AI代理架构的关键组成部分,包括感知模块、推理模块、学习模块、行动模块。
感知模块充当AI代理与外部环境之间的接口。它从传感器或其他数据源收集信息，并将其转换成代理可以理解的格式。其功能包括数据收集、预处理、特征提取，例如视觉感知（图像识别）、听觉感知（语音识别）。
学习模块使AI代理能够从经验中学习，不断优化其行为和决策能力。其功能包括监督学习、无监督学习、强化学习。例如：通过强化学习训练自动驾驶汽车。
1）代理架构的设计模式
a.基于行为的架构
优点：简单、易于实现 缺点：缺乏灵活性和适应性 例子：一个简单的家用机器人，它的行为规则可能是“如果检测到地板脏了，就开始扫地。”
b.信念-愿望-意图 (BDI) 架构
优点：高度灵活、能够处理复杂任务 缺点：实现复杂、计算成本高 例子：一个电子交易代理，它的信念可能是“当前股票价格高”，愿望是“最大化利润”，意图可能是“卖出股票”。
c.基于协商的架构
优点：适合多代理系统、能够实现复杂的协作任务 缺点：需要有效的协商机制 例子：多个无人机协调搜索一个区域，它们通过协商决定各自的搜索路径以避免重叠。
d.混合架构
优点：高灵活性、强适应性 缺点：设计和调试复杂 例子：一个复杂的供应链管理系统，它结合了基于行为的简单响应（如自动重新订购库存）和BDI架构的复杂决策（如根据市场趋势预测需求）。
2）实现工具和框架
JADE (Java Agent Development Framework)：JADE是一个广泛使用的框架，用于构建基于FIPA（智能物理代理基础）标准的多代理系统。它为开发、部署和管理代理提供了强大的环境，促进了它们之间的通信和互动。JADE提供诸如代理生命周期管理、消息传递和支持各种代理通信语言等功能。 MOISE (Multi-Agent Oriented Software Engineering)：MOISE是一个基于BDI的框架，旨在构建具有复杂决策能力的代理。它为表示信念、愿望和意图提供了高层抽象，简化了能够有效推理和规划的代理的开发。MOISE支持各种推理引擎，并提供调试和分析代理行为的工具。 ROS (Robot Operating System)：ROS是一个主要用来开发机器人代理的强大框架。它为感知、导航、操控和通信等任务提供了一套全面的工具和库。ROS有助于集成各种传感器、执行器和软件组件，从而能够创建复杂的机器人系统。 其他框架：还有许多其他框架可用于开发AI代理，每种框架都有其优势和专注领域。这些包括： AgentSpeak：一种用于指定BDI代理的语言。 JACK：一个基于BDI和其他架构的智能代理开发框架。 MASON：一个用于模拟多代理系统的框架。
3）举例
1. 行为组合（Behaviour Composition）
顺序行为：按顺序执行一系列行为。 并行行为：同时执行多个行为。 条件行为：基于某些条件执行特定的行为。
2. 状态机（State Machine）
java public class StateMachineBehaviour extends CyclicBehaviour {
private int state = START_STATE;
@Override
public void action() {
switch (state) {
case START_STATE:
// 执行开始状态的行为
state = NEXT_STATE;
break;
case NEXT_STATE:
// 执行下一个状态的行为
state = FOLLOW_UP_STATE;
break;
// 更多状态...
case END_STATE:
block(); // 结束行为
break;
}
}
}
3. 信念-愿望-意图（BDI）模型
信念：代理对世界的理解。 愿望：代理想要实现的目标。 意图：代理当前正在努力实现的愿望。
4. 计划和推理
计划库：预先定义一系列行动序列。 推理引擎：根据当前信念和目标，选择最佳计划。
5. 消息传递和通信协议
java class CommunicationBehaviour extends CyclicBehaviour { @Override
public void action() {
Message msg = myAgent.receive();
if (msg != null) {
// 解析消息内容并做出响应
String content = msg.getContent();
if ("PROPOSE".equals(content)) {
// 发送接受提案的消息
Message reply = myAgent.newMessage();
reply.setPerformative(ACLMessage.AGREE);
reply.setContent("ACCEPT");
myAgent.send(reply);
}
}
}
}
6. 定时和事件驱动行为
java class TimedBehaviour extends TickerBehaviour {
@Override
protected void onTick() {
// 定时执行的行为
}
}
