人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人

第八章

智能體與智能機器人YOURcompany人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第1頁。智能體多智能體智能機器人目錄案例導讀人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第2頁。案例導讀相比17年前的SARS，2020年新冠肺炎讓我們看到了智能技術在抗疫一線的力量。問診、消毒、送餐、測溫，智能技術在很多場景中找到了用武之地。隨著確診病例不斷增加，一線醫(yī)療資源極度缺乏，一方面醫(yī)護人員人手不足，另一方面，滿負荷的工作量大大增加了醫(yī)護人員的感染幾率。疫情必須防控，醫(yī)生和護士們也需要被保護，智能機器人代替醫(yī)護人員“上崗”這一應對方案則更好的幫助醫(yī)療機構打好防疫阻擊戰(zhàn)。人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第3頁。智能體人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第4頁。智能體的定義

Agent可以看做是一個程序或者一個實體，它嵌入在環(huán)境中，通過傳感器(sensors)感知環(huán)境，通過效應器（effectors）自治地作用于環(huán)境并滿足設計要求。人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第5頁。（1）自主性：Agent具有獨立的局部于自身的知識和知識處理方法，能夠根據(jù)其內(nèi)部狀態(tài)和感知到的環(huán)境信息自主決定和控制自身的狀態(tài)和行為。（2）反應性：Agent能夠感知、影響環(huán)境。Agent的行為是為了實現(xiàn)自身內(nèi)在的目標，在某些情況下，Agent能夠采取主動的行為，改變周圍的環(huán)境，以實現(xiàn)自身的目標。（3）社會性：很多Agent同時存在，形成多智能體系統(tǒng)，模擬社會性的群體。Agent具有和外部環(huán)境中其它Agent相互協(xié)作的能力，在遇到?jīng)_突時能夠通過協(xié)商來解決問題。（4）進化性：Agent應該能夠在交互過程中逐步適應環(huán)境，自主學習，自主進化。智能體的特性人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第6頁。智能體的理解人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第7頁。智能體的實例名稱感受器執(zhí)行器人類智能體眼、耳和其他器官手、腳、聲音等機器智能體攝像頭、紅外測距儀各種馬達軟件智能體擊鍵、文件內(nèi)容、網(wǎng)絡包屏幕顯示、寫文件、發(fā)送網(wǎng)絡包人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第8頁。智能體體系結構和程序之間具有如下關系：

智能體=體系結構+程序傳感器環(huán)境執(zhí)行器條件-作用規(guī)則作用決策世界現(xiàn)狀Agent反應式Agent是一種具備對當時處境的實時反應能力的Agent智能體的分類人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第9頁。慎思式Agent是一種基于知識的系統(tǒng)，包括環(huán)境描述和豐富的智能行為的邏輯推理能力。

目標知識庫狀態(tài)作用決策規(guī)劃信息融合傳感器環(huán)境執(zhí)行器Agent智能體的分類人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第10頁。規(guī)劃建模決策生成通信感知器反射執(zhí)行器環(huán)境其他AgentAgent協(xié)作與協(xié)商預測請求/應答信息一般情況動作緊急和簡單情況復合式Agent是在一個Agent內(nèi)組合多種相對獨立和并行執(zhí)行的智能形態(tài)，其結構包括感知、動作、反應、建模、規(guī)劃、通信和決策等模塊。智能體的分類人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第11頁。興趣匹配組織結構智能信息檢索決策支持系統(tǒng)移動計算遠程教育數(shù)字娛樂用戶助理電信智能體的應用人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第12頁。多智能體人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第13頁。智能體（agent）和多智能體技術起源于分布式人工智能研究。在生活中，可以看到很多智能體。例如在十字路口，一個可以根據(jù)路口各個車道車流量智能地設置紅綠燈的時間控制器；在某高層建筑中多個電梯形成電梯組，電梯組就是一個智能體，當用戶按下按鈕之后，電梯組就會響應用戶請求，決定某一部電梯到相應的樓層。人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第14頁。多智能體多個智能體組成一個松散耦合又協(xié)作共事的系統(tǒng)，就是一個多智能體系統(tǒng)(multi-AgentSystem，MAS)。在前面討論Agent特性時，實際上就是多智能體系統(tǒng)的特性，如交互性、社會性、協(xié)作性、適應性和分布性等。此外，多智能體系統(tǒng)還具有如下特點：（1）數(shù)據(jù)分布或分散；（2）計算過程異步、并發(fā)或并行；（3）每個智能體具有不完全的信息和問題求解能力；（4）不存在全局控制。人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第15頁。在多智能體系統(tǒng)中，如果每個智能體都是自利的(使自身獲利最大），那么每個智能體的最優(yōu)策略組合未必是多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)策略。這反映了多智能體系統(tǒng)中個體利益與集體利益相沖突的矛盾本質(zhì)。多智能體系統(tǒng)不像集中控制系統(tǒng)那樣，由一個集中式的控制器對每個智能體的策略進行控制，因此，在多智能體系統(tǒng)中需要為每個智能體設計種機制，通過協(xié)商來獲得系統(tǒng)的最佳策略。多智能體協(xié)商人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第16頁。柔性制造協(xié)調(diào)專家系統(tǒng)分布式預測分布式智能決策軟件開發(fā)虛擬現(xiàn)實操作系統(tǒng)交通控制智能機器人多智能體的應用人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第17頁。智能機器人智能機器人按照智能程度不同，分為傳感型智能機器人、交互型智能機器人、自主型智能機器人。人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第18頁。智能機器人智能機器人分類1.傳感型智能機器人2.交互型智能機器人3.自主型智能機器人人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第19頁。大多數(shù)專家認為智能機器人至少要具備以下三個要素：一是感覺要素，用來認識周圍環(huán)境狀態(tài)；二是運動要素，能對外界做出反應性動作；三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得到的信息，能思考出采用什么樣的動作。智能機器人結構人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第20頁。智能機器人的研究方向1.面向任務。2.傳感技術和集成技術。3.機器人網(wǎng)絡化。4.智能控制中的軟計算方法。5.機器學習。6.智能人機接口。7.多機器人協(xié)調(diào)作業(yè)。人工智能基礎-第八章-智能體與智能機器人全文共23頁，當前為第