人工智能與agent技術(shù)的論文(2)
人工智能與agent技術(shù)的論文篇二
淺談智能移動Agent技術(shù)
摘要:計算機智能化和網(wǎng)絡(luò)化進程促成了Agent技術(shù)的迅速崛起和廣泛應(yīng)用，移動Agent技術(shù)是為解決復(fù)雜、動態(tài)、分布式智能應(yīng)用而提出的一種全新的計算手段，是計算機軟件技術(shù)的又一次深刻變革。移動Agent(mobile Agent)則是具有移動性的Agent。
關(guān)鍵詞：軟件Agent、移動Agent
引言
隨著人工智能和計算機信息時代的飛速發(fā)展，特別是近幾年來計算機網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)技術(shù)的普遍應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為目前人們發(fā)布和獲取信息的基本平臺。在這樣的背景下，計算已經(jīng)不再像以前那樣僅僅局限于網(wǎng)絡(luò)中的幾臺服務(wù)器上，而是要求所有計算機都融入到分布式計算這一大環(huán)境中來，這就引發(fā)了分布式計算新一輪的研究熱潮，這期間最引人注目的就是智能軟件Agent。簡單地說，移動Agent是一個能在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中自主地從一臺主機遷移到另一臺主機，并與其他Agent或資源交互的程序。移動Agent是一種新的網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)，它能有效地降低分布式計算中的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、提高通信效率、動態(tài)適應(yīng)變化了的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并具有很好的安全性和容錯能力。為有效地進行數(shù)據(jù)庫訪問提供了一種新思路和新方法。移動Agent實質(zhì)上是一個封裝代碼、運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)的計算實體，是可以在執(zhí)行過程中，有目的地、自治的在網(wǎng)絡(luò)中移動，利用與分布資源的局部交互而完成分布任務(wù)的軟件實體。傳統(tǒng)客戶機與服務(wù)器問的交互需要連續(xù)的通信支持;而移動Agent可以遷移到服務(wù)器上，與之進行高速的本地通信，這種通信不再占用網(wǎng)絡(luò)資源。
移動Agent
軟件Agent技術(shù)的誕生和發(fā)展是人工智能和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。從20世紀(jì)60年代起，傳統(tǒng)的人工智能技術(shù)開始致力于對知識表達、智能推理、機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的研究，這些研究成果在計算機軟件中的應(yīng)用使得軟件有了一定程度上的主動性，并在自主判斷和行為選擇上有了一定的智能性。目前，人工智能圍繞知識這一中心所進行的研究和應(yīng)用正在促成知識工程這一新興學(xué)科的生成，它涉及到知識的獲取、存儲和管理等一系列課題。隨著Internet應(yīng)用的逐步深入，特別是信息搜索、分布式計算以及電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展，人們越來越希望在整個Internet范圍內(nèi)獲得最佳的服務(wù)，渴望將整個網(wǎng)絡(luò)虛擬成為一個整體，使軟件Agent能夠在整個網(wǎng)絡(luò)中自由移動，移動Agent的概念隨即孕育而生。
移動Agent，即一個能在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中自主地從一臺主機遷移到另一臺主機，并可與其它Agent或資源交互的軟件實體。移動Agent是一類特殊的軟件Agent，它除了具有軟件Agent的基本特性--自治性、響應(yīng)性、主動性和推理性外，還具有移動性，即它可以在網(wǎng)絡(luò)上從一臺主機自主地移動到另一臺主機，代表用戶完成指定的任務(wù)。這種新的計算模式能有效地降低分布式計算中的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、提高通信效率、動態(tài)適應(yīng)變化了的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并具有很好的安全性和容錯能力。
移動Agent可以看成是軟件Agent技術(shù)與分布式計算技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)計算模式有著本質(zhì)上的區(qū)別。移動Agent不同于遠(yuǎn)程過程調(diào)用(RPC)，這是因為移動Agent能夠不斷地從網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點移動到另一個節(jié)點，而且這種移動是可以根據(jù)自身需要進行選擇的。移動Agent也不同于一般的進程遷移，因為一般來說進程遷移系統(tǒng)不允許進程自己選擇什么時候遷移以及遷移到哪里，而移動Agent卻可以在任意時刻進行移動，并且可以移動到它想去的任何地方。移動Agent更不同于Java語言中的Applet，因為Applet只能從服務(wù)器向客戶機做單方向的移動，而移動Agent卻可以在客戶機和服務(wù)器之間進行雙向移動。
雖然目前不同移動Agent系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)各不相同，但幾乎所有的移動Agent系統(tǒng)都包含移動Agent(簡稱MA)和移動Agent服務(wù)設(shè)施(簡稱MAE)兩個部分，如圖所示。
圖 移動Agent系統(tǒng)
MAE負(fù)責(zé)為MA建立安全、正確的運行環(huán)境，為MA提供最基本的服務(wù)(包括創(chuàng)建、傳輸、執(zhí)行)，實施針對具體MA的約束機制、容錯策略、安全控制和通信機制等。MA的移動性和問題求解能力很大程度上取取于MAE所提供的服務(wù)，一般來講，MAE至少應(yīng)包括事務(wù)服務(wù) 實現(xiàn)移動Agent的創(chuàng)建、移動、持久化和執(zhí)行環(huán)境分配; 事件服務(wù) 包含Agent傳輸協(xié)議和Agent通信協(xié)議，實現(xiàn)移動Agent間的事件傳遞; 目錄服務(wù) 提供移動Agent的定位信息，形成路由選擇; 安全服務(wù) 提供安全的執(zhí)行環(huán)境; 應(yīng)用服務(wù) 提供面向特定任務(wù)的服務(wù)接口。通常情況下，一個MAE只位于網(wǎng)絡(luò)中的一臺主機上，但如果主機間是以高速網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián)的話，一個MAE也可以跨越多臺主機而不影響整個系統(tǒng)的運行效率。MAE利用Agent傳輸協(xié)議(Agent Transfer Protocol，ATP)實現(xiàn)MA在主機間的移動，并為其分配執(zhí)行環(huán)境和服務(wù)接口。MA在MAE中執(zhí)行，通過Agent通信語言(Agent Communication Language，ACL)相互通信并訪問MAE提供的各種服務(wù)。移動Agent是一個全新的概念，雖然目前還沒有統(tǒng)一的定義，但它至少具有如下一些基本特征：身份唯一性 移動Agent必須具有特定的身份，能夠代表用戶的意愿。 移動自主性 移動Agent必須可以自主地從一個節(jié)點移動到另一個節(jié)點，這是移動Agent最基本的特征，也是它區(qū)別與其他Agent的標(biāo)志。 運行連續(xù)性 移動Agent必須能夠在不同的地址空間中連續(xù)運行，即保持運行的連續(xù)性。具體說來就是當(dāng)移動Agent轉(zhuǎn)移到另一節(jié)點上運行時，其狀態(tài)必須是在上一節(jié)點掛起時那一刻的狀態(tài)。
基于移動Agent的分布計算模型
移動Agent天生就具有分布式的特點，一個基于移動Agent的應(yīng)用由一組移動Agent構(gòu)成，每一個Agent根據(jù)自身的目標(biāo)和環(huán)境的狀況移動到擁有計算所需資源的節(jié)點上進行計算。
移動Agent的出現(xiàn)使得計算機之間的通信不再是一臺主機調(diào)用位于另一臺主機上的服務(wù)，而是向其它計算機提供可執(zhí)行的計算過程，通過網(wǎng)絡(luò)傳送的消息也不再僅僅局限于數(shù)據(jù)，而是包含計算過程及其所處狀態(tài)的計算實體。在移動Agent計算模型中，計算過程及其相應(yīng)狀態(tài)在接收方計算機中完全代表了發(fā)送方的所有請求，因此在這種情況下網(wǎng)絡(luò)的可靠性變得不再那么重要，這是因為：1、移動Agent無需消耗過多的網(wǎng)絡(luò)帶寬，它僅僅在移動時使用帶寬; 2、移動Agent在移動后將繼續(xù)執(zhí)行，即使此時已經(jīng)失去了與創(chuàng)建者之間的網(wǎng)絡(luò)連接。
采用移動Agent技術(shù)能夠較大地減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，目前的分布式系統(tǒng)通常過多地依賴于網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，這些協(xié)議在完成任務(wù)的過程中需要進行多次交互，從而很容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞，移動Agent可以封裝一個完整的會話過程，然后自主移動到目的主機上去進行本地交互，此外，當(dāng)遠(yuǎn)程主機需要進行數(shù)據(jù)處理時，采用移動Agent還可以避免大量數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸，其基本思路是將計算移到數(shù)據(jù)上去進行，而不是把數(shù)據(jù)移到計算中來。因此，如果一個客戶機需要與網(wǎng)絡(luò)上特定服務(wù)器進行大量的通信，最好的辦法就是實現(xiàn)一個使用移動Agent的系統(tǒng)，該Agent能夠自動移動到遠(yuǎn)程服務(wù)器上，執(zhí)行計算任務(wù)并返回，這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)擁塞。整個計算過程中客戶機沒有必要在網(wǎng)絡(luò)中存在，僅僅只有在移動Agent返回時，客戶機才需要連接到網(wǎng)絡(luò)上。
移動Agent技術(shù)給分布式系統(tǒng)的設(shè)計、實現(xiàn)和維護都帶來了新的活力，它有著許多傳統(tǒng)分布式計算模型無法比擬的優(yōu)勢：1、移動Agent能較大地減輕網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量2、移動Agent能以異步的方式自主運行3、移動Agent具有較強的應(yīng)變能力4、移動Agent有利于并行處理5、移動Agent具有天然的異構(gòu)性6、移動Agent具有很強的健壯性和容錯能力
總之，在網(wǎng)絡(luò)逐步走向一體化的時代，移動Agent技術(shù)較之于傳統(tǒng)的分布式技術(shù)有著非常明顯的優(yōu)勢。
小結(jié)
近年來，移動Agent技術(shù)無論在理論研究還是在實際應(yīng)用中都取得了很大的進步，人們開始對Agent有了一個較為清晰的認(rèn)識，并隨之產(chǎn)生了一些成熟的移動Agent開發(fā)平臺，Voyager就是其中的一個典型代表，它的出現(xiàn)極大地推動了移動Agent的應(yīng)用范圍。21世紀(jì)是人類社會全面實現(xiàn)信息化的時代，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和人工智能技術(shù)的進一步發(fā)展，移動Agent必將揭開信息革命的新篇章。
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