2022年人工智能教案08章智能體83智能體之間的通訊

1、83 智能體之間的通訊智能體之間的交互和和諧是通過(guò)智能體之間的通訊來(lái)完成的；當(dāng)前智能體在完成了對(duì)其它智能體的建模之后,假如要對(duì)其它智能體進(jìn)行掌握和和諧,比如轉(zhuǎn)變其它智能體的目標(biāo),學(xué)問(wèn)或者是對(duì)環(huán)境的置信, 就應(yīng)當(dāng)通過(guò)通訊動(dòng)作來(lái)完成；本節(jié)主要介紹了智能體之間的言語(yǔ)行為,及言語(yǔ)行為的試驗(yàn), 最終用一個(gè)對(duì)語(yǔ)言符號(hào)串的懂得來(lái)具體地說(shuō)明；8.3.1 言語(yǔ)行為 當(dāng)前智能體可以通過(guò)兩類(lèi)方法來(lái)有意地影響其它智能體的 動(dòng)作；假如當(dāng)前智能體知道其它智能體如何對(duì)其環(huán)境的變化做出 反應(yīng),那么當(dāng)前智能體就可以通過(guò)轉(zhuǎn)變環(huán)境來(lái)達(dá)到所需的成效；例如,當(dāng)前智能體可能把一塊積木放在另一個(gè)智能體的前 面,由于當(dāng)前智能體知道其它智能體

2、可能有摞積木的行為；當(dāng)前智能體可以試圖轉(zhuǎn)變其它智能體的目標(biāo)、學(xué)問(wèn)（或者置信）和動(dòng)作挑選機(jī)制；它可以通過(guò)直接寫(xiě)另一個(gè)智能體的認(rèn)知機(jī)構(gòu)中的這些元素來(lái)達(dá)到目的；例如一個(gè)人 （可假定為當(dāng)前智能體）可以使用這個(gè)方法來(lái)掌握一個(gè)擁有這種接口通道的智能體；更好玩的是, 當(dāng)前智能體可以用這種方法和其它智能體通訊,使得其它智能體對(duì)其的置信和目標(biāo)（最終使得其它智能體實(shí)行其所期望的行動(dòng)） 做出轉(zhuǎn)變； 這種通訊的媒介是依靠于其它智能體的感覺(jué)和知覺(jué)裝置的；比如,它可能包括寫(xiě)（基于另一個(gè)智能體的視覺(jué)才能）,聲音 （基于其它智能體的聽(tīng)覺(jué)才能）或者 廣播（基于其它智能體的電磁接受才能）；當(dāng)一個(gè)智能體實(shí)行如上之一的行動(dòng), 并有意

3、的去影響其它智能體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)時(shí),我們稱(chēng)其為正在進(jìn)行一個(gè)通訊的行為（Communication act）；人類(lèi)的通訊行為一般涉及到了說(shuō)話(huà)時(shí)采納的語(yǔ)言（使用聲波作為媒介）；因此,語(yǔ)言學(xué)家也把各種不同的通訊行為稱(chēng)為言語(yǔ)的行為（ speech act）；講話(huà)的一方稱(chēng)為說(shuō)話(huà)者（Speaker）,受話(huà)的一方稱(chēng)為聽(tīng)眾 Listener；依據(jù)哲學(xué)家 John Searle的理論,言語(yǔ)的行為一般有如下幾種：表示型（陳述了一個(gè)主見(jiàn)或者建議）,指示型（要求或者命令） ,托付型（許諾或威逼） ,表達(dá)型（感謝或者賠禮）和聲明型（實(shí)際上可以轉(zhuǎn)變世界的狀態(tài),比如 我現(xiàn)在宣布你們成為夫妻 ）；言語(yǔ)的行為可能有不同的物理表現(xiàn)形

4、式,它們可以是一個(gè)動(dòng)作的序列（比如在手勢(shì)語(yǔ)言中） 、一串符號(hào)（在文本中） 、一個(gè)聲 音擾動(dòng)（尖叫講話(huà)）或者閃光燈；無(wú)論采納什么形式,言語(yǔ)行為 的表現(xiàn)都被稱(chēng)為講話(huà)； 據(jù) Searle 所說(shuō),講話(huà)不但要表達(dá)講話(huà)的內(nèi) 容,仍要表達(dá)講話(huà)的類(lèi)型；例如,假如采納英文文本作為媒介,那么語(yǔ)句 Put block A on block B 不但表達(dá)了其要求的性質(zhì), 而且表示了命題的內(nèi)容：OnA, B；（這種講話(huà)的方式被說(shuō)話(huà)者采納來(lái)轉(zhuǎn)變聽(tīng)眾的目標(biāo)結(jié)構(gòu)； ）假設(shè)言語(yǔ)的行為可以對(duì)聽(tīng)眾的知道產(chǎn)生影響；假如當(dāng)前智能體 A1 通過(guò)一個(gè)表示型的言語(yǔ)行為來(lái)通知聽(tīng)眾A2：一個(gè)由 f 指代的命題為真；那么A1 可以認(rèn)為這個(gè)言語(yǔ)行為

5、的后果是：A2 知道 A1 要告知它 f；這里沒(méi)有描述A2 是如何表達(dá)這個(gè)意圖的,也沒(méi)有描述 A1 如何表達(dá)以上的信息讓A2 知道；目標(biāo)和意圖的表達(dá)方式所涉及到的裝置是比較多的；幸運(yùn)的是,通過(guò)談話(huà)（talk）可以代替 A1 想通過(guò)言語(yǔ)行為對(duì)A2 產(chǎn)生的影響： A2 信任 f；說(shuō)話(huà)者想對(duì)聽(tīng)眾產(chǎn)生的影響被稱(chēng)為言語(yǔ)表達(dá)成效的影響；當(dāng)然,言語(yǔ)表達(dá)成效影響的實(shí)現(xiàn)完全依靠于聽(tīng)眾,只有聽(tīng)眾是極端的輕信,或者聽(tīng)眾信任說(shuō)話(huà)者是值得信任的情形下,才能假定言語(yǔ)表達(dá)的成效；我們?cè)倩氐角懊娴睦又? 可通過(guò)假設(shè) A1 認(rèn)定它的行為（通知 A2 關(guān)于 f）具有言語(yǔ)表達(dá)成效來(lái)簡(jiǎn)化我們的爭(zhēng)論；我們假設(shè)A1 用公式 A2,f來(lái)

6、表達(dá)它對(duì) A2 的影響；當(dāng)人類(lèi)使用語(yǔ)言時(shí), 一個(gè)語(yǔ)句的言語(yǔ)表達(dá)成效有時(shí)會(huì)產(chǎn)生意外的成效；例如,在句子You left the refrigerator door open 中,說(shuō)話(huà)者的真正意圖是要求受話(huà)者關(guān)上冰箱；言語(yǔ)行為的表達(dá)成效不同于所謂的間接言語(yǔ)行為（indirect speech act）；一個(gè)采納間接言語(yǔ)行為的說(shuō)話(huà)者假定聽(tīng)眾可以從上下文的環(huán)境中推斷出說(shuō)話(huà) 者的意圖,并使用這個(gè)意圖去打算言語(yǔ)行為的表達(dá)成效；因此,Do you have the time.是一個(gè)間接的問(wèn)話(huà)方式（由于此方式更有禮貌）,它要求聽(tīng)眾回答告知說(shuō)話(huà)人時(shí)間,而并不要求聽(tīng)眾是否 知道時(shí)間；言語(yǔ)行為的實(shí)現(xiàn) 言語(yǔ)行為的實(shí)現(xiàn)

7、, 或者說(shuō)物理的表現(xiàn)形式是講話(huà)；現(xiàn)在爭(zhēng)論一下類(lèi)似 Tella,f的通訊行為是如何像說(shuō)話(huà)者和聽(tīng)眾之間的交談一樣進(jìn)行傳輸?shù)模?可以考慮兩種可能性： a從說(shuō)話(huà)者到受話(huà)者之間的一個(gè)規(guī)律公式的直接傳輸；b說(shuō)話(huà)者傳送一些符號(hào)串,然后受話(huà)者把它們轉(zhuǎn)換成自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)（比如說(shuō)規(guī)律公式）；假如說(shuō)話(huà)者和受話(huà)者共享了某些基于特點(diǎn)的世界模型,而且這些模型的公式都由相同的符號(hào)構(gòu)成,那么一個(gè)言語(yǔ)行為可以通過(guò)傳遞規(guī)律公式來(lái)實(shí)現(xiàn)（附加上傳送的言語(yǔ)形式的類(lèi)型）；例如,在這種情形下,言語(yǔ)的行為T(mén)ellA2,ClearB OnB,C 可以通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：當(dāng)前智能體發(fā)送公式 ClearBOnB,C 給智能體 A2,并指示了所傳送的

8、言語(yǔ)行為的類(lèi)型為表示型；留意,這樣做要假定公式 ClearBOnB,C 相對(duì)于 A2 所表達(dá)的意思和其對(duì)于當(dāng)前智能體所表達(dá)的意思相同；甚至在我們對(duì)全部的智能體構(gòu)建和編程的情形下, 這種相同的學(xué)問(wèn)表達(dá)詞匯相同的假設(shè)條件仍是太強(qiáng)了, 對(duì)于我們某些感愛(ài)好的情形是根本不行行的；即使兩個(gè)智能體的學(xué)問(wèn)表示詞匯和模型在啟動(dòng)時(shí)是一樣的,假如遇到任何新的對(duì)象, 幾乎不行能給予它們相同的名字；假如智能體能夠使用基本的原語(yǔ)創(chuàng)建新的謂詞,這些等價(jià)的謂詞也可能有不同的符號(hào)；正由于當(dāng)前智能體對(duì)其它的智能體實(shí)行一種有意的方 式,其它的智能體可以不采納規(guī)律公式來(lái)對(duì)世界模型進(jìn)行編碼；在如上的限制下, 智能體之間的通訊如何成為可

9、能呢？一種答案包括了前面闡述的兩種挑選中的其次個(gè)：用一個(gè)一樣、 通用的通訊語(yǔ)言,通過(guò)設(shè)計(jì)、使用和指令,通訊智能體對(duì)在這種通訊語(yǔ)言方式下傳輸?shù)姆?hào)串如何轉(zhuǎn)變其它智能體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行 學(xué)習(xí)；舉例來(lái)說(shuō),采納有意的方式,當(dāng)前智能體能夠?qū)θ缦虑樾巫鞒霾聹y(cè)： 假如傳送給智能體A2 的字符串為 block B is on block C and block B is clear,那么對(duì) A2 的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的言語(yǔ)表示成效就可以用當(dāng)前智能體的學(xué)問(wèn)庫(kù)中的公式： A2, OnB, CClearB來(lái)描述；在這個(gè)例子中,當(dāng)前智能體通過(guò)發(fā)送語(yǔ)句 block B is on block C 和block B is clear

10、 來(lái)執(zhí)行言語(yǔ)行為T(mén)ellA2, OnB, C ClearB ；受話(huà)者把這些語(yǔ)句翻譯成其學(xué)問(wèn)表示的內(nèi)部形式；當(dāng)然,由于假定正在智能體的設(shè)計(jì)階段,我們能挑選我們喜愛(ài)的任何通訊語(yǔ)言； 假如當(dāng)前智能體也需要用一些像英語(yǔ)一樣的語(yǔ)言與 人通訊,就可以創(chuàng)造一個(gè)猶如例子中的類(lèi)似英語(yǔ)的語(yǔ)言；使用基于符號(hào)串的語(yǔ)言蘊(yùn)涵了兩個(gè)問(wèn)題的解決方案：給定一個(gè)言語(yǔ)的行為, 如何生成一個(gè)符號(hào)串；如何把一個(gè)符號(hào)串翻譯成一個(gè)對(duì)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的影響； 雖然勉勵(lì)在人工的智能體中使用符號(hào)串 作為通訊的媒介, 但是用機(jī)器生成并懂得自然語(yǔ)言是依各自的興 趣進(jìn)行的；通訊使用的符號(hào)串的生成和懂得主要在自然語(yǔ)言的領(lǐng) 域中學(xué)習(xí)和爭(zhēng)論范疇； 因此對(duì)智能體之間

11、通過(guò)字符串的通訊,處 理將主要集中在類(lèi)似于英語(yǔ)的語(yǔ)句言語(yǔ)行為中,這將通過(guò)自然語(yǔ) 言處理的手段來(lái)解決；8.3.2 懂得語(yǔ)言字符串 一個(gè)符號(hào)字符串是被智能體由一個(gè)帶有肯定意圖的言語(yǔ)方 式所傳遞；我們要考慮的是如何將被接受方接受的字符串翻譯成講話(huà)方期望的命題公式； 這個(gè)翻譯過(guò)程所需的一些信息嵌入在字符串的語(yǔ)法屬性里面； 例如,講話(huà)方可能期望將字符串 block b is on block C 翻譯成 OnB,C 而不是 OnC,B ；利用自然語(yǔ)言處理 的句法分析和語(yǔ)義分析,我們可以得到所期望的結(jié)果；參見(jiàn)第 7章自然語(yǔ)言處理下面所列出的語(yǔ)法規(guī)章都符合上下文相關(guān)語(yǔ)法,其中表示規(guī)律蘊(yùn)涵；例：一個(gè)擴(kuò)充的短語(yǔ)

12、結(jié)構(gòu)語(yǔ)法如下所示：A Nou nEA B NounEB C NounEC Block A NounBlockA Block B NounBlockB Block C NounBlockC Floor NounFloorFl And Conj Or Conj Clear Adj x Clearx Empty Adj x Clearx Occupied Adj x ClearxOn Prep xy Onx, yAbove Prep xy Onx, y Below Prep xy Ony, xIs Adj x x VP x xIs PP x x , VPx x, Prep xy x,yNP PP x

13、 x , Noun NP Adj x xNP NP NP VP x x S S1Conj S 2 S 1 2 顯示 block B is on block C and block B is clear 分析過(guò)程的語(yǔ)義分析樹(shù),如右圖所示：圖 8-6 語(yǔ)義分析樹(shù)t8-6_swf.htm下面就上述語(yǔ)義樹(shù)的分析過(guò)程,進(jìn)行具體的說(shuō)明：從規(guī)律結(jié)構(gòu)和每個(gè)終結(jié)符開(kāi)頭,先看一下語(yǔ)法規(guī)章為名詞的終結(jié)符號(hào)；例如第一個(gè)規(guī)章 A NounEA ,它陳述了和名詞 A相關(guān)的語(yǔ)法元件是原子 EA （EA 的意思是由 A 代表的對(duì)象是一個(gè)實(shí)體）；在語(yǔ)法分析中,這個(gè)規(guī)章陳述了終結(jié)符 A 在符號(hào)串的顯現(xiàn)能被重寫(xiě)為 NounEA 全

14、部的規(guī)章依據(jù)自左向右的方式進(jìn)行書(shū)寫(xiě),由于這些公式將應(yīng)用到自底向上的分析中（用箭頭右邊的分析代替終結(jié)符）；這里,執(zhí)行名詞置換, 我們可以得到如下已經(jīng)過(guò)分析的句子：NounBlockB is on NounBlockC and NounBlockB is clear 下面是對(duì)終結(jié)符and 和 or 寫(xiě)的規(guī)章：And Conj Or Conj 應(yīng)用 and 規(guī)章生成：NounBlockB is on NounBlockC Conj NounBlockB is clear 公式中的部件并非與其他的終結(jié)符直接相關(guān)；在本例中,形容詞 clear, empty 和 occupied 都陳述了一些對(duì)象的屬性,

15、因此它們應(yīng)當(dāng)用適當(dāng)?shù)年P(guān)系常量和對(duì)象常量引入謂詞演算算子；但是,在我們置換這些形容詞時(shí),可能不知道它們正在描述哪個(gè)對(duì)象的屬性；因此,對(duì)形容詞 clear,規(guī)章表中應(yīng)當(dāng)有如下的規(guī)章：clear AdjClearx；表達(dá)式 clearx說(shuō)明為一個(gè)謂詞演算公式,為了生成一個(gè)謂詞演算公式,該范式應(yīng)當(dāng)應(yīng)用到一些對(duì)象常量上；這里使用 l 表達(dá)式來(lái)定義這種范式； 因此對(duì) clear 規(guī)章的一個(gè)更精確的描述為：Clear Adj x Clearx在這里一個(gè)短語(yǔ)的含義有時(shí)用另一個(gè)短語(yǔ)的含義來(lái)表達(dá),例如,假如我們把該范式應(yīng)用到對(duì)象常量 x ClearxB = ClearB ；B,就會(huì)得到：把 Clear 規(guī)章應(yīng)用到

16、我們已經(jīng)部分說(shuō)明的句子,得到：NounBlockB is on NounBlockC Conj NounBlockB is Adj x Clearx對(duì)于其它的形容詞,利用相同的規(guī)章；下面是關(guān)于名詞短語(yǔ)（非終結(jié)符）的規(guī)章；第一一個(gè)名詞是一個(gè)名詞短語(yǔ)（在語(yǔ)法上沒(méi)有任何轉(zhuǎn)變）：Noun s NP s其中 fs是一個(gè)一元原子（帶有模式變量 產(chǎn)生：）；應(yīng)用這個(gè)規(guī)章NPBlockB is on NPBlockC Conj NPBlockB is Adj x Clearx一個(gè)名詞短語(yǔ)也是一個(gè)跟隨著名詞短語(yǔ)的形容詞,在后面的歸納中給出；在動(dòng)詞短語(yǔ)中, 本例只含有一個(gè)動(dòng)詞is；它總是和一個(gè)形容詞或一個(gè)介詞短語(yǔ)合

17、用；當(dāng)用一個(gè)形容詞時(shí),我們有規(guī)章：Is Adj x x VP x x在這個(gè)規(guī)章中, 是一個(gè)一元關(guān)系常量,表示該形容詞的相關(guān)屬性；（本例中沒(méi)有涉及）下面說(shuō)明一個(gè)名詞短語(yǔ)和一個(gè)動(dòng)詞短語(yǔ)如何組合成為一個(gè)句子：NP sVP x x S x x ss其中 是任何關(guān)系常量,當(dāng)應(yīng)用 表達(dá)式時(shí), 的 變量 x被約束；這個(gè)組合通過(guò)把來(lái)自動(dòng)詞短語(yǔ)的一個(gè) 名詞短語(yǔ)給出的對(duì)象常量上面獲得；經(jīng)過(guò)精簡(jiǎn)后得到： 表達(dá)式應(yīng)用到由NP VP x x S 應(yīng)用此規(guī)章會(huì)產(chǎn)生：NPBlockB is on NPBlockC Conj NPBlockB VP x ClearxNPBlockB is on NPBlockC Conj SClearB BlockB 下面處理介詞和介詞短語(yǔ)：On Prep xy Onx, y留意 ：on 引入一個(gè)二元謂詞,而 就是要求的變量；lambda 變量所跟蹤的變量Prep xy x,yNP PP x y x ,y 經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化可以得出：Prep xy x,yNP PP x x , 其中 是與介詞相關(guān)的任何二元關(guān)系常量；然后后應(yīng)用關(guān)于動(dòng)詞短語(yǔ)的規(guī)章和以上說(shuō)明的其它規(guī)章：Is PP x x , VP x x, 可以得到：NPBlockB i