Agent智能人机接口技术

Agent智能人机接口技术

1 人- 机失调问题

近年来, 虽已开始对人在生产制造系统中的核心地位有所认识, 但对如何处理好系统中人机的关系,尚无具体的研究成果。

2 智能人机接口技术实现人机协调

控制论的创始人维纳早就指出“: 当我们使用有理智的机器的时候, 我们自己应该在利用这些机器之前, 表现出更大的理智和才能”。在复杂工业系统中,人与机器的合理分工、协同和集成是有效实施智能管理系统集成及优化技术的关键。

2.1 人机一体化思想

人与机器是两种具有重大区别的系统, 要实现二者有机的结合, 达到最佳协同的目的, 首先必须了解各自的特点, 然后寻求二者通过超介质, 如智能人机接口结合实现人机一体化系统。

2.2 智能人机接口

借助智能人机接口实现人机协调的要求:

( 1) 要实现人机协同的思想, 必须充分发挥人与机器各自的特点, 以协同最优为目标, 借助一个既能理解人的思维和行为, 又能理解机器行为的人机接口, 在人与机器之间建立一种柔性的耦合关系, 是将具有本质区别的两个事物有机融合的一种可行思路。

( 2) 人特有的认知和行为特点, 决定了人机接口的视线中应该设计由人根据自身特点、经验知识创造的, 并具有人类某些重要意识属性和行为特点的“代理人”。这个“代理人”驻留在人机接口系统中。

( 3)“代理人”需要具有适用于不同人的认知和行为特点的能力, 这是建立在对人的认知和行为特点充分理解的基础之上的。因此中间体本质上是一个知识系统。

( 4) 让“代理人”作为人和机器之间信息、知识、情感沟通的桥梁, 既不需要构建具有超人的智能机器(实践已经证明一味追求智能化机器的道路已经步履维艰) , 又避免了人与机器地生硬的直接接触。这就是一种智能化人机—体的超介质。

3 智体( Agent ) 的特点和结构

Agent 代表拟人的智能实体, 具有类似于人的特性和功能, 如:

(1)自律性(Autonomy)。Agent 具有根据自己的信念、愿望和意图, 自律地、独立地自行决策的性能。

(2)主动性(Activity)。Agent 能预见环境的变化并按照其目的和需求主动地采取行动。

(3)敏感性(Sensibility)。Agent 具有感知、识别和理解环境或其它智体的性能。

(4)反应性(Reactivity)。Agent 能输入刺激信息和输出反应行为, 能接收指示并执行任务。

(5)机动性(Mobility)。Agent 具有机动性、灵活性和适应性, 能在其生存环境中随意移动, 并实现某些远程操作。

(6)社团性(Sociality)。各种Agent 之间可以相互通信、协商、协作和协调。若干Agent 可组成Agent 团队或Agent 社会。

为了表达agent 的特性和功能, agent 的模型可用一个六元素的数据集来给出。如下:

A={Au, Ac, Se, Re, Mo, So} ( 1)其中: A—Agent; Au—自律性; Ac—主动性; Se—感知性; Re—反应性;Mo—移动性; So—社团性作为拟人的智能实体, 智体的结构应类似于人。

智体的一般结构如图1 所示。在图中,智体包括如下3 个单元素:

(1)决策生成器(Decision Maker)。具有自律性Au和主动性Ac 的决策生成器根据自己的信念、愿望、意图和感受器输入的信息, 输出指令给效应器。

(2)感受器(Sensor)。具有敏感性能的感受器, 从外界环境或其他Agent 接受输入的刺激信息, 并提供经过处理的信息给决策生成器。

(3)效应器(Actuator)。具有反应性能的效应器接收决策生成器的指令, 并产生输出行动, 作用于外界环境或其它Agent。

基于Agent 的体系结构, 可以利用软件、硬件或“软一硬”件的方法和技术来设计和实现。

4 基于Agent 的人机接口在决策支持系统中的实现模型

决策支持系统强调决策过程的人机交互, 它比一般的软件系统更需要一个界面友好的人机交互系统.

人机接口, Agent 可充当用户和机器信息沟通的桥梁,形成一种人机互相激发、优势互补、共同寻求问题的有效途径, 从而构成基于网络的分布式人机共存环境。

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