基于智能Agent的青島市高校個性化信息服務系統的構建

[摘 要]基于智能Agent的個性化信息服務是一種以用戶為中心的信息服務方式，本文結合青島市高校信息資源開發和利用的特點闡述了基于智能Agent的青島市高校個性化信息服務系統的體系結構和設計思想。

[關鍵詞]智能Agent;個性化信息服務;數據挖掘

[中圖分類號]G2526 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-0821(2010)05-0075-03

Construction of Intelligent Agent-based University Personalized

Information Service System of Qingdao CityZhao Qingfeng1 Ma Linshan2

(1.College of Information Science and Engineering，Shandong University of Science and Technology，

Qingdao 266510，China;

2.Library，Hefei College，Hefei 230022，China)

[Abstract]Agent-based personalized information service is an information service mode of customer-centric，and this paper，combining the character of information resource development and utilization of universities in Qingdao city，stated an architecture and design ideas of college agent-based personalized information services of Qingdao city.

[Keywords]intelligent agent;personalized information service;data mining

隨著區域經濟的發展和地區信息資源開發與利用工作的進一步開展，如何整合地區信息資源實現地區信息資源的共建共享日益成為社會普遍關注的問題。在網絡信息呈幾何級數增長、信息質量良莠不齊的現狀下用戶獲取信息容易，但獲取準確信息卻越來越難，特別是科研、學術型用戶，更是迫切需要個性化、高質量、主動及時的信息服務。“個性化信息服務”的理念得到更多用戶的認可，同時提出了信息服務的新要求。在整體環境的影響下青島市也對如何利用地區信息資源造福地區經濟發展和社會進步給予了相當的重視。本文屬于青島市軟科學項目“青島市信息資源開發與利用研究”項目的研究成果之一，重點是對青島市高校信息資源的整合以及以方便用戶使用的方式提供信息服務系統平臺的構建。

1 智能Agent技術及其優點

Agent，即智能代理技術，它是一種軟件程序，具有感知能力、問題求解能力和與外界進行通信的能力，并能持續自主地發揮作用的一個實體，其基本思想是通過擬人化軟件提高信息服務的自動化和智能化。Agent可根據用戶定義的準則自動搜索收集用戶可能感興趣的信息，并根據用戶指定的時間將其傳遞到用戶指定的“地點”，成為用戶與資源之間的中介。Agent能夠完成委托任務，模仿人的行為執行一定的任務，不需要或很少需要用戶的干預和指導。通過跟蹤分析用戶在信息空間中的活動，自動捕捉用戶的興趣和愛好，主動搜索可能引起用戶興趣的信息并提供給用戶，為用戶提供智能化、主動性的信息服務。Agent具有以下基本特征:(1)自主性。是指Agent能在沒有人或外界因素的干擾下持續運行，并能控制其自身的行為和內部狀態。(2)智能性。Agent具有解決問題所需的豐富的知識、策略和相關數據，能夠進行相關的推理和智能計算， 能夠處理復雜的、高難度的任務。在用戶需求不明確時，Agent能推測出用戶的意圖、興趣和愛好，并代為其完成請求任務。(3)適應性。Agent能夠感知外界環境，并根據外界環境的變化進行自我調整，具有適應用戶工作方式及特征的能力。(4)交互性和協作性。在實際應用中，常常把相關領域的各個Agent集成構架成一個多Agent系統，每個Agent都有標準的外部接口，并采用統一的代理通訊語言(ACL)與其他“代理”進行交互，這樣多Agent系統中的多個Agent就可以通過協商、協作共同完成復雜的任務。(5)合作性和學習性。它能夠和其他Agent主體進行信息合作，并有智能代理的標準接口，采用統一的通信語言進行信息交流。

智能Agent技術是人工智能領域研究的一個熱點，它為實現信息服務的智能化、個性化和主動性提供了新的方向和技術支持。它已經成為構建個性化信息服務系統的關鍵技術。本文正是基于這種先進的技術介紹了青島市高校個性化信息服務系統的體系結構和設計思想。

2 系統結構與設計

該系統將智能Agent技術引入本信息系統，利用智能Agent的先進特性實現了個性化用戶模型的建立(通過用戶建模Agent實現)、系統特色資源庫的建立(通過資源獲取Agent實現)、個性化信息資源集合的建立(通過匹配Agent實現)以及個性化信息的提供(通過個性化信息推送Agent實現)。系統整體功能結構如圖1所示:

圖1 青島市高校個性化信息服務系統簡化功能結構圖

2010年5月第30卷第5期基于智能Agent的青島市高校個性化信息服務系統的構建May，221 個性化用戶模型的建立(通過用戶建模Agent實現)用戶建模Agent主要實現個性化用戶模型庫的建立。用戶興趣模型的質量是關系到個性化信息服務系統成敗的關鍵因素，是實現個性化服務的核心內容。一個完善的個性化用戶模型能夠充分反映用戶的真實信息需求，以此為基礎獲取的信息資源也應該能夠真正反映用戶的特定需求。該系統的用戶建模Agent通過3個方面實現了個性化用戶模型的建立:首先，通過用戶主動提供自己的興趣和相關信息來得到初始的用戶興趣模型。其次是根據用戶的需求行為挖掘用戶的需求。第三方面是通過用戶對搜索結果的反饋信息和用戶興趣的變化不斷更新用戶的需求信息。

22 系統特色資源庫的建立(通過資源獲取Agent實現)資源獲取Agent主要功能是實現系統資源庫的建立。系統資源庫是該系統的主要特色所在，主要包含青島市各高校的綜合信息(學校基本情況、學校教學、學校科研、校企結合等)以及因特網上的信息資源。

其中青島市各高校資源入口是通過資源獲取Agent與各高校的校園網和可公開的沒有上網的可共享信息資源導入進行連接的，另外資源獲取Agent還通過智能搜索功能隨時從Internet網上獲取與各高校關系密切的信息資源，最終把資源獲取Agent實時獲取的信息資源按照分類和主題兩種主要的信息組織方法存儲到系統特色資源庫中。

資源獲取Agent的主要功能是信息搜索功能，是系統中信息流控制中心，其主要任務是接收其它部分傳遞過來的用戶需求信息后，區分出需求的是目前特色資源庫已存在信息還是未存在信息，前者則停止相關主題資源的搜索，后者將需求傳送到外部信息搜索與獲取部分，以便通過青島市高校資源入口和互聯網獲取相應信息。內部信息的獲取主要是通過數據庫存儲技術實現的，而外部信息的獲取與利用是通過資源獲取Agent中的智能信息搜索與獲取模塊來實現的。

23 個性化信息資源集合的建立(通過匹配Agent實現)個性化信息資源集合實際上是用戶模型庫中的特定用戶模型與系統特色資源庫通過匹配Agent得到的與特定用戶類型相對應的個性化信息資源的集合。

為了保證為用戶提供的個性化信息資源的新穎性，同時為了節省系統的存儲空間，系統采用的是不設立個性化信息資源庫的形式，而是在實時推送過程中通過匹配Agent實時的將用戶模型庫中的特定用戶模型與系統特色資源庫中被實時更新了的資源進行匹配形成對應的個性化信息資源集合并及時的通過個性化信息推送Agent實現信息的實時提供。

在個性化用戶模型庫和系統特色資源庫中都采用VSM方法把用戶模型和系統資源都表示為向量后，把資源信息與用戶興趣匹配轉化為向量空間中向量匹配的問題進行處理，假設用戶興趣的詞條特征向量為U=(U1，U2，…Un)，資源庫中的資源向量為V=(V1，V2，…Vn)，兩者之間的相似度可以用向量之間的點積來度量，相似度計算公式如下:

Sim(V，U)=cos(V，U)=∑nk=1ukvk∑nk=1u2k#8226;∑nk=1v2k

當相似度Sim(V，U)的值大于一定的域值時，則將相應的資源并入個性化信息資源集合中。這部分內容主要是通過智能信息檢索來實現工作目標的，由于本文篇幅有限，這里對智能信息檢索的知識不作過多的闡述。

24 個性化信息的提供(通過個性化信息推送Agent實現)個性化信息推送代理主要實現系統特色資源庫與個性化用戶模型庫的匹配以及符合用戶需求的信息的推送。

用戶通過定制和系統對用戶行為的跟蹤借助用戶建模Agent形成用戶的個人需求信息后存儲在個性化用戶模型庫中，另外用戶需求除包括用戶的個性信息需求表達外還包括通過聚類后形成的與用戶有相同背景及需求的該類用戶的共同信息需求。系統根據匹配Agent形成的個性化信息集合形成基于內容的個性化推薦列表。另外，每個用戶有可能從屬于聚類后的不同的類，根據這些聚類，系統可以針對屬于該類的用戶形成用戶最臨近的若干推薦列表。

系統會通過智能代理綜合處理用戶最臨近的若干推薦列表和基于內容的個性化推薦列表，形成用戶最終的需求信息資源表，以WWW服務或電子郵件等方式通過推送服務或其它方式展現給用戶。這主要是通過個性化信息推送Agent來實現的。在個性化信息推送Agent工作之前的個性化信息資源形成過中還包括信息的組織與維護工作的步驟，這一工作步驟能夠有效的對由匹配Agent形成的個性化信息資源集合進行信息的格式化處理、存儲和維護等工作。通過個性化信息推送Agent實現了用戶與資源的接口，在用戶接觸到系統推送的信息資源的同時可以根據資源與自身需求的相關性進行反饋調整，這些反饋信息會直接對系統的用戶模型庫產生影響。正是通過這樣的不斷反復的循環才使系統的推送結果與用戶需求的相關性越來越大，使系統不斷的自我完善。

3 結束語

將人工智能領域的智能Agent技術應用于個性信息服務研究是一個有代表性的研究方向。本文提出了一種基于多個智能Agent的區域個性化信息服務模型，詳細闡述了模型系統的結構以及設計思想。目前該系統的部分功能還處于實驗之中，有關個性化用戶模型庫的構建以及信息推送的算法需要結合應用實踐進一步的優化。相信這個不斷完善的系統模型能夠為青島地區的高校信息資源共建共享，以及青島地區高校信息資源服務于青島地區的經濟發展起到積極的作用。

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