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)絡化進程促成了Agent技術(shù)的迅速崛起和廣泛應用，移動Agent技術(shù)是為解決復雜、動態(tài)、分布式智能應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)絡及其相關(guān)技術(shù)的普遍應用，網(wǎng)絡已經(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)絡中的幾臺服務器上，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)絡計算技術(shù)，它能有效地降低分布式計算中的網(wǎng)絡負載、提高通信效率、動態(tài)適應變化了的網(wǎng)絡環(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)絡中移動，利用與分布資源的局部交互而完成分布任務的軟件實體。傳統(tǒng)客戶機與服務器問的交互需要連續(xù)的通信支持;而移動Agent可以遷移到服務器上，與之進行高速的本地通信，這種通信不再占用網(wǎng)絡資源。
移動Agent
軟件Agent技術(shù)的誕生和發(fā)展是人工智能和網(wǎng)絡技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。從20世紀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、機器學習等領(lǐng)域的研究，這些研究成果在計算機軟件中的應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用正在促成知識工程這一新興學科的生成，它涉及到知識的獲取、存儲和管理等一系列課題。隨著Internet應用的逐步深入，特別是信息搜索、分布式計算以及電子商務的蓬勃發(fā)展，人們越來越希望在整個Internet范圍內(nèi)獲得最佳的服務，渴望將整個網(wǎng)絡虛擬成為一個整體，使軟件Agent能夠在整個網(wǎng)絡中自由移動，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、響應性、主動性和推理性外，還具有移動性，即它可以在網(wǎng)絡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。這種新的計算模式能有效地降低分布式計算中的網(wǎng)絡負載、提高通信效率、動態(tài)適應變化了的網(wǎng)絡環(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)絡計算模式有著本質(zhì)上的區(qū)別。移動Agent不同于遠程過程調(diào)用(RPC)，這是因為移動Agent能夠不斷地從網(wǎng)絡中的一個節(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服務設施(簡稱MAE)兩個部分，如圖所示。
圖 移動Agent系統(tǒng)
MAE負責為MA建立安全、正確的運行環(huán)境，為MA提供最基本的服務(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，一般來講，MAE至少應包括事務服務 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 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 提供移動Agent的定位信息，形成路由選擇; 安全服務 提供安全的執(zhí)行環(huán)境; 應用服務 提供面向特定任務的服務接口。通常情況下，一個MAE只位于網(wǎng)絡中的一臺主機上，但如果主機間是以高速網(wǎng)絡進行互聯(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。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的應用由一組移動Agent構(gòu)成，每一個Agent根據(jù)自身的目標和環(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，而是向其它計算機提供可執(zhí)行的計算過程，通過網(wǎng)絡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)絡連接。
采用移動Agent技術(shù)能夠較大地減輕網(wǎng)絡負載，目前的分布式系統(tǒng)通常過多地依賴于網(wǎng)絡通信協(xié)議，這些協(xié)議在完成任務的過程中需要進行多次交互，從而很容易導致網(wǎng)絡擁塞，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，當遠程主機需要進行數(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)絡上特定服務器進行大量的通信，最好的辦法就是實現(xiàn)一個使用移動Agent的系統(tǒng)，該Agent能夠自動移動到遠程服務器上，執(zhí)行計算任務并返回，這樣可以減少網(wǎng)絡擁塞。整個計算過程中客戶機沒有必要在網(wǎng)絡中存在，僅僅只有在移動Agent返回時，客戶機才需要連接到網(wǎng)絡上。
移動Agent技術(shù)給分布式系統(tǒng)的設計、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的應用范圍。21世紀是人類社會全面實現(xiàn)信息化的時代，隨著計算機網(wǎng)絡和人工智能技術(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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