面向Agent的软件工程技术解决复杂环境问题的研究.pdfVIP

面向Agent 的软件工程技术解决复杂环境问题的研究 任建华，汪赫瑜 辽宁工程技术大学电子与信息工程系(125000) E-mail：renjh4665@163.com 摘 要：Agent 技术是一个在人工智能领域发展和应用的概念模型。自从1997 年以来，越来 越多的Agent 研究者争论着这种技术和思想将会给主流软件工程带来巨大的冲击。尤其是在 复杂环境下的软件工程任务中可以应用这种思想和技术。这就引发了新的概念：面向Agent 的软件工程。这篇论文讨论一下Agent 的软件工程，并且判断它是否会达到所期望的能够解 决复杂环境问题的目标。 关键词：agent 软件工程 复杂环境 Agent 分解、抽象、组织 1．引言 自从计算机诞生以来，由于使用它而产生的成本等许多问题已经从硬件转移到了软件 上。因为软件经常发布的太晚，或者不能够达到我们的期望的目标，并且适应环境的变化的 能力很差，不可避免的还包含错误，所以出现了“软件危机”。虽然编程技术不能处理这样 复杂的问题，但是软件危机实际上是由不断增加的需求造成的。 人工智能领域虽然用一些非常特殊的技术来处理特殊的问题，但是人工智能领域也是和 软件工程有联系的。在人工智能领域，Agent 早先的目的是作为模仿和学习智能的概念提出 来的。从那以后，研究人员逐渐把Agent 作为一个模型来研究。为了能创造出一个智能的实 体，这种模型结合着各种不同的人工智能规律。 除了在人工智能上Agent充当了一个统一框架的角色，Agent模型也越来越多的被看作处 理复杂环境问题时软件工程的新方向，这可以通过开始于1997 年的关于面向Agent 的软件工 [1] 程来证明 。 2 ．复杂环境与Agent 特性 几年来，传统的软件工程师和人工智能研究者都逐渐认识到建造一个相对来说比处理表 格和下棋更智能的软件是非常困难的。这是因为大部分应用软件都要用来处理复杂的环境， [2] 而不是局部的环境，因为复杂环境具有下面的特性 ： （1） 环境太复杂以至于不能全部观察到； （2 ） 环境可能发生频繁变动； （3 ） 包含几个能够改变环境的独特的因素； （4 ） 环境的不确定性（例如：观察的结果和信息的可靠性都是未知的）。 复杂环境的一个例子是万维网；另一个就是基于Agent 协调的“市场环境”，在这个环 境中Agent 买卖都是自己的行为。从这两个领域开发的传统的软件通常假设它的环境没有上 面提到的特性，所以导致当不可预知的情况发生时，系统就崩溃了。为了能够设计和开发适 应复杂环境的软件，它的特性必须被考虑进来。 除了处理环境的复杂性，问题单元关系和协作的复杂性在软件工程中也是一个瓶颈。换 句话说解决问题单元之间相互作用的复杂性也应该加入到问题当中。 Agent 一词,国内有人译为“代理”或者 “智体”,现大多数主张不译。Agent 现在正向计 算机领域的各方面渗透。关于Agent 的研究和论述众说纷纭,而在现有应用Agent 技术的系 统中,Agent 的定义和表现又各不相同,不同的研究者从他们对Agent 的理解和应用出发,给出 了各种Agent 的定义。一般来说,我们常常提到的Agent 是指“生存”于计算机操作系统、 - 1 - 数据库以及网络等环境中的软件 Agent,所有的软件 Agent 均是程序,但并非所有的程序都是 软件 Agent,只有满足 Agent 最基本特性的程序才称之为软件 Agent 。综合起来,我们可以把 Agent 看作“一个自治的实体,它能够感知环境,并且对外界的信息做出一定的判断和推理,来 控制自己的决策和行动, 以便完成一定的任务”。一般来说,Agent 是具有如下特性的计算机 系统: （1） 自治性:Agent 的运行不受人或其它 A