人工智能通识教程 第2版 课件 第4章 智能体与智能代理.pptx

;;;;智能体（Agents）是人工智能领域中一个很重要的概念，它是指能自主活动的软件或者硬件实体，任何独立的能够思考并可以同环境交互的实体都可以抽象为智能体。我们可以把人工智能进一步定义为“对从环境中接受感知并执行行动的智能体的研究”，“智能体”概念既能概括以机器为载体的人工智能，也能概括以有机体为载体的生物智能——生物就是感知环境并适应环境的有机智能体。更一般地，“智能是系统通过获取和加工信息而获得的一种能力，从而实现从简单到复杂的演化”，这也同时涵盖了生物智能和机器智能。;另一方面，所谓智能代理（IntelligentAgent，IA）在社会科学中是指一个理性并且自主的人或其他系统，它根据感知世界得到的信息来做出动作以影响这个世界。这一定义在计算机智能代理中同样适用。代理必须理性，根据可得的信息做出正确的决定；代理也必须自主，它与世界的关系包括感知世界的过程，它做出的决定源于对世界的感知及自身经历。我们不期望智能代理能像象棋程序一样获得最完美、最完备的信息，它的一部分任务就是理解周边环境，随后做出反应。它的行为将改变环境，随即改变其感知，但它仍旧需要在已经改变的世界中继续运作。;PART01;任何通过传感器感知环境并通过执行器作用于该环境的事物都可以被视为智能体。我们从检查智能体、环境以及它们之间的耦合，观察到某些智能体比其他智能体表现得更好，可以自然而然地引出理性智能体的概念，即行为尽可能好。智能体的行为取决于环境的性质。

图4-2智能体通过传感器和执行器

与环境交互;一个人类智能体以眼睛、耳朵和其他器官作为传感器，以手、腿、声道等作为执行器。机器人智能体可能以摄像头和红外测距仪作为传感器，各种电动机作为执行器。软件智能体接收文件内容、网络数据包和人工输入（键盘／鼠标／触摸屏／语音）作为传感输入，并通过写入文件、发送网络数据包、显示信息或生成声音对环境进行操作。环境可以是一切，甚至是整个宇宙。实际上，我们在设计智能体时关心的只是宇宙中某一部分的状态，即影响智能体感知以及受智能体动作影响的部分。;我们使用术语感知来表示智能体的传感器知觉的内容。一般而言，一个智能体在任何给定时刻的动作选择，可能取决于其内置知识和迄今为止观察到的整个感知序列，而不是它未感知到的任何事物。通过为每个可能的感知序列指定智能体的动作选择，或多或少地说明了关于智能体的内容。从数学上讲，智能体的行为由智能体函数描述，该函数将任意给定的感知序列映射到一个动作。;可以想象将描述任何给定智能体的智能体函数制成表格，对大多数智能体来说，这将是一个非常大的表，事实上是无限的（除非限制所考虑的感知序列的长度）。给定一个要进行实验的智能体，原则上，可以通过尝试所有可能的感知序列并记录智能体响应的动作来构建此表，当然，该表只是该智能体的外部特征。在内部，人工智能体的智能体函数将由智能体程序实现，区别这两种观点很重要，智能体函数是一种抽象的数学描述，而智能体程序是一个具体的实现，可以在某些物理系统中运行。;为了阐明这些想法，我们举一个简单的例子——真空吸尘

器世界。在一个由方格组成的世界中，包含一个机器人真

空吸尘器智能体，其中的方格可以是脏的，也可以是干净的。考虑只有两个方格——方格A和方格B——的情况。真空吸尘器智能体可以感知它在哪个方格中，以及方格中是否干净。智能体从方格A开始。可选的操作包括向右移动、向左移动、吸尘或什么都不做（其实，真正的机器人不太可能会有“向右移动”和“向左移动”这样的动作，而是采用“向前旋转轮子”和“向后旋转轮子”这样的动作）。;一个非常简单的智能体函数如下：如果当前方格是脏的，就吸尘；否则，移动到另一个方格。

智能体这一概念主要作为分析系统的工具，而不是将世界划分为智能体和非智能体的绝对表征。在某种意义上，工程的所有领域都可以被视为设计与世界互动的人工制品，人工智能运行在最有趣的一端，在这一端，人工制品具有重要的计算资源，任务环境需要非凡的决策。;;理性智能体是做正确事情的事物。人工智能通常通过结果来评估智能体的行为。当智能体进入环境时，它会根据接受的感知产生一个动作序列，这会导致环境经历一系列的状态。如果序列是理想的，则智能体表现良好，这个概念由性能度量描述，评估任何给定环境状态的序列。;人类有适用于自身的理性概念，它与成功选择产生环境状态序列的行动有关，这些环境状态序列从人类的角度来看是可取的。但是机器没有自己的欲望和偏好，至少在最初，性能度量是在机器设计者的头脑中或者是在机器受众的头脑中。一些智能体设计具有性能度量的显式表示，而在其他设计中，性能度量完全是隐式的，智能体可能会做正确的事情，但它