（計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)論文）基于智能agent的信息推送技術(shù)研究.pdf

砼春t 業(yè)大學顧卜學位論文 摘要 近年來隨著社會日新月異的進步和發(fā)展，信息傳播與交流的范圍也發(fā)生了翻天覆 地的變化。形色各異的信息充斥在i n t e r n e t 上，人們在應(yīng)用i n t e r n e t 的時候，很容易被 海量信息沖昏頭腦。這時候就急切地期望，所需的信息能主動“送上門來”。這樣信息 推送技術(shù)就應(yīng)運而生了j 然而推送技術(shù)在實際應(yīng)用中，卻沒有達到預(yù)期的效果，其推 送的信息在個性化方面仍然存在著不足。推送技術(shù)的發(fā)展方向是在目前信息推送技術(shù) 的基礎(chǔ)上融入人工智能、知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從而形成智能信息推送， 這樣才有可能解決信息推送技術(shù)應(yīng)用推廣過程中所遇到的問題。 本文系統(tǒng)地研究了基于智能a g e n t 的信息推送系統(tǒng)中所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建 了一個基于智能a g e n t 的信息推送系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)由用戶a g e n t ，界面a g e n t ，推送 a g e n t 以及信息a g e n t 四個模塊構(gòu)成。用戶a g e n t 根據(jù)用戶的基本信息和行為，對用戶 進行建模，通過基于觀察記憶的學習機制、基于用戶反饋的學習機制和基于i d 3 歸納的 學習機制來學習用戶的興趣，使系統(tǒng)具有一定的智能性。界面a g e n t 根據(jù)用戶的喜好， 采用界面定制技術(shù)生成適宜用戶瀏覽的界面，從而使系統(tǒng)具有一定的美觀性與人性化。 信息a g e n t 利用現(xiàn)有的搜索引擎技術(shù)，采用有限深度一廣度優(yōu)先的搜索算法在信息源 中查找用戶感興趣的相關(guān)信息，從而使系統(tǒng)具有一定的完備性。推送a g e n t 根據(jù)用戶 的興趣以及個性化信息采用向量空間法進行信息過濾，從而使系統(tǒng)具有一定的針對性 與個性化。這四個模塊，相互合作、相互協(xié)商、相互競爭、相互作用，通過a g e n t 之 間的通訊機制，采用k o m l 語言進行通訊與交流，使系統(tǒng)具有一定的靈活性。 總之，本文設(shè)計的基于智能a g e n t 的信息推送系統(tǒng)在一定程度上實現(xiàn)了信息推送 的個性化、入性化、主動性、智能性等特點，為信息推送技術(shù)的進一步發(fā)展與完善進 行了有益的探索。 關(guān)鍵詞：智能a g e n t ，信息推送，用戶模型，信息過濾 長春工業(yè)大學碩士學位論文 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，w i t ht h ei m p r o v e m e n to fs o c i e t ya n dd e v e l o p m e n to fs c i e n c ea n d t e c h n o l o g y , s p r e a d i n ga n dc o m m u n i c a t i n gw i t ht h ei n f o r m a t i o nh a sb e e nd e v e l o p e d w h e n t h eu s e r sw a n tt og e tt h ei n f o r m a t i o nw h i c h t h e yn e e d ，t h e yw e r ec o n f u s i o n a sa g r e a td e a lo f i n f o r m a t i o ni sc o n g e s t e di n t ot h ei m e r n e t t h e nt h eu s e r sl o o kf o r w a r dt ot h ei n f o r m a t i o n m a yc o m ei ni t ss e l f a sar e s u l t ，t h ep u s ht e c h n o l o g yw a se m e r g e da st h et i m e sr e q u i r e t h e e s s e n c eo ft h ep u s ht e c h n o l o g yi st h a tt h ei n f o r m a t i o nm a yl o o kf o rt h eu s e r sb u tn o tt h e u s e r sl o o kf o rt h e m ，t h e r e f o r ei t sa d v a n t a g ei st h ei n i t i a t i v e b ym e a n so ft h et e c h n o l o g y , t h e i n f o r m a t i o nm a yb ep u s h e dt ot h eu s e r si n i t i a t i v e l y h o w e v e r , t h ep u s ht e c h n o l o g yw a sn o t s u c c e s si nt h ea p p l i c a t i o n ： i t ss c a r c i t yi nt h ei n d i v i d u a t i o n t h ed i r e c t i o no fp u s h t e c h n o l o g yi s t h a tt om a k et h ea r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e ，t h et e c h n o l o g yo ft h ek n o w l e d g e d i s c o v e r ya n dt h ed a t am i n i n ga f f i l i a t ei n t op u s ht e c h n o l o g y , a c c o r d i n g l y , t h e yc o m ei n t o b e i n gt h ei n t e l l i g e n tp u s hi n f o r m a t i o n ，t h e ni tm a ys o l v et h eq u e s t i o n s t h ep a p e rh a ss y s t e m a t i c a l l ys t u d i e dt h ek e yt e c h n o l o g yd e a l i n gw i t l lt h ei n t e l l i g e n t a g e n t - b a s e di n f o r m a t i o np u s hs y s t e m ，a n dp u t sf o r w a r d a n i n t e l l i g e n ta g e n t b a s e d i n f o r m a t i o np u s hs y s t e mm o d e l t h es y s t e mc o n s i s t so ff o u rp a r t s ，w h i c ha r eu s e ra g e n t ， i n t e r f a c ea g e n t , p u s ha g e n ta n di n f o r m a t i o na g e n t u s e ra g e n tm a k e st h em o d e lf o ru s e r s a c c o r d i n gt ot h eb a s i ci n f o r m a t i o na n dt h ea c t i o n so ft h eu s e r s i ts u m su pt h et h r e ek i n d so f m a c h i n e l e a r n i n gm e t h o d s ，t h r o u g hm e m o r yo b s e r v a t i o n - b a s e dl e a r n i n g ，a c c e p t i n g f e e d b a c k - b a s e dl e a r n i n ga n di n d u c t i o n - b a s e dl e a r n i n go fi m p r o v e di d 3a l g o r i t h mt os t u d y t h ei n t e r e s t so f t h eu s e r , s oa st oh a v ei n t e l l i g e n c e i n t e r f a c ea g e n ta d o p t st h et e c h n o l o g yo f i n t e r f a c ec u s t o m i z a t i o nt ob u i l dt h ei n t e r f a c ew h i c hi ss u i tt ot h eu s e rt ov i e w , a c c o r d i n gt o t h ef a n c yo ft h eu s e r t h u st h es y s t e mm a yb eh a n d s o m ea n dh u m a n i s t i c i n f o r m a t i o na g e n t u s i n gt h et e c h n o l o g yo fs e a r c he n g i n ea n da d o p t st h es e a r c h i n ga r i t h m e t i c o ff i n i t e d e p t h - w i d t hp r i o r i t y , t os e a r c ht h er e l a t e di n f o r m a t i o nw h i c ht h eu s e ri si n t e r e s t e di n t h u s t h es y s t e mm a yp o s s e s st h em a t u r i t y p u s ha g e n ta c c o r d i n gt ot h ei n t e r e s to ft h eu s e ra n dt h e i n d i v i d u a li n f o r m a t i o nt of i l t e rt h ei n f o r m a t i o nb yt h ev s m ( v e c t o rs p a c em e t h o d ) ，t h u st h e s y s t e mm a yp o s s e s st h ep e r t i n e n c ea n di n d i v i d u a t i o n t h ef o u rm o d e l sc o o p e r a t e ，c o n s u l t w i t he a c ho t h e r , c o m p e t ea n de f f e c tw i t he a c ho t h e r , w i t ht h ea g e n t 。sc o m m u n i c a t i o n m e c h a n i s ma n da d o p tt h ek q m lt oc o m m u n i c a t i o n t h u st h es y s t e mm a yb ea g i l e i nc o n c l u s i o n , t h ep a p e rp u tf o r w a r dt h ei n t e l l i g e n ta g e n t b a s e di n f o r m a t i o np u s h s y s t e m m o d e lr e a l i z e dt h ec h a r a c t e r i s t i co ft h ei n f o r m a t i o np u s ht e c h n o l o g yl i k e i n d i v i d u a t i o n , p e r s o n a l i t y , i n t e l l i g e n t i t m a d et h ed e v e l o p m e n ta n dp e r f e c to ft h ep u s h 長春工業(yè)大學碩士學位論文 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作 所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng) 發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中 以明確方式標明。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。 論文作者簽名：杏挪 日期： 州7 年月斟日 長備1 = 業(yè)大學碩 二學位論空 1 1 本文研究的背景 第1 章緒論 互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展形成了一個全球范圍內(nèi)的超級數(shù)據(jù)庫，爆炸性增長的信息資源 拓寬了人們的視野，而人們需要的個性化信息卻更加分散，網(wǎng)上信息具有的分布、動 態(tài)變化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點使人們面臨著一些問題【m 】，主要表現(xiàn)在如下兩個方面： ( 1 ) 收到的或下載的信息難以消化，即所謂的“信息過載”，因為搜索引擎總是窮 舉所有可用資源； ( 2 ) 用戶不能貼切表達自己真正的需求，也不知道如何更準確有效的去尋找，即所 謂的“資源迷向”。 在目前這個知識經(jīng)濟時代，人們對信息的渴求比以往任何時候都強烈。而人們在 獲取信息的時候總是希望以最短的時間獲取自己所需要的信息，雖然搜索引擎等信息 檢索工具可以給人們在找尋信息時提供一定的幫助，但是這種信息檢索技術(shù)和用戶信 息需求之間仍有很尖銳的矛盾。主要體現(xiàn)在以下幾個方面： ( 1 ) 使用搜索引擎進行信息查找，只要所輸入的關(guān)鍵詞相同，就會返回相同的信 息，而不會考慮到不同用戶的不同興趣愛好；而且，返回的信息往往成千上萬，良莠 不齊，還需要用戶花費大量的時間精力去篩選以期獲得自己真正需要的信息； ( 2 ) 網(wǎng)絡(luò)上的信息是動態(tài)變化的，往往這種變化是用戶最關(guān)心的，然而傳統(tǒng)的信 息獲取方式如搜索引擎并不能主動給用戶反映出這種變化； ( 3 ) 往往具有相同興趣的用戶對信息的需求基本一致。但傳統(tǒng)的搜索引擎方式并 不能提供協(xié)作過濾功能，因而也就使用戶失去了準確獲取信息的一個重要方式； ( 4 ) 搜索引擎要求用戶自己輸入關(guān)鍵詞，而關(guān)鍵詞質(zhì)量的高低直接影響到返回結(jié) 果的好壞，然而作為普通用戶往往并不能準確地用關(guān)鍵詞描述自己的信息需求，導(dǎo)致 用戶獲取信息的困難。 因此，人們迫切希望能夠找到一種能夠在信息海洋中自動獲取實用、準確、精煉 和優(yōu)質(zhì)信息的方法，信息推送技術(shù)( p u s h ) 就應(yīng)運而生了。 推送技術(shù)的本質(zhì)在于讓信息主動地去尋找用戶，因此其優(yōu)勢在于信息的主動性和 及時性，通過使用該技術(shù)，可以盡快地將信息推送到用戶面前 3 1 。p u s h 技術(shù)作為一種網(wǎng) 絡(luò)信息獲取技術(shù)是成功的。但還存在著許多有待研究和完善的問題，這些問題一定程 度地影響或限制了其發(fā)展 4 1 。如： ( 1 ) 推送信息不足以滿足用戶個性化的要求。 p u s h 技術(shù)是按照預(yù)先確定的一系列標準來傳送信息的，這種標準是建立在發(fā)送方 和接收方之間的協(xié)議上，而不是以用戶需求為基礎(chǔ)的。多數(shù)p u s h 產(chǎn)品針對性較差，滿 1 長春工業(yè)大學碩士學位論文 足用戶個性化程度不夠。這在頻道推送中表現(xiàn)得尤為突出。 ( 2 ) 未能很好地解決信息過載和數(shù)據(jù)風暴問題等。 p u s h 技術(shù)本來是為了解決因特網(wǎng)上信息過載而出現(xiàn)的新技術(shù)，然而結(jié)果事與愿違。 如果p u s h 產(chǎn)品大量使用，反而會加重網(wǎng)絡(luò)信息過載。而且當信息提供商將大量信息強 制性地推向用戶時，便會將用戶淹沒于“信息垃圾”中。 不過，隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)以及與p u s h 技術(shù)的有機結(jié)合，如智能代理技術(shù)、i p 多播推送技術(shù)、動態(tài)頻道技術(shù)，p u s h 技術(shù)將會得到進一步的完善與發(fā)展。 基于智能a g e n t 的信息推送技術(shù)正是針對信息推送技術(shù)中的個性化不足，信息過 載等問題提出的。智能a g e n t 技術(shù)作為近年來人工智能領(lǐng)域的研究熱點，因其智能性、 代理性、自主性、反應(yīng)性和社會性等特點正得到廣泛的應(yīng)用。將智能a g e n t 技術(shù)應(yīng)用 于信息推送技術(shù)中，可以十分靈活地提供多種智能化的信息處理手段，將有利于開拓 i n t e m e t 網(wǎng)絡(luò)資源的信息推送服務(wù)，實現(xiàn)i n t e m e t 網(wǎng)上信息個性化主動服務(wù)。 1 2 信息推送與智能a g e n t 的研究現(xiàn)狀 1 2 1 信息推送技術(shù)的發(fā)展過程 推送技術(shù)的誕生掀起了信息服務(wù)界的一場革命。而它的成長與發(fā)展也經(jīng)歷了理想 與現(xiàn)實的艱苦斗爭。推送技術(shù)是為了解決i n t e m e t 上的“信息過載”和“資源迷向”問 題而誕生的。然而現(xiàn)階段的網(wǎng)上推送技術(shù)既沒有真正達到提高效率的目的，也沒有實 現(xiàn)真正的個性化信息服務(wù)。但是信息推送技術(shù)在其發(fā)展中仍在不斷的趨于完善。它的 發(fā)展經(jīng)歷了如下四個發(fā)展階段 5 1 。 1 改進網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、互聯(lián)結(jié)構(gòu)和廣播結(jié)構(gòu)相結(jié)合 要真正提高網(wǎng)上推送技術(shù)的效率，達到人們預(yù)期的效果。首先，在通信方面采用 廣存網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。i n t e m e t 上普遍采用的通信協(xié)議是t c p i p 協(xié)議。t c p i p 協(xié)議假定 不同用戶的信息需求是彼此獨立的，只考慮如何實現(xiàn)端口間的最佳連通，而不顧網(wǎng)絡(luò) 中傳輸信息內(nèi)容是否有關(guān)聯(lián)，有什么關(guān)聯(lián)，在實現(xiàn)端口間的最佳連通時是以信息的“點 對點”個性化連接為代價的。與互聯(lián)結(jié)構(gòu)相比，廣播結(jié)構(gòu)幾乎不能夠滿足用戶對信息 的個性化需求，然而，廣播結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是所有用戶可以無沖突的共享信道，不會造成 信道擁塞。在互聯(lián)結(jié)構(gòu)中引進廣播結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，可以從原理上根本解決信道擁塞問題， 同時降低使用費用。 2 實現(xiàn)動態(tài)頻道技術(shù)，動態(tài)頻道和靜態(tài)頻道相結(jié)合 動態(tài)頻道適合于滿足那些非常個性化的信息需求。實現(xiàn)真正的個性化服務(wù)，必須 從技術(shù)上實現(xiàn)動態(tài)頻道推送技術(shù)，能讓用戶自己定制所需頻道。靜態(tài)頻道則可用于傳 播大眾化的信息，信息推送方通過對所收集的大眾信息進行整理，按主題加以組織， 設(shè)定成靜態(tài)頻道供用戶選擇，靜態(tài)頻道利用廣存網(wǎng)進行傳播，動態(tài)頻道則利用互聯(lián)網(wǎng) 2 長春工業(yè)大學碩上學位論文 進行傳送。二者的結(jié)合既能有效緩解通信線路的緊張，又能實現(xiàn)完全個性化的信息服 務(wù)。 3 推送技術(shù)和傳統(tǒng)的拉取技術(shù)的結(jié)合 新技術(shù)的出現(xiàn)并不一定會取代舊的技術(shù)，更多的時候新技術(shù)在本身不完善的情況 下是對舊技術(shù)的有機補充，同樣，推送技術(shù)也不能完全取代拉取技術(shù)，二者應(yīng)采用靈 活的方式進行結(jié)合。二者的結(jié)合有以下幾種方式： ( 1 ) 先推后拉：先及時地推送最新信息，再有針對性地拉取所需信息。便于用戶 瀏覽信息變化的新情況和趨勢，從而動態(tài)地選取需要深入了解的信息。 ( 2 ) 先拉后推：用戶先拉取所需信息，然后根據(jù)用戶的興趣，再有針對性地推送 相關(guān)的其他信息。 ( 3 ) 推中有拉：在信息推送過程中，允許用戶隨時中斷、定格在所感興趣的網(wǎng)頁 上，作進一步的搜索，主動拉取更豐富的信息。 ( 4 ) 拉中有推：在用戶拉取信息的搜索過程中，根據(jù)用戶輸入的關(guān)鍵詞，信源主 動推送相關(guān)信息和最新信息。 4 推送技術(shù)智能化 應(yīng)用人工智能和知識工程的方法研究與開發(fā)智能信息推送技術(shù)，可以有效提高網(wǎng) 上信息服務(wù)的效率和質(zhì)量。把機器學習方法引入推送技術(shù)中，可以識別和預(yù)測各種用 戶的興趣或偏好，從而有針對性地、及時地向用戶主動推送所需信息，更高效的滿足 不同用戶的個性化需求。而采用數(shù)據(jù)挖掘的方法和技術(shù)，可從所“推送拉取”的信息 中提取有用知識，發(fā)現(xiàn)隱藏在大量數(shù)據(jù)中的內(nèi)在規(guī)律，從而可以根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果 對靜態(tài)頻道進行設(shè)定，使靜態(tài)頻道的設(shè)定更符合用戶的信息需求。 推送技術(shù)的智能化是信息推送的發(fā)展方向，它可從根本上解決推送技術(shù)應(yīng)用推廣 過程中所遇到的問題。 1 2 2 智能a g e n t 發(fā)展現(xiàn)狀 智能a g e n t 是人工智能和代理技術(shù)的集成運用，其理論和技術(shù)最早提出在2 0 世紀 9 0 年代，是一個全新的研究開發(fā)領(lǐng)域1 8 引。近年來，由于i a 自身所具有的顯著的特性 和強大的功能，使得人們越來越廣泛地重視其應(yīng)用和研究工作。一般來說，i a 是一種 具有目標、知識和能力的獨立實體，其能力主要包括知識的獲取與應(yīng)用能力、與環(huán)境 通信能力和事務(wù)處理能力等；其基本功能特點主要包括智能性、代理性、學習性、協(xié) 作性和持續(xù)性。另外，可以從面向?qū)ο蟮姆椒ń嵌葋砜矗琲 a 是一種具有高度的自主性 的特殊的對象，除了基本屬性及行為外，還具有經(jīng)過專門定義的推理規(guī)則，從而使它 能夠按照人的意圖獨立自主的替人完成某些任務(wù)。 從應(yīng)用的角度來看，智能代理就是能自動執(zhí)行用戶委托的任務(wù)的計算軟件( 實體) ， 它有著極其廣泛的應(yīng)用1 1 0 1 ，比如郵件過濾代理【l l 】、信息獲取代理1 12 1 、桌面自動代理 】3 】 3 長春工業(yè)大學碩1 j 學位論文 等等，將使相關(guān)應(yīng)用程序獲取更大的智能化和應(yīng)用化。但具體到更多一部分個人和企 業(yè)的話，他們真正的價值在于要將代理技術(shù)應(yīng)用到自己的事務(wù)處理中去，代理的智能 將直接影響事務(wù)處理的效率。這種情況下，就要求我們必須去了解代理的工作原理， 要了解代理中存在的限制和實現(xiàn)上的困難，也就是說，要從技術(shù)的角度出發(fā)來理解和 掌握智能代理。 從技術(shù)的角度來看，智能代理應(yīng)當是由多種技術(shù)所支撐的，它不僅集成了人工智 能和代理技術(shù)，還涉及到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、信息檢索、計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)挖掘、自 然語言處理等許多領(lǐng)域，是許多實用的應(yīng)用特性的集合，開發(fā)者也正是使用這些應(yīng)用 特性來擴展應(yīng)用的功能和價值，從而達到應(yīng)用能自動執(zhí)行用戶委托的任務(wù)的目的f 1 4 】。 同圖形用戶接口( g u i ) 【”l 一樣，智能代理中有幾類關(guān)鍵【1 6 1 的技術(shù)，雖然并不是每個智能 代理都必須使用所有的這些技術(shù)，但使用這些技術(shù)越多的代理或應(yīng)用，將具有更多的 智能代理的特性。通?？梢詫⑦@些關(guān)鍵技術(shù)歸納為四大類f 1 7 】：機器( m a c h i n e r y ) 技術(shù)、 內(nèi)容( c o n t e n t ) 技術(shù)，訪問( a c c e s s ) 技術(shù)和安全( s e c u r i t y ) 技術(shù)。 目前的a g e n t 有三種類型： ( 1 ) 慎思a g e n t ( d e l i b e r a t i v ea r c h i t e c t u r e ) d s 】 w o o l d r i d g 和j e l m i n g s 定義慎思a g e n t 為：“包含世界顯示表示的、符號的模型， 并且其決策( 如執(zhí)行什么動作) 是通過邏輯( 至少是偽邏輯) 推理、基于模式匹配和符號 操作”。根據(jù)大多數(shù)通用的慎思方法，認知構(gòu)件基本上由兩部分組成：規(guī)劃器和世界模 型。這種方法中有一個基本的假設(shè)：對認知功能進行模塊化是可能的，即可以分開來 研究不同的認知功能( 如感知、學習、規(guī)劃和動作) ，然后把它們組裝在一起構(gòu)成智能 自治a g e n t 。 ( 2 ) 反應(yīng)a g e n t ( r e a c t i v ea r c h i t e c t u r e ) i t 9 1 與認知a g e n t 相反，反應(yīng)a g e n t 就是不包含用符號表示的世界模型，并且不使用 復(fù)雜符號推理的a g e n t 。第一個反應(yīng)a g e n t 出現(xiàn)在8 0 年代中期，其思想來源于我們?nèi)??；顒?，由日常動作而不是抽象推理組成。所以，在這種類型的a g e n t 中，沒有世界 模型和規(guī)劃，僅有一些簡單的行為模式，這些行為模式以刺激回答方式對環(huán)境的 改變做出反應(yīng)。因此，反應(yīng)a g e n t 只是簡單地對外部刺激發(fā)生反應(yīng)、沒有符號表示的 世界模型，并且不使用復(fù)雜的符號推理。反應(yīng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計部分是來自下面的假設(shè)：a g e n t 行為的復(fù)雜性可以是a g e n t 運作環(huán)境復(fù)雜性的反映，而不是a g e n t 復(fù)雜內(nèi)部設(shè)計的反 映。 ( 3 ) 混合a g e n t ( h y b r i da r c h i t e c t u r e ) 口o 】 越來越多的研究人員發(fā)現(xiàn)，無論是純粹的認知結(jié)構(gòu)，還是純粹的反應(yīng)結(jié)構(gòu)都不是 構(gòu)造a g e n t 的最佳方式。他們提出混合式結(jié)構(gòu)的a g e n t 系統(tǒng)，把兩種方式結(jié)合起來， 試圖以此來融合經(jīng)典和非經(jīng)典的人工智能。 經(jīng)過多年研究，國際上已出現(xiàn)了許多比較著名的多a g e n t 系統(tǒng)【”】，如m a c e 、i r m a 、 p r s 、c o o p e r a 、g r a t e 、t o u r i n gm a c h i n e 、i n t e r r a p 等等。 4 長存丁業(yè)大學碩 ：學位論文 1 3 本文所做的工作及內(nèi)容安排 1 3 1 論文的工作 本文研究和分析了在現(xiàn)有信息推送技術(shù)的基礎(chǔ)上融入a g e n t 技術(shù)，并結(jié)合知識發(fā) 現(xiàn)、i n t e r n e t 及數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，從而構(gòu)建了基于a g e n t 的信息推送系統(tǒng)模型。實現(xiàn)了 基于智能a g e n t 的信息推送原型系統(tǒng)。具體說明如下： ( 1 ) 研究了信息推送技術(shù)、智能a g e n t 技術(shù)、人工智能技術(shù)、知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)以及 數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。分析了在現(xiàn)有信息推送技術(shù)的基礎(chǔ)上融入人工智能技術(shù)的可行性。 ( 2 ) 基于以上研究和分析設(shè)計了一個基于智能a g e n t 的信息推送系統(tǒng)模型。并對 系統(tǒng)中的主要模塊進行了詳細的設(shè)計。該模型由四個a g e n t 模塊共同協(xié)作，提供了一 種基于a g e n t 的個性化信息推送服務(wù)：用戶a g e n t 和界面a g e n t 是根據(jù)用戶興趣的偏 好和信息的反饋訓練出來的，從而實現(xiàn)了個性化服務(wù)：信息a g e n t 自主運行，及時獲 取用戶喜歡的最新信息，從而實現(xiàn)了主動信息服務(wù)；推送a g e n t 實現(xiàn)搜索信息與用戶 個性化模式的匹配，體現(xiàn)信息服務(wù)的個性化特點。 ( 3 ) 完成了系統(tǒng)中主要算法的實現(xiàn)以及相關(guān)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。 1 3 2 論文的內(nèi)容安排 本文內(nèi)容的布局如下： 第l 章系統(tǒng)介紹了本文的研究背景以及本文所涉及到的兩個主要技術(shù)即信息推送 技術(shù)和智能a g e n t 技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。 第2 章主要闡述了論文所涉及到的相關(guān)知識。首先介紹了信息推送技術(shù)的起源、 概念、實現(xiàn)方式及其優(yōu)缺點，其次介紹了智能a g e n t 的概念、體系結(jié)構(gòu)以及工作原理、 通訊機制。 第3 章從整體出發(fā)簡要概括了基于智能a g e n t 的信息推送系統(tǒng)模型的總體構(gòu)想。 首先闡述了系統(tǒng)的設(shè)計目標以及設(shè)計思想，然后介紹了系統(tǒng)的工作原理以及系統(tǒng)特點。 第4 章詳細介紹了系統(tǒng)中主要模塊的設(shè)計。本章將系統(tǒng)中的四個模塊：用戶a g e n t ， 界面a g e n t ，推送a g e n t ，信息a g e n t 所涉及到的算法以及實現(xiàn)進行了詳細的描述。 第5 章簡單展示了系統(tǒng)中知識庫的設(shè)計與關(guān)聯(lián)關(guān)系，相關(guān)算法的程序?qū)崿F(xiàn)以及驗 證結(jié)果。 第6 章對本論文所作的工作進行總結(jié)，并提出了進一步工作的展望。 5 長春工業(yè)大學碩士學位論文 第2 章相關(guān)知識 信息推送技術(shù)和智能a g e n t 技術(shù)都是近年來發(fā)展起來的新技術(shù)，雖然關(guān)于它們， 目前學術(shù)界還沒有較為統(tǒng)一和標準的定義，但是基于目前的發(fā)展情況來看，它們都具 有可觀的發(fā)展前景。本章將系統(tǒng)地闡述本文所涉及到的兩個關(guān)鍵技術(shù)即信息推送技術(shù) 和智能a g e n t 技術(shù)。 2 1 信息推送技術(shù) 在“推送”技術(shù)問世之前，人們往往利用瀏覽器在i n t e r n e t 上搜尋來獲取信息， 一方面，面對浩如煙海的信息，很多用戶花費相當多的時問和費用也難以“拉取”到 自己所需要的信息；另一方面，信息發(fā)布者希望將信息及時、主動地發(fā)送到感興趣的 用戶計算機中，而不是等著用戶來拉取。p u s h 技術(shù)的出現(xiàn)，為人們展現(xiàn)了i n t e r n e t 發(fā)展的一個新力向；i n t e r n e t 上的信息不僅可以“拉取”，而且還能推送。如果說，用 戶以“拉取”方式獲取信息無異于“大海撈針”，那么將信息主動及時地“推送”給感 興趣的用戶，使用戶可以坐等信息到來則可以稱得上是“以逸待勞”。 2 1 1 信息推送技術(shù)的概念 在傳統(tǒng)的c l i e n t s e r v e r 結(jié)構(gòu)中，信息的傳輸是按照“拉取”( p u l l ) 的模型進行的： 由客戶機發(fā)送服務(wù)請求，服務(wù)器根據(jù)要求進行處理并返回客戶所需的結(jié)果?？蛻羰菙?shù) 據(jù)傳輸操作的發(fā)起者，他從服務(wù)器把信息“拉取”出來。即服務(wù)器是被動的。但是隨 著網(wǎng)絡(luò)信息容量的急劇增大，單純的信息拉取技術(shù)并不能保證用戶及時、準確地獲取 網(wǎng)絡(luò)信息資源。 1 9 9 6 年，p o i n t c a s t n e t w o r k 公司開創(chuàng)性地提出了“推送( p u s h ) ”技術(shù)，它通過與 一些媒體公司的合作，利用自己的推送軟件，向i n t e m e t 用戶自動發(fā)布各種預(yù)先訂制的 額聞、經(jīng)濟、體育等信劇”i 。 所謂信息推送，就是指網(wǎng)絡(luò)公司通過一定的技術(shù)標準或協(xié)議，從網(wǎng)上的信息源或 信息制作商獲取信息，再通過固定的頻道向用戶發(fā)送信息的新型信息傳播系統(tǒng)【2 3 1 。它 是根據(jù)用戶對信息的需求，有針對性和目的性，將用戶所需信息主動送達用戶。其內(nèi) 容：一是直接將信息源中的信息本身送給用戶：二是只將有關(guān)信息的目錄或索引通知 發(fā)送給用戶，由用戶根據(jù)通知去查詢相應(yīng)的信息。用戶的網(wǎng)上瀏覽不再是盲目的點擊 和游蕩，而是像面對廣播電視一樣選擇頻道、有目的地進行閱讀。 在p u s h 系統(tǒng)中，服務(wù)器把信息“推”給客戶系統(tǒng)。雖然數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蛉匀皇菑?服務(wù)器流向客戶，但操作的發(fā)起者卻成了服務(wù)器，而不是客戶。服務(wù)器根據(jù)客戶預(yù)先 6 長春工業(yè)大學碩士學位論文 設(shè)定好的觸發(fā)事件和發(fā)送內(nèi)容，在條件滿足時自動向客戶發(fā)送信息。僅一年時間，基 于p u s h 技術(shù)的應(yīng)用便獲得了很大的發(fā)展。 2 1 2 信息推送技術(shù)的工作機制 從理論上講，p u s h 技術(shù)是指服務(wù)方不需要客戶方的請求即可主動地將數(shù)據(jù)送到客 戶方，但在實際應(yīng)用領(lǐng)域中，這種服務(wù)的主動性是有一定限度的，即在用戶許可的范 圍內(nèi)提供主動服務(wù)。因此，在信息發(fā)布獲取應(yīng)用中它表現(xiàn)為p u s h 服務(wù)器自動地搜集用 戶較感興趣的信息并將其定期推送給用戶。 p u s h 技術(shù)將傳統(tǒng)郵遞服務(wù)中的“訂閱”概念引入了w e b 信息傳送，形象化地描述 了信息獲取的過程，目前的p u s h 系統(tǒng)，大多數(shù)是通過下面兩種基本模式來推送信息的 【2 4 】。 ( i ) 自動推送方式：最終用戶要求發(fā)送方按照預(yù)先約定的時間自動提交所指定的新 信息。具體的實現(xiàn)步驟是：首先最終用戶提出他們感興趣的某個特定的專題、網(wǎng)站等； 其次信息發(fā)送方根據(jù)用戶的請求，尋找新信息；第三由信息發(fā)送方將查到的信息采取 某種方式提供給用戶。這種自動推送方式本質(zhì)上是一種自動拉取的方式，它是在用戶 非在線的情況下，通過客戶軟件自動從服務(wù)器中獲取新內(nèi)容的方式來仿真服務(wù)器的主 動信息推送過程。利用自動推送技術(shù)，一方面，信息根據(jù)事先設(shè)定的時間流向用戶， 用戶無須在線地等待信息的下載，也無須進行預(yù)處理，可以大大改善最終用戶對w e b 信息的訪問能力；但另一方面，在一個單位內(nèi)部，某些時間段可能有很多用戶采取相 同的方式收集信息，這些大量的持續(xù)的信息流很可能造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，會直接影響到整 體網(wǎng)絡(luò)性能，因此，宜在非峰值時間采取這種推送方式來獲得信息。 ( 2 ) 事件驅(qū)動的推送方式：事件驅(qū)動方式以規(guī)則為基礎(chǔ)，通過判斷預(yù)先設(shè)置的規(guī)則 是否發(fā)生，來決定是否將相關(guān)信息或內(nèi)容提交給最終用戶。規(guī)則是由最終用戶、推送 管理員和發(fā)送方在設(shè)置時預(yù)先建立的，可能是駐留在服務(wù)器的關(guān)鍵字過濾，也可以是 針對數(shù)據(jù)庫檢索的相關(guān)規(guī)則。事件驅(qū)動方式的實現(xiàn)在很大程度上依賴于用戶興趣描述， 所形成的規(guī)則決定了推送事件觸發(fā)的條件和性質(zhì)。在現(xiàn)實的p u s h 系統(tǒng)里，事件驅(qū)動的 推送需要建立內(nèi)容和規(guī)則之間的中問層，該中間層用以實現(xiàn)規(guī)則的運用、內(nèi)容的甄選 和重構(gòu)以及推送事件的觸發(fā)等，麗規(guī)則通常是和一個數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)的，反映了用戶的 興趣需求或事件的性質(zhì)。事件驅(qū)動的推送方式通常用在支持快速事件變化處理以及使 信息過載最小化的場合，如股票系統(tǒng)。由特定事件引發(fā)的推送信息一般都非常重要， 它要求用戶立即進行處理，否則將失去其效用和價值。 2 1 3 信息推送的特點 信息推送技術(shù)改變了因特網(wǎng)上信息訪問的方式，將用戶搜尋信息變?yōu)橛心康牡亟邮?7 長春工業(yè)大學碩士學位論文 信息。這不僅改變了信息流動的方向，還通過信息流量的減少而降低因特網(wǎng)的負載。 其特點如下： ( 1 ) 無縫連接 無縫連接指客戶部件與i n t e m e t 連接是透明的，即可在無用戶交互或最少用戶交互 的情況下自動建立連接。由于用戶與i n t e m e t 的連接方式多種多樣，如撥號上網(wǎng)方式， 無線w e b 方式或通過局域網(wǎng)與i n t e r a c t 連接等，因此客戶部件需要針對不同的連接類型 進行相應(yīng)的連接操作。在復(fù)雜的應(yīng)用中，客戶部件還可智能地獲取當前配置完成自動 連接；對于不止一種連接方式，則可由用戶選擇連接方式或設(shè)定連接優(yōu)先級。這表明 p u s h 應(yīng)用可在網(wǎng)絡(luò)空閑時啟動，有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，比較適合于傳送大數(shù)據(jù)量的多 媒體信息。 ( 2 ) 靈活的用戶設(shè)置 用戶具有充分的決策權(quán)，可設(shè)定連接時間、推送內(nèi)容、本地資源分配等參量。因此 p u s h 技術(shù)在強調(diào)主動服務(wù)的同時也吸納了原有p u l l 技術(shù)的優(yōu)點。以用戶為中心是p u s h 技術(shù)成功的一個關(guān)鍵。 ( 3 ) 內(nèi)容定制文件 用戶書寫訂閱文件，p u s h 服務(wù)器按訂閱文件制定傳送內(nèi)容和傳送參數(shù)，是p u s h 技 術(shù)的重要環(huán)節(jié)。從用戶角度看，內(nèi)容定制文件使得用戶可從信息提供商處選擇感興趣 的信息，要求p u s h 服務(wù)器有選擇地推送。從信息提供商角度看，則可依內(nèi)容定制文件 將信息分類以適合不同用戶的不同需求。 ( 4 ) 持久文件傳輸 持久文件傳輸是指斷點重傳。當數(shù)據(jù)傳輸由于某種原因中斷時，可將當前傳輸狀 態(tài)存于客戶部件；當連接恢復(fù)時便從斷點處繼續(xù)開始傳送。這一特點在傳送數(shù)據(jù)量較 大的文件時非常重要。 ( 5 ) 有效利用帶寬 從客戶方看，通過使用空閑時段傳送數(shù)據(jù)，可以達到最大限度地利用帶寬。如 b a c k w e b 公司便采用此技術(shù)使用“斯文代理”在網(wǎng)絡(luò)空閑時從服務(wù)器獲取文件。 從服務(wù)器方看，根據(jù)組件重用原理將要傳送的數(shù)據(jù)量縮小至最低限度以減少帶寬 浪費。如m a r i m b a 公司使用m d 5 ( m e s s a g ed i g e s t5 ) 校驗和為文件簽名，對不同名字 而內(nèi)容相同的文件便進行重用而不再傳送一個冗余副本。 ( 6 ) 新舊內(nèi)容自然銜接 更新的內(nèi)容可以與已有信息相結(jié)合?？蛻舨考艽_定獲取和替換哪些信息，信息 的哪些部分；確定將信息存放于何處。 ( 7 ) 靈活的通告方式 當新的信息到達時，客戶部件通知用戶可進行讀取。依據(jù)傳送信息的類型和重要 性的不同通告具有多種形式，從簡單的對話框到具有音頻、視頻的動畫等等。 8 長春工業(yè)大學顧士學位論文 ( 8 ) 安全性 能夠確保推送給用戶的內(nèi)容是安全的，避免對用戶的系統(tǒng)造成破壞。 ( 9 ) 應(yīng)用協(xié)議 使用i n t e m e t 所基于的i p 協(xié)議組。t c p , u d p 是i p 協(xié)議組中兩個最重要的協(xié)議。 t c p 協(xié)議提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，但實時性不好；u d p 協(xié)議則考慮如何盡快地將數(shù)據(jù)包 發(fā)送出去但可靠性差，因此在大量發(fā)送數(shù)據(jù)的同時可能發(fā)生包丟失。 一些p u s h 技術(shù)開發(fā)商還開發(fā)了私有協(xié)議，實現(xiàn)特殊服務(wù)，如持久文件傳輸、有效 地利用帶寬等。但由于私有協(xié)議通用性差，因此不易用于有防火墻的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 2 1 4 信息推送技術(shù)的實現(xiàn)方式 基于網(wǎng)絡(luò)的信息推送主要有以下幾種形式【2 6 1 ： ( 1 ) 頻道式推送：這是目前普遍采用的一種模式，它將某些頁面定義為瀏覽器的頻 道，用戶可以像選擇電視頻道那樣接收感興趣的信息。 ( 2 ) 郵件式推送：用電子郵件方式主動將所推送信息發(fā)布給各用戶。 ( 3 ) 網(wǎng)頁式推送：在一個特定網(wǎng)頁內(nèi)將所推送的信息提供給用戶。 ( 4 ) 專用式推送：采用專門的信息發(fā)送和接收軟件。信源將信息推送給專門用戶。 根據(jù)原有系統(tǒng)的繼承和擴充程度的不同，p u s h 技術(shù)的實現(xiàn)可分為三種方式【2 7 】： ( 1 ) w e b 服務(wù)器擴展一c g i 方式。這種方式使用服務(wù)器擴展一c g i 來擴充原有w e b 服務(wù)器的功能，實現(xiàn)信息推送。c g i 命令可設(shè)計出能夠?qū)τ脩糨斎氲男畔⒆龀鲰憫?yīng)的 交互式w e b 站點，通常把表單嵌入w e b 頁面提供給用戶，用戶在瀏覽頁面時填寫并提 交表單進行“訂閱”；由服務(wù)器上的c g i 命令文件處理后動態(tài)地生成所需的h t m l 頁面； 最后w e b 服務(wù)器將特定信息送于用戶。這種方式實質(zhì)上仍是要用戶去“拉”，只不過拉 過來的信息是個人化定制的信息，因此是一種最弱意義上的“推送”。這種方式無需特 殊的客戶端部件，較易構(gòu)造應(yīng)用。 ( 2 ) 客戶代理方式。這種方式使用“客戶代理( c l i e n t a g e n t ) ”定期自動地對預(yù)定的 w e b 站點進行搜索，收集更新信息送回用戶?？蛻舸韺 e b 站點的搜索從其根目錄 開始直至用戶指定的頁面，當搜索到該頁面后便將所有遍歷的內(nèi)容都返回用戶。這就 存在一些問題：返回給用戶的內(nèi)容重點不突出；站點內(nèi)容的更新與客戶代理的自動查 詢不易同步；缺少對站點信息的類型劃分：用戶需要控制搜索深度，使用不方便等。 為克服這些不足，w e b 站點需要提供其資源列表和資源的更新狀態(tài)等信息以配合客戶 代理的搜索工作。信息提供商發(fā)布信息時，不必改動w e b 站點原有的組織結(jié)構(gòu)，只需 建立相應(yīng)的頻道定義格式( c d f ) 文件并放于w e b 服務(wù)器上即可。這種實現(xiàn)方式中，“主 動服務(wù)”由客戶代理提供，因此可將其稱之為“智能的拉”；但是從用戶角度來看，服 務(wù)的透明性使得它也可以屬于“推送”的范疇，而且很好地繼承了原有系統(tǒng)，實現(xiàn)比 9 長春工業(yè)大學碩士學位論文 較簡單。 ( 3 ) p u s h 服務(wù)器方式。這種實現(xiàn)方式對原有系統(tǒng)的改動最大，它提供包括p u s h 服 務(wù)器、客戶部件及開發(fā)工具等一整套集成應(yīng)用環(huán)境。經(jīng)過改動后，這些能夠從i n t e m e t 上向用戶計算機傳遞信息的w e b 站點被形象化地稱為“頻道”，用戶接收信息就像收看 “專題節(jié)目”，而且還可以指定其播放時間。在這里，p u s h 服務(wù)器提供主動服務(wù)，負責 收集信息形成“頻道內(nèi)容”然后推送給用戶：專用的客戶部件則主要負責接收到來的 數(shù)據(jù)及提交指令，并對數(shù)據(jù)進行處理。通常p u s h 服務(wù)器對信息進行分類組織，先將信 息量較大的數(shù)據(jù)推送給用戶，若用戶需要詳細了解某方面的信息則再次獲取該專項內(nèi) 容。因此，這種方式減少了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，有效地提高了信息獲取的效率。與上兩種 實現(xiàn)方式相比，它是一種“真正的推送”。這種實現(xiàn)方式還可支持私有協(xié)議，開發(fā)特殊 的服務(wù)應(yīng)用。 2 1 5 信息推送技術(shù)的優(yōu)缺點分析 “推送”技術(shù)為網(wǎng)上用戶帶來了一種新穎的上網(wǎng)方式?！巴扑汀钡闹饕獌?yōu)點一是對 用戶要求低普遍適用于廣大公眾，不要求用戶有專門的技術(shù)：二是及時性好，信 源及時地向用戶推送不斷更新的動態(tài)信息。但是，在隨后的實際應(yīng)用中，因為以下幾 個方面的不足，推送技術(shù)沒有取得預(yù)期的成功： ( 1 ) 不能確保發(fā)送成功由于p u s h 技術(shù)采用廣播的方式，當網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)送 信息時，只有接收器打開并正好切換到同一頻道上，傳輸才能發(fā)生作用，用戶才能獲 取信息。這對于那些要確保能收到信息的應(yīng)用領(lǐng)域是不適合的。 ( 2 ) 沒有信息狀態(tài)跟蹤p u s h 技術(shù)采用的是“開環(huán)控制”模式。一個信息發(fā)布 以后的狀態(tài)，如客戶是否收，收到后是否按信息的提示執(zhí)行了任務(wù)等這些“反饋信息” 發(fā)布者無從得知。 ( 3 ) 針對性差推送的信息內(nèi)容缺乏針對性，不便滿足用戶的個性要求。有價 值的重要信息，通常是要針對一些特定的群組來發(fā)送的，即只送給相關(guān)人士。p u s h 技 術(shù)不能滿足上述需求。 ( 4 ) 信源任務(wù)重信源系統(tǒng)要主動地、快速地、不斷地將大量信息推送給用戶。 2 2 智能a g e n t 技術(shù) 智能a g e n t ( i n t e l l i g e n ta g e n t ) 技術(shù)的誕生和發(fā)展是分布式人工智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 發(fā)展的必然結(jié)果。a g e n t 和多a g e n t 的研究近幾年來已成為基于網(wǎng)絡(luò)的分布式人工智能 研究的一個熱點，一些文獻稱a g e n t 技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)軟件領(lǐng)域里一個意義深遠的突破。 l o 長春r 丁業(yè)大學碩士學位論文 2 2 1 智能a g e n t 的概念 a g e n t 的概念最早可追溯到1 9 7 7 年c a r lh e w i t t 的“v i e w i n gc o n t r o ls t r u c t u r e sa s p a t t e r n s o f p a s s i n g m e s s a g e s ”一文。在此文中，c a r l h e w i t t 定義了具有自兼容性、交互 性和并發(fā)處理機制的對象，成為“a c t o r ”，該對象具有封閉的內(nèi)在狀態(tài)，并且可以與其 他同類對象進行消息發(fā)送和反饋。a g c n t 一詞最早可見于m m i n s k y 于1 9 8 6 年出版的 s o c i e t yo f m i n d ) ) 一書。m m i n s k y 引入了“s o c i e t y ”和“s o c i e t yb e h a v i o r ”的概念。 個體存在于社會中，社會中的個體在有矛盾的前提下通過協(xié)商或者競爭的方法得到對 問題的求解。這些個體被稱為“a g e n t ”。1 9 9 4 年，m m i n s k y 對a g e n t 的概念作了進一步 努的說明。他認為：a g e n t 是一些具有特別技能的個體。對于計算機而言，a g e n t 是指 “能完成一些任務(wù)而人們無須了解它是如何工作的機器，該機器可被處理為功能黑箱” 【2 羽。 目前關(guān)于智能a g e n t 的概念因所研究和關(guān)心的問題不同而很不一致，而且基本上所 有的研究