基于Agent和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在位置信息智能服務(wù)中的應(yīng)用研究

浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 孫蘭蘭

1.引言

隨著3G技術(shù)的日臻成熟，高數(shù)據(jù)吞吐的優(yōu)勢(shì)使得無線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)手機(jī)的融合成為必然趨勢(shì)，目前智能手機(jī)的不斷普及，移動(dòng)應(yīng)用的需求也與日俱增。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)因其具有隨身性、可鑒權(quán)、可身份識(shí)別等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，為傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)類業(yè)務(wù)提供了新的發(fā)展空間和可持續(xù)發(fā)展的新商業(yè)模式。但移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在便攜的同時(shí)，也受到了無線網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境、技術(shù)能力、終端大小、處理能力、電池容量等的限制。目前，基于人們社會(huì)生活節(jié)奏越來越快，一種從Android平臺(tái)提供的地理位置服務(wù)的基礎(chǔ)上延伸出來的更多顧及人們生活的智能服務(wù)平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。

2.移動(dòng)agent

移動(dòng)agent是一類特殊的軟件agent它除具有軟件agent的基本特性、即自主性、協(xié)作性、安全性、智能性、還具有移動(dòng)性、即它可以在網(wǎng)絡(luò)上從一臺(tái)主機(jī)自主地移動(dòng)到另一臺(tái)主機(jī)，代表用戶完成指定的任務(wù)。由于移動(dòng)agent可以在異構(gòu)的軟、硬件網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中自由移動(dòng)_因此這種新的計(jì)算模式能有效地降低分布式計(jì)算中的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)通信效率，動(dòng)態(tài)適應(yīng)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并具有很好的安全性和容錯(cuò)能力。在LBS應(yīng)用平臺(tái)中采用基于移動(dòng)agent的分布計(jì)算方式，目的就是要利用移動(dòng)agent的自主移動(dòng)性及智能性，克服基于客戶/服務(wù)器（C/S）和瀏覽器/服務(wù)器（B/S）體系結(jié)構(gòu)的分布式LBS系統(tǒng)在internet環(huán)境下的缺陷。建立一個(gè)更加穩(wěn)健、高效、可伸縮的跨平臺(tái)LBS平臺(tái)。采用這種設(shè)計(jì)方式的LBS平臺(tái)與現(xiàn)有的基于中間件或組件模式的LBS應(yīng)用平臺(tái)相比_具有減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)、克服網(wǎng)絡(luò)延遲、能夠異步執(zhí)行、更大的靈活性等優(yōu)勢(shì)。

圖1 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

3.移動(dòng)Agent技術(shù)在位置信息智能服務(wù)中的應(yīng)用研究

3.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

由于位置服務(wù)系統(tǒng)協(xié)商的需求，將系統(tǒng)劃分為多個(gè)身份Agent。這些Agent的分別負(fù)責(zé)群體不同的個(gè)體，每個(gè)身份Agent是相對(duì)獨(dú)立但功能相同的實(shí)體，它們共同在宿主手機(jī)平臺(tái)上完成生命周期。系統(tǒng)中的身份Agent共享系統(tǒng)的資源、進(jìn)行通訊，并彼此協(xié)調(diào)完成整個(gè)系統(tǒng)的控制任務(wù)。如下圖1。

3.2 知識(shí)庫的構(gòu)建

為了使群體位置智能服務(wù)系統(tǒng)具備完備性和系統(tǒng)性，知識(shí)庫的構(gòu)建相當(dāng)關(guān)鍵。身份Agent通過知識(shí)庫的構(gòu)建可以提高識(shí)別周圍環(huán)境群聚特征的效率。此外，由于部分知識(shí)穩(wěn)定性較高且容易維護(hù)，對(duì)其結(jié)構(gòu)化，采用二維表示行存儲(chǔ)，可以使知識(shí)庫更加靈活、高效，一個(gè)知識(shí)庫是否健全也很大程度上決定了整個(gè)系統(tǒng)的查全率與查準(zhǔn)率。如何構(gòu)建一個(gè)完整的知識(shí)庫需要遵循以下四個(gè)原則：

①知識(shí)足夠豐富，要達(dá)到一定的規(guī)模，否則所提供的服務(wù)非常受限，滿足的對(duì)象面也非常狹窄。

②知識(shí)的正確性要高，否則誤導(dǎo)用戶。

③知識(shí)的標(biāo)志要清晰，簡單明了。

圖2 基于管理Agent的協(xié)作策略流程圖

④增量化知識(shí)庫管理，信息變換速度很快，必須隨時(shí)增加信息量。在群聚特征信息提取中，很多關(guān)于群聚特征提取的經(jīng)驗(yàn)都是從日常生活以及工作經(jīng)歷中積累的，但是這些經(jīng)驗(yàn)零散分布在我們生活和工作的各個(gè)方面中，難以共享，但這些知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)通常是系統(tǒng)評(píng)價(jià)產(chǎn)生的重要依據(jù)，因此不可或缺。

3.3 個(gè)體控制與相互協(xié)作策略

（1）個(gè)體控制

通常，Agent應(yīng)該能夠感知特定的環(huán)境，通過靈活自主地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)一系列的目標(biāo)。作為自主的個(gè)體，Agent在受到特定目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)時(shí)，應(yīng)該能夠?qū)ζ渥陨硇袨楹蛢?nèi)部狀態(tài)進(jìn)行自我控制，即Agent可以不受他人或其他Ageni的直接干預(yù)，而通過采取由目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的、積極主動(dòng)的行為（如社交、學(xué)習(xí)、合作等）并有效利用環(huán)境中各類資源來感知、適應(yīng)并運(yùn)行于復(fù)雜的動(dòng)態(tài)環(huán)境。因此，Agent的自治能力具有重要作用。

Agent的結(jié)構(gòu)表明Agent的自治能力依賴于兩類知識(shí)系統(tǒng)：分別是知識(shí)庫（KnowledgeBase）與策略庫（PolieyBase）。Agent知識(shí)庫儲(chǔ)存了Agent對(duì)外界環(huán)境的理解與認(rèn)識(shí)，是特定領(lǐng)域的基本知識(shí)和行為規(guī)則，它為Agent推理和決策提供基本的事實(shí)依據(jù)；策略庫則儲(chǔ)存的是Agent對(duì)外界環(huán)境的一種期待和判斷，表示為Agent希望達(dá)到的結(jié)果狀態(tài)或希望保持的狀態(tài)。

（2）協(xié)作策略

很多情況下，單個(gè)純Agent都無法獨(dú)立完成復(fù)雜的任務(wù)。比如，信息的不完整或不確定導(dǎo)致噸ent計(jì)算無法繼續(xù)或Agent需要等待其他Agent的求解結(jié)果等等。在這樣的情況下，傀ent之間的協(xié)作便非常重要。管理Agent保存著系統(tǒng)中其他Agent的相關(guān)信息，它通過任務(wù)庫來存放需要協(xié)作的Agent任務(wù)，知識(shí)庫來存放各Agent的標(biāo)識(shí)、負(fù)責(zé)的群體、能力以及正在完成的任務(wù)等信息。此外，除管理Agent之外的每個(gè)Agent也擁有各自的小知識(shí)庫，用來記錄對(duì)應(yīng)Agent的能力和狀態(tài)（標(biāo)識(shí)是否有任務(wù)進(jìn)行）。

Agent間的協(xié)作策略如下：

Agent在接收到一個(gè)新任務(wù)后，首先查看狀態(tài)值。若不忙，則將任務(wù)與自身知識(shí)庫比對(duì)，判斷自己是否有能力完成，若有則接受，否則要求協(xié)作，將任務(wù)交還給管理Agent統(tǒng)一協(xié)調(diào)；若忙，則直接將忙的狀態(tài)告知給管理純ent。

管理Agent在接到轉(zhuǎn)交的任務(wù)后，即將該任務(wù)加入任務(wù)庫。同時(shí)，記錄下有關(guān)該任務(wù)的信息（如任務(wù)的屬性等）。然后，通過與知識(shí)庫中各Agent的屬性進(jìn)行比較，選出最恰當(dāng)?shù)腁gent，將任務(wù)下傳給該Agent并要求其與原Agent進(jìn)行協(xié)作完成。基于管理Agent的協(xié)作策略流程圖如圖2。

4.小結(jié)

本論文主要介紹了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中Agent技術(shù)的應(yīng)用，通過分析位置服務(wù)系統(tǒng)的多Agent整體結(jié)構(gòu)，建立了基于管理Agent的協(xié)作模型。基于管理Agent的協(xié)作模型不僅可以作為本系統(tǒng)中提到的群聚控制多Agent協(xié)作的基礎(chǔ)框架，同時(shí)也可以被當(dāng)作獨(dú)立于具體領(lǐng)域的協(xié)作模型，具有一般性。這個(gè)協(xié)作模型不僅吸取了集中控制與分散控制各自的優(yōu)點(diǎn)，還另外提供了主動(dòng)協(xié)作的機(jī)制。將Agent技術(shù)與位置處理相結(jié)合，是整個(gè)位置服務(wù)系統(tǒng)的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新，不僅提高了整個(gè)系統(tǒng)的自主性，而且也兼顧了各個(gè)Agent處理群聚意向的效率。通過各個(gè)身份Agent之間的協(xié)調(diào)與合作，很好得滿足了生活實(shí)踐中位置服務(wù)系統(tǒng)對(duì)位置智能處理的要求。