人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人

第八章

智能体与智能机器人YOURcompany人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第1页。智能体多智能体智能机器人目录案例导读人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第2页。案例导读相比17年前的SARS，2020年新冠肺炎让我们看到了智能技术在抗疫一线的力量。问诊、消毒、送餐、测温，智能技术在很多场景中找到了用武之地。随着确诊病例不断增加，一线医疗资源极度缺乏，一方面医护人员人手不足，另一方面，满负荷的工作量大大增加了医护人员的感染几率。疫情必须防控，医生和护士们也需要被保护，智能机器人代替医护人员“上岗”这一应对方案则更好的帮助医疗机构打好防疫阻击战。人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第3页。智能体人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第4页。智能体的定义

Agent可以看做是一个程序或者一个实体，它嵌入在环境中，通过传感器(sensors)感知环境，通过效应器（effectors）自治地作用于环境并满足设计要求。人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第5页。（1）自主性：Agent具有独立的局部于自身的知识和知识处理方法，能够根据其内部状态和感知到的环境信息自主决定和控制自身的状态和行为。（2）反应性：Agent能够感知、影响环境。Agent的行为是为了实现自身内在的目标，在某些情况下，Agent能够采取主动的行为，改变周围的环境，以实现自身的目标。（3）社会性：很多Agent同时存在，形成多智能体系统，模拟社会性的群体。Agent具有和外部环境中其它Agent相互协作的能力，在遇到冲突时能够通过协商来解决问题。（4）进化性：Agent应该能够在交互过程中逐步适应环境，自主学习，自主进化。智能体的特性人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第6页。智能体的理解人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第7页。智能体的实例名称感受器执行器人类智能体眼、耳和其他器官手、脚、声音等机器智能体摄像头、红外测距仪各种马达软件智能体击键、文件内容、网络包屏幕显示、写文件、发送网络包人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第8页。智能体体系结构和程序之间具有如下关系：

智能体=体系结构+程序传感器环境执行器条件-作用规则作用决策世界现状Agent反应式Agent是一种具备对当时处境的实时反应能力的Agent智能体的分类人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第9页。慎思式Agent是一种基于知识的系统，包括环境描述和丰富的智能行为的逻辑推理能力。

目标知识库状态作用决策规划信息融合传感器环境执行器Agent智能体的分类人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第10页。规划建模决策生成通信感知器反射执行器环境其他AgentAgent协作与协商预测请求/应答信息一般情况动作紧急和简单情况复合式Agent是在一个Agent内组合多种相对独立和并行执行的智能形态，其结构包括感知、动作、反应、建模、规划、通信和决策等模块。智能体的分类人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第11页。兴趣匹配组织结构智能信息检索决策支持系统移动计算远程教育数字娱乐用户助理电信智能体的应用人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第12页。多智能体人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第13页。智能体（agent）和多智能体技术起源于分布式人工智能研究。在生活中，可以看到很多智能体。例如在十字路口，一个可以根据路口各个车道车流量智能地设置红绿灯的时间控制器；在某高层建筑中多个电梯形成电梯组，电梯组就是一个智能体，当用户按下按钮之后，电梯组就会响应用户请求，决定某一部电梯到相应的楼层。人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第14页。多智能体多个智能体组成一个松散耦合又协作共事的系统，就是一个多智能体系统(multi-AgentSystem，MAS)。在前面讨论Agent特性时，实际上就是多智能体系统的特性，如交互性、社会性、协作性、适应性和分布性等。此外，多智能体系统还具有如下特点：（1）数据分布或分散；（2）计算过程异步、并发或并行；（3）每个智能体具有不完全的信息和问题求解能力；（4）不存在全局控制。人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第15页。在多智能体系统中，如果每个智能体都是自利的(使自身获利最大），那么每个智能体的最优策略组合未必是多智能体系统的最优策略。这反映了多智能体系统中个体利益与集体利益相冲突的矛盾本质。多智能体系统不像集中控制系统那样，由一个集中式的控制器对每个智能体的策略进行控制，因此，在多智能体系统中需要为每个智能体设计种机制，通过协商来获得系统的最佳策略。多智能体协商人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第16页。柔性制造协调专家系统分布式预测分布式智能决策软件开发虚拟现实操作系统交通控制智能机器人多智能体的应用人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第17页。智能机器人智能机器人按照智能程度不同，分为传感型智能机器人、交互型智能机器人、自主型智能机器人。人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第18页。智能机器人智能机器人分类1.传感型智能机器人2.交互型智能机器人3.自主型智能机器人人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第19页。大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：一是感觉要素，用来认识周围环境状态；二是运动要素，能对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，能思考出采用什么样的动作。智能机器人结构人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第20页。智能机器人的研究方向1.面向任务。2.传感技术和集成技术。3.机器人网络化。4.智能控制中的软计算方法。5.机器学习。6.智能人机接口。7.多机器人协调作业。人工智能基础-第八章-智能体与智能机器人全文共23页，当前为第