2022年人工智能教案08章智能體83智能體之間的通訊

1、83 智能體之間的通訊智能體之間的交互和和諧是通過智能體之間的通訊來完成的；當前智能體在完成了對其它智能體的建模之后,假如要對其它智能體進行掌握和和諧,比如轉(zhuǎn)變其它智能體的目標,學問或者是對環(huán)境的置信, 就應(yīng)當通過通訊動作來完成；本節(jié)主要介紹了智能體之間的言語行為,及言語行為的試驗, 最終用一個對語言符號串的懂得來具體地說明；8.3.1 言語行為 當前智能體可以通過兩類方法來有意地影響其它智能體的 動作；假如當前智能體知道其它智能體如何對其環(huán)境的變化做出 反應(yīng),那么當前智能體就可以通過轉(zhuǎn)變環(huán)境來達到所需的成效；例如,當前智能體可能把一塊積木放在另一個智能體的前 面,由于當前智能體知道其它智能體

2、可能有摞積木的行為；當前智能體可以試圖轉(zhuǎn)變其它智能體的目標、學問（或者置信）和動作挑選機制；它可以通過直接寫另一個智能體的認知機構(gòu)中的這些元素來達到目的；例如一個人 （可假定為當前智能體）可以使用這個方法來掌握一個擁有這種接口通道的智能體；更好玩的是, 當前智能體可以用這種方法和其它智能體通訊,使得其它智能體對其的置信和目標（最終使得其它智能體實行其所期望的行動） 做出轉(zhuǎn)變； 這種通訊的媒介是依靠于其它智能體的感覺和知覺裝置的；比如,它可能包括寫（基于另一個智能體的視覺才能）,聲音 （基于其它智能體的聽覺才能）或者 廣播（基于其它智能體的電磁接受才能）；當一個智能體實行如上之一的行動, 并有意

3、的去影響其它智能體的認知結(jié)構(gòu)時,我們稱其為正在進行一個通訊的行為（Communication act）；人類的通訊行為一般涉及到了說話時采納的語言（使用聲波作為媒介）；因此,語言學家也把各種不同的通訊行為稱為言語的行為（ speech act）；講話的一方稱為說話者（Speaker）,受話的一方稱為聽眾 Listener；依據(jù)哲學家 John Searle的理論,言語的行為一般有如下幾種：表示型（陳述了一個主見或者建議）,指示型（要求或者命令） ,托付型（許諾或威逼） ,表達型（感謝或者賠禮）和聲明型（實際上可以轉(zhuǎn)變世界的狀態(tài),比如 我現(xiàn)在宣布你們成為夫妻 ）；言語的行為可能有不同的物理表現(xiàn)形

4、式,它們可以是一個動作的序列（比如在手勢語言中） 、一串符號（在文本中） 、一個聲 音擾動（尖叫講話）或者閃光燈；無論采納什么形式,言語行為 的表現(xiàn)都被稱為講話； 據(jù) Searle 所說,講話不但要表達講話的內(nèi) 容,仍要表達講話的類型；例如,假如采納英文文本作為媒介,那么語句 Put block A on block B 不但表達了其要求的性質(zhì), 而且表示了命題的內(nèi)容：OnA, B；（這種講話的方式被說話者采納來轉(zhuǎn)變聽眾的目標結(jié)構(gòu)； ）假設(shè)言語的行為可以對聽眾的知道產(chǎn)生影響；假如當前智能體 A1 通過一個表示型的言語行為來通知聽眾A2：一個由 f 指代的命題為真；那么A1 可以認為這個言語行為

5、的后果是：A2 知道 A1 要告知它 f；這里沒有描述A2 是如何表達這個意圖的,也沒有描述 A1 如何表達以上的信息讓A2 知道；目標和意圖的表達方式所涉及到的裝置是比較多的；幸運的是,通過談話（talk）可以代替 A1 想通過言語行為對A2 產(chǎn)生的影響： A2 信任 f；說話者想對聽眾產(chǎn)生的影響被稱為言語表達成效的影響；當然,言語表達成效影響的實現(xiàn)完全依靠于聽眾,只有聽眾是極端的輕信,或者聽眾信任說話者是值得信任的情形下,才能假定言語表達的成效；我們再回到前面的例子中, 可通過假設(shè) A1 認定它的行為（通知 A2 關(guān)于 f）具有言語表達成效來簡化我們的爭論；我們假設(shè)A1 用公式 A2,f來

6、表達它對 A2 的影響；當人類使用語言時, 一個語句的言語表達成效有時會產(chǎn)生意外的成效；例如,在句子You left the refrigerator door open 中,說話者的真正意圖是要求受話者關(guān)上冰箱；言語行為的表達成效不同于所謂的間接言語行為（indirect speech act）；一個采納間接言語行為的說話者假定聽眾可以從上下文的環(huán)境中推斷出說話 者的意圖,并使用這個意圖去打算言語行為的表達成效；因此,Do you have the time.是一個間接的問話方式（由于此方式更有禮貌）,它要求聽眾回答告知說話人時間,而并不要求聽眾是否 知道時間；言語行為的實現(xiàn) 言語行為的實現(xiàn)

7、, 或者說物理的表現(xiàn)形式是講話；現(xiàn)在爭論一下類似 Tella,f的通訊行為是如何像說話者和聽眾之間的交談一樣進行傳輸?shù)模?可以考慮兩種可能性： a從說話者到受話者之間的一個規(guī)律公式的直接傳輸；b說話者傳送一些符號串,然后受話者把它們轉(zhuǎn)換成自己的認知結(jié)構(gòu)（比如說規(guī)律公式）；假如說話者和受話者共享了某些基于特點的世界模型,而且這些模型的公式都由相同的符號構(gòu)成,那么一個言語行為可以通過傳遞規(guī)律公式來實現(xiàn)（附加上傳送的言語形式的類型）；例如,在這種情形下,言語的行為TellA2,ClearB OnB,C 可以通過如下方式實現(xiàn)：當前智能體發(fā)送公式 ClearBOnB,C 給智能體 A2,并指示了所傳送的

8、言語行為的類型為表示型；留意,這樣做要假定公式 ClearBOnB,C 相對于 A2 所表達的意思和其對于當前智能體所表達的意思相同；甚至在我們對全部的智能體構(gòu)建和編程的情形下, 這種相同的學問表達詞匯相同的假設(shè)條件仍是太強了, 對于我們某些感愛好的情形是根本不行行的；即使兩個智能體的學問表示詞匯和模型在啟動時是一樣的,假如遇到任何新的對象, 幾乎不行能給予它們相同的名字；假如智能體能夠使用基本的原語創(chuàng)建新的謂詞,這些等價的謂詞也可能有不同的符號；正由于當前智能體對其它的智能體實行一種有意的方 式,其它的智能體可以不采納規(guī)律公式來對世界模型進行編碼；在如上的限制下, 智能體之間的通訊如何成為可

9、能呢？一種答案包括了前面闡述的兩種挑選中的其次個：用一個一樣、 通用的通訊語言,通過設(shè)計、使用和指令,通訊智能體對在這種通訊語言方式下傳輸?shù)姆柎绾无D(zhuǎn)變其它智能體的認知結(jié)構(gòu)進行 學習；舉例來說,采納有意的方式,當前智能體能夠?qū)θ缦虑樾巫鞒霾聹y： 假如傳送給智能體A2 的字符串為 block B is on block C and block B is clear,那么對 A2 的認知結(jié)構(gòu)的言語表示成效就可以用當前智能體的學問庫中的公式： A2, OnB, CClearB來描述；在這個例子中,當前智能體通過發(fā)送語句 block B is on block C 和block B is clear

10、 來執(zhí)行言語行為TellA2, OnB, C ClearB ；受話者把這些語句翻譯成其學問表示的內(nèi)部形式；當然,由于假定正在智能體的設(shè)計階段,我們能挑選我們喜愛的任何通訊語言； 假如當前智能體也需要用一些像英語一樣的語言與 人通訊,就可以創(chuàng)造一個猶如例子中的類似英語的語言；使用基于符號串的語言蘊涵了兩個問題的解決方案：給定一個言語的行為, 如何生成一個符號串；如何把一個符號串翻譯成一個對認知結(jié)構(gòu)的影響； 雖然勉勵在人工的智能體中使用符號串 作為通訊的媒介, 但是用機器生成并懂得自然語言是依各自的興 趣進行的；通訊使用的符號串的生成和懂得主要在自然語言的領(lǐng) 域中學習和爭論范疇； 因此對智能體之間

11、通過字符串的通訊,處 理將主要集中在類似于英語的語句言語行為中,這將通過自然語 言處理的手段來解決；8.3.2 懂得語言字符串 一個符號字符串是被智能體由一個帶有肯定意圖的言語方 式所傳遞；我們要考慮的是如何將被接受方接受的字符串翻譯成講話方期望的命題公式； 這個翻譯過程所需的一些信息嵌入在字符串的語法屬性里面； 例如,講話方可能期望將字符串 block b is on block C 翻譯成 OnB,C 而不是 OnC,B ；利用自然語言處理 的句法分析和語義分析,我們可以得到所期望的結(jié)果；參見第 7章自然語言處理下面所列出的語法規(guī)章都符合上下文相關(guān)語法,其中表示規(guī)律蘊涵；例：一個擴充的短語

12、結(jié)構(gòu)語法如下所示：A Nou nEA B NounEB C NounEC Block A NounBlockA Block B NounBlockB Block C NounBlockC Floor NounFloorFl And Conj Or Conj Clear Adj x Clearx Empty Adj x Clearx Occupied Adj x ClearxOn Prep xy Onx, yAbove Prep xy Onx, y Below Prep xy Ony, xIs Adj x x VP x xIs PP x x , VPx x, Prep xy x,yNP PP x

13、 x , Noun NP Adj x xNP NP NP VP x x S S1Conj S 2 S 1 2 顯示 block B is on block C and block B is clear 分析過程的語義分析樹,如右圖所示：圖 8-6 語義分析樹t8-6_swf.htm下面就上述語義樹的分析過程,進行具體的說明：從規(guī)律結(jié)構(gòu)和每個終結(jié)符開頭,先看一下語法規(guī)章為名詞的終結(jié)符號；例如第一個規(guī)章 A NounEA ,它陳述了和名詞 A相關(guān)的語法元件是原子 EA （EA 的意思是由 A 代表的對象是一個實體）；在語法分析中,這個規(guī)章陳述了終結(jié)符 A 在符號串的顯現(xiàn)能被重寫為 NounEA 全

14、部的規(guī)章依據(jù)自左向右的方式進行書寫,由于這些公式將應(yīng)用到自底向上的分析中（用箭頭右邊的分析代替終結(jié)符）；這里,執(zhí)行名詞置換, 我們可以得到如下已經(jīng)過分析的句子：NounBlockB is on NounBlockC and NounBlockB is clear 下面是對終結(jié)符and 和 or 寫的規(guī)章：And Conj Or Conj 應(yīng)用 and 規(guī)章生成：NounBlockB is on NounBlockC Conj NounBlockB is clear 公式中的部件并非與其他的終結(jié)符直接相關(guān)；在本例中,形容詞 clear, empty 和 occupied 都陳述了一些對象的屬性,

15、因此它們應(yīng)當用適當?shù)年P(guān)系常量和對象常量引入謂詞演算算子；但是,在我們置換這些形容詞時,可能不知道它們正在描述哪個對象的屬性；因此,對形容詞 clear,規(guī)章表中應(yīng)當有如下的規(guī)章：clear AdjClearx；表達式 clearx說明為一個謂詞演算公式,為了生成一個謂詞演算公式,該范式應(yīng)當應(yīng)用到一些對象常量上；這里使用 l 表達式來定義這種范式； 因此對 clear 規(guī)章的一個更精確的描述為：Clear Adj x Clearx在這里一個短語的含義有時用另一個短語的含義來表達,例如,假如我們把該范式應(yīng)用到對象常量 x ClearxB = ClearB ；B,就會得到：把 Clear 規(guī)章應(yīng)用到

16、我們已經(jīng)部分說明的句子,得到：NounBlockB is on NounBlockC Conj NounBlockB is Adj x Clearx對于其它的形容詞,利用相同的規(guī)章；下面是關(guān)于名詞短語（非終結(jié)符）的規(guī)章；第一一個名詞是一個名詞短語（在語法上沒有任何轉(zhuǎn)變）：Noun s NP s其中 fs是一個一元原子（帶有模式變量 產(chǎn)生：）；應(yīng)用這個規(guī)章NPBlockB is on NPBlockC Conj NPBlockB is Adj x Clearx一個名詞短語也是一個跟隨著名詞短語的形容詞,在后面的歸納中給出；在動詞短語中, 本例只含有一個動詞is；它總是和一個形容詞或一個介詞短語合

17、用；當用一個形容詞時,我們有規(guī)章：Is Adj x x VP x x在這個規(guī)章中, 是一個一元關(guān)系常量,表示該形容詞的相關(guān)屬性；（本例中沒有涉及）下面說明一個名詞短語和一個動詞短語如何組合成為一個句子：NP sVP x x S x x ss其中 是任何關(guān)系常量,當應(yīng)用 表達式時, 的 變量 x被約束；這個組合通過把來自動詞短語的一個 名詞短語給出的對象常量上面獲得；經(jīng)過精簡后得到： 表達式應(yīng)用到由NP VP x x S 應(yīng)用此規(guī)章會產(chǎn)生：NPBlockB is on NPBlockC Conj NPBlockB VP x ClearxNPBlockB is on NPBlockC Conj SClearB BlockB 下面處理介詞和介詞短語：On Prep xy Onx, y留意 ：on 引入一個二元謂詞,而 就是要求的變量；lambda 變量所跟蹤的變量Prep xy x,yNP PP x y x ,y 經(jīng)過簡化可以得出：Prep xy x,yNP PP x x , 其中 是與介詞相關(guān)的任何二元關(guān)系常量；然后后應(yīng)用關(guān)于動詞短語的規(guī)章和以上說明的其它規(guī)章：Is PP x x , VP x x, 可以得到：NPBlockB i