3. Среды и агенты

Агент всегда функционирует в некоторой среде. От свойств конкретной среды зависит выбор типа агентов и всего того, что ему необходимо для успешного функционирования в этой среде.

Рассмотрим в общих чертах свойства сред в виде взаимоисключающих пар.

Дискретные и непрерывные среды. Дискретные среды таковы, что число различных восприятий и реакций, которые требуются агенту при функционировании в среде, конечно, например, 9 или 383, или 10645 и т.п. Хотя и может быть очень велико. Непрерывные среды могут порождать бесконечное число восприятий, реакций или того и другого. Примером дискретной среды является, например, среда шахмат, а непрерывной - среда агента-водителя, если для его функционирования требуется восприятие значения, например скорости со сколь угодно высокой точностью. Если же все параметры воспринимаются агентом (как это обычно бывает на практике) с определенной точностью и в заданных пределах, например, скорость с точностью до 1 км/час в пределах от 1 до 200 км/час, то такая среда с точки зрения агента также может считаться дискретной.

Детерминированные и недетерминированные среды. В детерминированных средах по любому восприятию агент формирует строго одну реакцию. Недетерминированные же среды таковы, что вследствие каких-либо причин, например недостаточности всех необходимых восприятий, агент не в состоянии сформировать единственную реакцию.

Статические и динамические среды. Среда является статической, если за время, протекающее между получением агентом любого восприятия и выработкой им реакции, в среде ничего не изменяется. В противном случае среда называется динамической. При функционировании агента в статической среде необязательно, чтобы он наблюдал за ней, пока занимается выработкой реакции. Но даже если среда является динамической, на практике чаще всего считается, что для агента неважно, какие изменения в ней происходят, пока он вырабатывает реакцию. Агент игнорирует эти изменения, считая динамическую среду статической.

Итак, мы рассмотрели три важнейших понятия:

искусственный интеллект;

агент как носитель искусственного интеллекта;

среда, в которой агент функционирует.

Типы сред определяются посредством восприятия и реакции агента. Восприятия агента позволяют ему получать сведения о среде, реакции - воздействовать на среду. В то же время среда существует независимо от агентов и одним из важнейших понятий, связанных со средой, является её состояние. Полагая, что среда состоит из множества объектов, каждый из которых в принципе, может принимать бесконечное число микросостояний (свойств, значений), состоянием среды назовем любой набор всех этих микросостояний. Восприятие агента содержит информацию (полную или неполную) о состоянии среды. Понятие состояния среды будет далее широко использоваться и уточняться.

Нельзя не отметить, что понятие состояния физической системы, физического процесса не поддается общему определению, так как для каждого конкретного процесса или системы оно различно, а общие определения сводятся к синонимам [2].

Агент состоит из знаний и решателя, который работает с этими знаниями. Агент также способен воспринимать информацию из внешней среды, в том числе и новые знания. Он способен порождать внутри себя новые знания, используя уже ему известные. Агент способен реагировать (воздействовать) на внешнюю среду в результате рассуждений на основе всех этих знаний. Мы будем рассматривать предмет искусственного интеллекта в последующем как науку о создании агентов, а под системами искусственного интеллекта будем понимать сообщество агентов, способных решать интеллектуальные задачи в средах.

Таким образом, наша главная цель - создание требуемого агента. Спрашивается, с чего начинать процесс создания и кто это будет делать? Кто будет формировать необходимые каждому агенту правила? В принципе, поскольку эта задача относится к интеллектуальным, таким существом может быть другой агент. Получается, что это уже какой-то суперагент или метаагент. А кто научит метаагента? Какой-то вдвойне метаагент? А кто научит его? Если идти этим путем, то перечень таких вопросов бесконечен. Чтобы выйти из этой кажущейся неразрешимой ситуации, предполагается, что создание агента любого типа осуществляется человеком, и он всегда способен решать задачи суперагента любого уровня. Процесс создания агента сам по себе неформален. Здесь весьма важным представляется качество описания, которое выражается в степени адекватности поведения получаемого агента задуманному. Оно, качество описание, зависит от учета создателем всех необходимых аспектов его будущего поведения. Иначе говоря, создатель агента должен включить в его описание все правила, необходимые для задуманного поведения. Совокупность всех таких правил называют иногда базой знаний агента.

В действительности эту базу знаний можно представить в некотором формальном языке, в частности, языке логики (понятие формального языка будет введено позднее). Пока мы будем полагать, что таким языком является некоторое подмножество естественного русского языка. В ответ на свое восприятие агент с помощью логических рассуждений на основе знаний, которые хранятся в базе знаний, способен вырабатывать реакции. Механизм рассуждений зависит от типа агента и от языка представления базы знаний. В случае комбинационного агента эти рассуждения простые, для других - более сложные, но в любом случае в основе рассуждения с использованием базы знаний лежит логика. Именно поэтому уделяется большое внимание логикам, специальным языкам или исчислениям, создаваемых на их основе, и процедурам рассуждениям.