用局域服务器、邮箱、移动a g e n t 信息表等相结合 来实现移动a g e n t 通信。该通信机制切实提高了移动a g e n t 的通信效率，解决了 移动a g e n t 通信失效的问题，确保了系统的稳定性。 ( 5 ) 研究了移动a g e n t 平台a g l e t ，并以a g l e t 为开发平台结合j s p , s e r v l e t 技术，实现了一个基于移动a g e n t 的bt oc 电子商务原型系统。 移动a g e n t 技术的引入，将为电子商务的发展开辟一条新的途径。相信本文 所完成的工作对移动a g e n t 技术在电子商务中的应用研究有积极作用。 关键词：移动a g e n t ，电子商务，通信，安全，a g l e t a b s t r a c t r e c e n t l y ，w i t ht h eg l o b a lp o p u l a r i z a t i o no ft h ei n t e m e ta n d t h ed e v e l o p m e n to f i n f 0 彻a t i o nt e c h n o l o g y , 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 n t r e n do ft h e d e v e l o p m e n to ft h ee c o n o m i cs o c i e t y t h ee f f i c i e n c yo fe n t e r p r i s e sc a n b ei m p r o v e d a n de n t e r p r i s e sc a nb em a d em o r ec o m p e t i t i v eb ye c o m m e r c e c o n s e q u e n t l y , e c o m m e r c ei sd e v e l o p i n gi nas w i f ta n dv i o l e n tm a n n e ra sa n e w t y p eo fc o m m e r c i a l m o d ea l lo v e rt h ew o r l d h o w e v e r , w i t ht h er a p i di n c r e a s eo fi n f o r m a t i o no nt h e i n t e r n e t ，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 se n v i r o n m e n tf a c et h e e n 0 1 t n o u sc h a l l e n g e h o wt oe n 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 na n d i n t e l l i g e n c e o ft h ee c o m m e r c es y s t e m sa s t h ep r o b l e mw en e e dt os o l u t e q u i c k l y s i n c et h ea g e n th a st h ec h a r a c t e r i s t i co fm o v e m e n t ，c o o p e r a t i o na sw e l l a s s o m ei n t e l l i g e n c e ，i tc a nc o m p e n s a t et h es h o r t c o m i n go ft h e c u r r e n te c o m m e r c e s y s t e m s oh o w t ol e a dt h em o b i l ea g e n tt e c h n o l o g yi n t oe - c o m m e r c es o o nb e c o m e s t h ef o c u so fa c a d e m i ca n de n t e r p r i s e s b a s e do na n a l y z i n gt h ee x i s t i n ge l e c t r o n i cc o m m e r c em o d e ，t h et h e s i ss t u d i e s h o wt oa p p l ym o b i l ea g e n tt e c h n o l o g yi n t oe c o m m e r c ef r o mt h ea p p l i c a t i o np o i n t o fv i e w t h em a i nw o r ka n di n n o v a t i o n sa r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) t h i st h e s i si n t r o d u c e st h ep r e s e n t a t i o no ft h et h e o r yo fe c o m m e r c e ，a n dt h e n 锄n a l v z e st h el a c ko ft r a d i t i o n a le c o m m e r c ea n db r i n g san e w m o d ew h i c ht a k e si n t h em o b i l ea g e n tt e c h n o l o g y i ti n t r o d u c e st h ed o m e s t i ca n df o r e i g nr e s e a r c ha c t u a l i t y o fe c o m m e f c eb a s e do n m o b i l e a g e n t n e x t i t e x p l a i n s t h i st e c h n o l o g y o fa g e n t ，p a r t i c u l a r l yt h i st e c h n o l o g yo fm o b i l ea g e n t ( 2 ) ab t oce c o m m e r c em o d e lb a s e do nm o b i l ea g e n ti sd e s i g n e d t h i sm o d e l a l m o s tc o n t a i n st h ew h o l ep r o c e s so f bt oce c o m m e r c e a c t i v i t y i n t h i s m o d e l c u s t o m e r sc a ng e tr e l a t i v ee l e c t r o n i cs h o p s i n f o r m a t i o nw i t ht h ec o m m o d i t i e s t h e yn e e d ，t h e nt h e yc o m f i r mt h ee l e c t r o n i cs h o pn e e d i n g t oc o n s u l ta f t e rc o m p a n n g r e l a t i v eg o o d sb yo n e s e l f n e x t ，c u s t o m e r s s i d ea n de l e c t r o n i cs h o p s s i d ef i n i s ht h e t r a d ea f t e rc o n s u l t i n gar e a s o n a b l er e s u l tb e t w e e mt h e m a tl a s t ，w ep a r t i c u l a r l y i n t r o d u c et h ef u n c t i o no fe v e r ym o b i l ea g e n ti nt h em o d e l ( 3 ) t h et h r e a tt oh o s t sa n dm o b i l ea g e n ti sa n a l y z e dw h e nm o b i l ea g e n ti s m o b i l i n gi nt h ee c o m m e r c es y s t e m ，a sa r e s u l to fa n a l y s i s ，as e to fs e c u r i t ys t r a t e g i e s i sg i v e ni no r d e rt op r o t e c tb o t hh o s t sa n dm o b i l ea g e n t ( 4 ) b a s e d o n a n a l y z i n g t h ec u r r e n td i f f e r e n tt h e o r i e so nm o b i l e a g e n t c o m m u n i c a t i o nm e c h a n i s m ，t h i st h e s i sd e s i g n sah i g h - p e r f o r m a n c ea n dr e l i a b l e c o m m u n i c a t i o nm e c h a n i s mo fm o b i l ea g e n t c o m m u n i c a t i o no fm o b i l ea g e n ti s i m p l e m e n t e db yc o m b i n i n gl o c a ls e r v e rw i t hm a i l b o x ，i n f o r m a t i o nl i s to fm o b i l e a g e n ta n ds o o n t h ec o m m u n i c a t i o nm e c h a n i s mi m p r o v e st h ec o m m u n i c a t i o n e f f i c i e n c yo fm o b i l ea g e n t ，s o l v e st h ec o m m u n i c a t i o ni n v a l i d a t i o np r o b l e ma n d g u a r a n t e e st h es y s t e m ss t a b i l i t y ( 5 ) w ee m p h a t i c a l l yr e s e a r c ht h ea g e n tp l a t f o r m a g l e t ，t a k i n ga g l e ta st h e d e v e l o p m e n tp l a t f o r ma n dc o m b i n i n go t h e rj s p , s e r v l e tt e c h n o l o g i e s ，abt oc e - c o m m e r c ep r o t o t y p es y s t e mb a s e do nm o b i l ea g e n ti si m p l e m e n t e d t h ei n t r o d u c t i o no fm o b i l ea g e n tt e c h n o l o g yw i l lp r o v i d ean e wa p p r o a c ho f d e v e l o p m e n tf o re c o m m e r c e i ti sb e l i e v e dt h a tt h ew o r ko ft h i st h e s i si sp o s i t i v et o r e s e a r c ho nt h ea p p l i c a t i o no fm o b i l e a g e n tt e c h n o l o g yi ne - c o m m e r c e k e yw o r d s ：m o b i l ea g e n t ，e c o m m e r c e ，c o m m u n i c a t i o n ，s e c u r i t y , a g l e t l 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。 签名：皇! l 盘日期：壁蒸：! ! y 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) 沙孑s ，沙 武汉理工大学硕士学位论文 第1 章绪论 移动a g e n t 技术的应用成为现代电子商务发展和研究的新课题，其研究内容 包括移动a g e n t 的迁移机制、通信机制、进化学习、安全机制以及协商问题【1 】【2 】【3 l 世 奇o 1 1 研究背景 1 1 1 电子商务综述 电子商务源于英文e l e c t r o n i cc o m m e r c e ，其内容包含两个方面：一是电子 方式、二是商贸活动。事实上电子商务至今还没有一个准确的定义，各国政府、 学者、企业界人士都根据自己所处的地位和对电子商务的参与程度，给出了许 多表述不同的定义【4 l ：国际商会指出电子商务不但是一种新型的市场商务运作模 式，同时还是影响到企业内部组织结构和管理模式的新型手段和方法；i b m 公 司指出电子商务是把买方、卖方、厂商及其合作伙伴在i n t e r a c t 、企业内部网和 企业外部网结合起来应用：上海市电子商务安全证书管理中心指出电子商务是 指采用数字化电子方式进行商务数据交换和开展商务业务活动。 电子商务按应用服务的领域范围可分为三类，即企业对消费者( bt oc ) 的电 子商务、企业对企业( bt ob ) 的电子商务、企业对政府机构( bt og ) 的电子商务【5 l 。 电子商务最早产生于7 0 年代初期，发展于9 0 年代。总而言之，电子商务 的发展主要经历了基于e d i 的电子商务和基于i n t e m e t 的电子商务 6 f q 这两个阶 段。 传统的电子商务系统都是基于浏览器、w e b 服务器、后台服务器这样一种 三层结构【8 】，如图1 1 。 在电子商务的三层结构中，顾客通过客户端的浏览器登陆到商家的电子商 务网站上，浏览商家提供的商品信息，查找和购买自己需要的产品和服务，并 将此请求递交给w e b 服务器，w e b 服务器对顾客请求进行处理并转给相应的 后台数据服务以完成顾客请求，最后将结果返回给顾客。 武汉理工人学硕士学位论文 w 信息检索文件服务 顾 w 工j 客 w 一 i 数据处理服务 数 浏 数据和事务雷理p 据 览 王 电子付费服务 器 安全机制 顾客浏览器w e b 服务器后台数据服务器 图1 1基于w e b 技术的b 侧s 三层结构模型 i i l t e m e t 上的信息量呈爆炸式增长，这种传统的电子商务解决方案就越来越 容易暴露出其缺陷【9 j = ( 1 ) 对于信息的交互式的查询和操作的过程都需要在线操作，当系统的应 用量越来越大时，消费者和网站间的频繁交互会使带宽浪费严重，系统负荷增 加，造成效率的降低和资源的浪费。 ( 2 ) 顾客寻找所需要的商品信息，需要在线浏览若干企业的网站，寻找自 己所需的信息，进行在线查询搜索，这样不仅耗费顾客的时间和精力，也增加 了网络的信息流量。 ( 3 ) 对于电子商店，他们要靠顾客访问站点才能为其提供服务，因此，他 们的销售也是被动的，因此很多企业通过其他网站提供链接和广告的形式来提 高自己网站的访问量，但另一方面，这使得很多网站的页面显得很杂乱，广告 内容太多。 ( 4 ) 传统的电子商务中，商品的价格一般为固定的价格，无法像现实交易 中那样讨价还价，即使现在有些企业的网站提供了弥补这一方面的功能，多半 也是简单提供了供交易双方联系的聊天工具，如果消费者数量一多，需要等待 答复的时间就会变得很长，而顾客需要一直等待应答，十分浪费时间和精力， 这就使得这种电子商务的模式缺乏智能性。 ( 5 ) 随着无线技术的发展，人们对信息的获取希望能达到实时性和便利性， 只要利用移动终端设备，通过无线或固定网络，就可以与远程服务器交换数据。 2 武汉理工大学硕士学位论文 而现有的电子商务模式要求移动设备必须与网络持续保持连接，既脆弱又使得 费用十分昂贵。 综上所述，所有这些缺点都对现有的电子商务模式提出了挑战。因此有必 要寻找一种有效的电子商务新模式。 1 1 2 移动a g e n t 技术引入电子商务 如上所述，现有的电子商务模式存在着很多的不足之处，所以建立高速、 安全、智能化的电子商务己成为当今电子商务发展的趋势。因此，这就迫切需 要一种新的电子商务解决方案解决这些问题。 移动a g e n t 技术是在分布式人工智能的基础上发展的新的软件编程模式，它 在自主性、开放性、智能性这些方面有着众多的优点，因而被认为是未来的主 流的分布式计算模型1 1 0 j 。它适用的系统往往具有以下的特点： ( 1 ) 系统是开放的、分布式的，所用到的数据、控制方式或资源也是分布 式的。 ( 2 ) 组成系统的每一个单元都是集成的模块，能够自主的进行活动。 。( 3 ) 系统更具有抽象的能力，能使复杂的系统具有更强的逻辑性。 ( 4 ) 系统需要一定的智能性，能够对周围的环境做出实时的反应。 移动a g e n t 这些特点正好能够满足新型电子商务系统的需要，同时移动 a g e n t 技术所具有的移动性、协同性等特性能较好地弥补w w w 技术的不足； 而电子商务环境是一个有着海量信息，需要大量处理的复杂环境，把移动a g e n t 技术应用到电子商务领域，将使电子商务更好地适应网络环境的多样性和多态 性，使商务进入真正的智能化时代。因此，将移动a g e n t 技术引入电子商务的应 用之中，从而建立高速、可靠、智能化的电子商务已成为电子商务发展的趋势。 1 2 国内外研究现状与存在问题 1 2 1 国内外研究现状 虽然移动a g e n t 技术在电子商务领域的应用虽然还不是很成熟，但是由于电 子商务的普及，人们把移动a g e n t 技术逐步应用到电子商务中来，目前，国内外 些高等院校和研究所也在开展有关这方面的研究，主要成果有： 3 武汉理工大学硕+ 学位论文 国内一个比较典型的是成都电子科技大学开发的基于移动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 i s o m l l lj b c i s o m 模型中的移动a g e n t 分为两类：一类为代表顾客对信息访问请求的移动a g e n t ，称为智能顾客a g e n t ； 另一类是代表着不同信息资源的信息a g e n t ，它可以为其它移动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。另外一个比较著名 的是由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 的电 子市场空间系统模型，这一原型系统是一个在该实验室开发的移动a g e n t 平台 m o g e n t 平台上实现的电子商务系统【1 2 j 。该模型的市场空间由分布于i n t e r n e t 上的若干个电子集市组成，是一个非集中的结构，集市之间按集市向导指引进 行关联，每个电子集市又由若干个按交易方式和交易商品进行分类的市场组成， 是一个集中的结构，集市具有一个中央的集市服务器用于管理其所支持的各类 市场。而使用移动a g e n t 代替交易者在各市场之间自主移动以寻求交易对象，则 能提高单个交易进行的交易机会，从而提高整个市场的效率。该模型描述的市 场空间是一个开放的结构，集市的数量可以大大增加；而对于每个独立集市， 其结构也是开放的，可以方便的增加支持新的市场类型和市场规则的市场机制。 模型由一组代表市场参与者( 如买方、卖方和中介机构等) 进行交易活动的移动 a g e n t 和一组分布于i n t e m e t 的为移动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 re m s ) 及其它相关设施，如个人商务 助t 里( p b a ) 、产品o n t o l o g y 发布服务器( o n t o l o g ys e r v e r ) 、中央银行( c e n t r a lb a n k ) 等构成。为完成其所有者预先制订的目标，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。 国外对基于移动a g e n t 的电子商务研究比较多，既有理论方面研究，又有一 些己经投入使用的实际系统。如a m a z o n c o m t 8 j 等电子网站采用了一种使用移动 a g e n t 技术来实现的合作筛选法，即将顾客的购买习惯同其他顾客的购买倾向相 比较后进行推荐。还有基于移动a g e n t 的电子商务系统【1 3 i p e r s o n a l o g i c 和 b a r g a i n f i n d e r ，其中p e r s o n a l o g i c 系统是个基于特征的筛选工具，通过对买方所 需的产品特征加以指定，筛选掉特定领域中不符合买方的产品，给出满足买方 特定产品的列表。b a r g a i n f i n d e r 系统通过浏览器方式，从几个互不相同的商家 w e b 站点中获取价格。国外在理论方面的研究主要有1 1 4 1 ：t i n g p e n g , l i a n g 提出 了基于移动a g e n t 电子市场的中介系统模型，m a g n e t 是在a g l e t 平台上设计的电 4 武汉理工大学硕士学位论文 子贸易系统模型，j e f f r e y 等人将移动a g e n t 技术应用于网上谈判支持系统； c h a r t r e e 等学者首次讨论了基于移动a g e n t 的电子商务系统中的工作流问题。 1 2 2 存在问题 综上所述，虽然移动a g e n t 技术的出现，受到了国内外工业界和学术界的广 泛关注，许多学者发表了电子商务将是移动a g e n t 技术的主要应用领域的观点， 但是一直到现在，基于移动a g e n t 的电子商务在国内还没有得到真正的推广应 用，实际上仍然处于理论研究阶段。现在我们的重点还是如何去构造一个稳定、 实用、高效、安全的电子商务系统。针对目前移动a g e n t 技术在电子商务应用中 存在的问题，主要归纳为如下几点： ( 1 ) 安全问题有待进一步研究； 移动a g e n t 特别注意的问题是安全性，其中主要是移动a g e n t 与主机间的安 全性。安全性是顾客信任度和商家信誉的保证，是关系到电子商务及移动a g e n t 能否顺利发展的关键。 ( 2 ) 移动a g e n t 之间的通信机制有待进一步改进； 电子商务过程中需要多个移动a g e n t 协同工作，如何保证移动a g e n t 之间的 可靠通信、实现相互交流并避免交易过程中的信息交换歧义，是十分重要的。 ( 3 ) 移动a g e n t 的智能化应进一步提高，模拟人们现实生活中的交易，真正 实现电子商务的自动化，为顾客与商家提供智能的服务，得到双方的满意。 因此，接下来本文将会对基于移动a g e n t 的电子商务系统的安全问题、移动 a g e n t 的通信机制和移动a g e n t 智能化的设计等一些问题进行研究。 1 3 论文的研究内容与章节安排 本文在深入研究电子商务和移动a g e n t 技术的基础上，研究如何把移动 a g e n t 技术应用到电子商务中，利用移动a g e n t 的优点来弥补传统电子商务的不 足。本文设计了一个基于移动a g e n t 的bt oc 的电子商务模型，该模型几乎涵 盖了bi oc 电子商务活动的完整过程，包括顾客根据自己所需商品信息获取相 关电子商店信息、自行比较相关商品以确认需要协商的电子商店、顾客和电子 商店的协商和交易，最后重点对模型中的各个移动a g e n t 功能进行了详细介绍； 通过分析移动a g e n t 在电子商务系统中进行迁移时，主机和移动a g e n t 面临的安 5 武汉理工大学硕士学位论文 全威胁，给出了一种用于保护主机和移动a g e n t 的安全策略；在分析现有的各种 通信机制的基础上，为了解决现有的移动a g e n t 计算模式下通信机制的不足，设 计了一种高效可靠的移动a g e n t 通信机制，并详细介绍了其工作原理；最后研究 了移动a g e n t 平台a g l e t ，并以a g l e t 为开发平台结合j s p , s e r v l e t 技术，实现 了一个基于移动a g e n t 的bt oc 电子商务原型系统。 论文的章节安排如下： 第1 章是全文的基础，概述了电子商务的相关理论，分析了传统电子商务 模式的不足之处，并将移动a g e n t 技术引入到电子商务中，然后分析了国内外对 基于移动a g e n t 的电子商务的研究现状，并指出了目前基于移动a g e n t 的电子商 务存在的问题。 第2 章研究了本课题相关的理论知识，介绍了a g e n t 的基本特征和结构，并 且分析介绍了本章的重点移动a g e n t 技术。 第3 章设计了一个基于移动a g e n t 的bt oc 电子商务模型。并且对该模型 的工作流程做了详细介绍，最后重点对模型中的各个移动a g e n t 功能进行了重点 介绍；通过分析移动a g e n t 在电子商务系统中进行迁移时主机和移动a g e n t 面临 的安全威胁，给出了一种用于保护主机和移动a g e n t 的安全策略。 第4 章在分析现有的各种通信机制的基础上，为了解决现有的移动a g e n t 计算模式下通信机制的不足，设计了一种高效可靠的移动a g e n t 通信机制，并详 细介绍了其工作原理。 第5 章研究了移动a g e n t 平台a g l e t ，并以a g l e t 为开发平台结合j s p , s e r v l e t 技术，实现了一个基于移动a g e n t 的bt oc 电子商务原型系统。 第6 章对全文的研究工作进行了总结，指出了论文主要的研究内容，并确 定了下一步的研究方向。 6 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章移动a g e n t 技术 2 1a g e n t 技术概述 软件a g e n t ( s o f t w a r ea g e n t ，s a ) 是一个伞型术语【1 5 】。它的诞生和发展是人 工智能技术和网络技术发展的必然结果。人工智能的研究成果，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，并且具有 了自主判断和选择行为的能力。另一方面，网络技术的发展，使得分布式人工 智能的研究成为一个新的热点，出现了分布式问题求解和多a g e n t 系统 ( m u l t i - a g e n ts y s t e m ，m a s ) 两个分支。多a g e n t 系统是一些a g e n t 通过协作完成 某些任务或达到某些目标而构成的系统。a g e n t 具有不同的问题求解能力，多个 a g e n t 之间按照约定的协议进行通信和协调，使得整个系统成为一个性能优越的 整体，可以解决单个a g e n t 难以解决的问题。 2 1 1a g e n t 的基本特征 a g e n t 的基本特性包括自治性、反应性、能动性、学习性，通信性1 1 6 l ： ( 1 ) 自治性：自治性是a g e n t 最基本的特性，指行动上的独立性。a g e n t 一 旦被初始化后，无需顾客直接干预独立执行。a g e n t 控制着自己的外部行为和内 部状态，它可以被授权去做某种决定，完成一些重要的事情，例如代替顾客签 合同、进行金融交易。 ( 2 ) 反应性：反应性指a g e n t 清醒地对待所处的环境，感知和作用其所处的 环境( 环境可能是物理的世界、使用图形接1 2 1 的顾客、其它a g e n t 集合或者所有 这些的组合_ ) ，能对环境发生的改变及时作出响应。当a g e n t 遇到例外情况时， 可以及时采取措施。 ( 3 ) 能动性：a g e n t 不是干等着接受指令要求做什么，而是事先有计划，并 做一些初始化。a g e n t 能探测到适合顾客目标的有利场景，通知顾客这个场景出 现的时机。也就是说a g e n t 不仅能对所处环境作出响应，也能主动地展现面向目 标的行为。这种特性称为能动性。例如由a g e n t 采取主动的以目标为导向的行为， 适时地对企业作业流程作出调整，而不必等待环境的变化。通过能动性系统可 7 武汉理工大学硕士学位论文 以接受高层次的要求，决定如何满足要求，使企业快速地对环境变化作出响应， 提高企业的敏捷性。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：学习性基于历史活动的执行情况( 经验) 指导未来的行为，a g e n t 这种对时间上的适应性称为学习性。例如，a g e n t 学习顾客的技能水平，从而提 高支持顾客的水平。又如在供应链中a g e n t 从大量顾客数据中发现顾客的需求和 偏好，然后逐步调整生产以适应市场需要。 ( 5 ) 通信性：通信性指a g e n t 有能力敏捷地与其它a g e n t 交互。a g e n t 之间 的接口和联系不是固定不变的，而是随任务驱动者的改变而改变。为了协作完 成一件复杂任务，一些a g e n t 可以形成a g e n t 群。a g e n t 之间的接口和条件可以 在运行中协商，这样就减少了a g e n t 之间的藕合性，意味着a g e n t 可以最小的代 价和较小的冲突加入系统或从系统中移除。 2 1 2a g e n t 的基本结构 a g e n t 的基本功能就是与外界环境交互，获取信息，并对信息进行处理，然 后作用环境。a g e n t 的基本结构中包括的应该是一套用于解决问题的模块。这些 模块的集合及其相互作用，用以提供解决特定任务的方法【8 l ，a g e n t 可以看作如 图2 - 1 所示的结构。 环境 - i 信息处理模块 l 八 感知 j 7 l 通 信其它 模块 | 模 a g e n t ，一、 环 任务与 一 境 知识库 承诺表 块 资 l 执行 、 一l源 。 r i， 1 模块 决策与智能控制模块 f f 8 武汉理工大学硕士学位论文 获得的信息通过信息处理模块进行分类、过滤、推理和处理等，对任务所要实 现的目标和责任，由目标模块来进行评价和决策。最后，通过效应器将执行的 结果作用于环境。通讯机制用来与其他a g e n t 或应用进行通信。大多数a g e n t 不仅要与环境交互作用，更主要的是处理和解释接受的信息，达到自己的目的。 整个a g e n t 的活动就是一个通过感知、理解、处理、再作用于环境的过程。 a g e n t 的基本属性和基本行为决定了它的软件组件的特征，也就是其体系结 构。以下是对于a g e n t 的一般结构的介绍，通常按照a g e n t 的属性，将单个a g e n t 的体系结构分为思考型、反应型和混合型三种【1 7 】： ( 1 ) 认知或思考型a g e n t ( c o g n i t i v eo rd e l i b e r a t i v ea g e n t ) 。通过传感器接受 外界环境的信息，并根据内部状态进行信息融合，产生修改当前状态的描述。 然后在知识库的支持下制定规划，形成一系列动作，通过效应器对环境发生作 用。其弱点是：决策是以局部信息为基础的，因此缺乏远见的，可能导致系统 行为的不可预测性和不稳定性；另外，个体行为、环境以及系统的整体行为之 间的关系是不可了解的，因而设计工作十分困难。 ( 2 ) 反应型a g e n t ( r e a c t i v ea g e n t ) 。反应型a g e n t 内部预置相关的知识，在 外界刺激符合一定的条件后，a g e n t 不进行逻辑推理，直接调用预置的知识，产 生相应的输出。这种类型a g e n t 响应速度较快，与思考型a g e n t 相比，它不包含 符号表示的环境模型，不使用复杂的符号推理体系。在处理有限的任务时优于 思考型a g e n t 。然而，在处理需要环境知识的任务时存在一些问题，因为这些知 识必须通过推理或从记忆中获得，而不是通过感知得到。此外它的适应能力比 较差，常常没有任何学习能力，每个行为需要分开编码，与之相关的就是系统 的可扩展性差。 ( 3 ) 混合型a g e n t ( h y b r i da g e n t ) 。混合型a g e n t 是前面两种类型a g e n t 的综 合。通常采用多层结构，针对相应问题对时间要求的不同，设置不同的层为反 应型或思考型。例如高层是一个包含符号世界模型的认知层，处理规划和进行 决策；底层是一个能快速响应和处理环境中突发事件的反应层。 综上所述，前两种类型的a g e n t 结构各自针对不同的问题领域。在针对实际 复杂问题进行设计选择时，通常应根据问题领域的特点所确定的特定的框架， 基于a g e n t 体系结构的基本类型来设计特定问题的a g e n t 。 9 武汉理丁大学硕士学位论文 2 2 移动a g e n t 系统结构 1 9 9 3 年，g e n e r a lm a g i c 公司推出的商业移动代理系统t e l e s c r i p t 第一次提出了移 动a g e n t 的概念l 蚓，简单来说，移动a g e n t 是个能够在运行过程中自主地从一台主 机迁移到另一台主机，并可与其它移动a g e n t 和资源交互的程序，即具有可移动性的 a g e n t 。可以说移动a g e n t 是a g e n t 技术与分布式技术相结合的产物，它是i n t e m e t 发 展的必然趋势，同时从技术角度来说，移动a g e n t 起源于三个早期技术：过程移动、 远程计算和移动对象。其目标是提高分布式程序设计的远过程调用( 】r p c ) 的能力【1 9 l 。 不同的移动a g e n t 系统的体系结构各不相同，但几乎所有的移动a g e n t 系统 都包括如下两部分：移动a g e n t 和移动a g e n t 服务设施，移动a g e n t 服务设施基 于a g e n t 传输协议a t p ( a g e n tt r a n s f e rp r o t o c 0 1 ) 实现移动a g e n t 在主机间的转 移，并为其分配执行环境和服务接口；移动a g e n t 在服务设施中执行，通过a c l ( a g e n tc o m m u n i c a t i o n 协g u a g e ) 相互通信并访问服务设施提供的服务【驯，如图 2 2 。 t a g e n t 服务设施a g e n t 服务设施 p i 服务与接口 1 。服锝与摇口 jlj ljlj l a c la c l a c l a c l r11 r1 a g e n t 2a g e n t - - 1a g e n t 一2a g e n t - 1 图2 - 2移动a g e n t 的环境示意图 m a e 负责为移动a g e n t 建立安全、正确的运行环境，为移动a g e n t 提供最 基本的服务( 包括创建、传输、执行) ，实施针对具体移动a g e n t 的约束机制、容 错策略、安全控制和通信机制等。移动a g e n t 的移动性和问题求解能力很大程度 上取决于m a e 所提供的服务，一般来讲，m a e 至少应包括以下基本服务： ( 1 ) 生命周期服务 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 生命周期服务可以细分为创建、传输、存储、执行等子服务，分别实现a g e n t 的创建、移动、持久化存储、执行环境分配。服务设施可以只实现生命周期服 务的子集，如移动顾客的服务设施可设计为只创建、发送和接收而无需提供服 务，称为“顾客设施”( c l i e n tf a c i l i t i e s ) 。 ( 2 ) 事件服务 基本的事件服务包括移动a g e n t 传输协议和移动a g e n t 通信协议的支持，实 现移动a g e n t 在服务设施间的移动及与服务设施和其它a g e n t 间的事件传递。 ( 3 ) 目录服务 目录服务向移动a g e n t 提供一定范围( 如将服务设施划分为服务域) 内服务设 施的列表及描述信息，并与移动a g e n t 协商形成路由选择。服务设施的目录服务 可以由自身实现，也可以建立一个独立的目录设施提供目录服务。 ( 4 ) 安全服务 安全服务对移动a g e n t 进行身份验证和完整性检查，并在运行时提供安全的 移动a g e n t 执行环境来避免可能造成的系统崩溃。 ( 5 ) 应用服务 应用服务是任务相关的组件，在基本的生命周期服务的基础上提供面向特 定的服务的接口。不同的服务设施所提供的应用服务存在相当大的差异。 通常情况下，一个m a e 只位于网络中的一台主机上，但如果主机间是以高 速网络进行互联的话，一个m a e 也可以跨越多台主机而不影响整个系统的运行 效率。m a e 利用移动a g e n t 传输协议( a g e n tt r a n s f e rp r o t o c o l ，a t ) 实现移动 a g e n t 在主机间的移动，并为其分配执行环境和服务接口。移动a g e n t 在m a e 中执行，通过移动a g e n t 通信语言( a g e n tc o m m u n i c a t i o nl a n g u a g e ，a c e ) 相互通 信并访问m a e 提供的各种服务。 2 3 移动a g e n t 体系结构 在移动a g e n t 的系统结构中，移动a g e n t 在服务设施中执行并通过移动a g e n t 通信语言a c l ( a g e n tc o m m u n i c a t i o nl a n g u a g e ) 与其它服务器通信或者获得其它 移动a g e n t 所提供的服务，移动a g e n t 结构可定义为以下相互关联的模块：安全 代理、环境交互模块、任务求解模块、知识库、内部状态集、约束条件和路由 策略【9 1 ，如图2 3 。 武汉理。【大学硕士学位论文 i 移动a g e n t 平