移動 Agent在個性化教學檢索系統(tǒng)中的應用

摘要:移動Agent技術是近年來在人工智能領域應用越來越廣泛的一項技術。它以人工智能為基礎，并且與網(wǎng)絡技術相結合，為解決復雜、動態(tài)、分布式智能應用提出的一種全新的計算方式，它的智能性、動態(tài)性和移動性特點為實現(xiàn)個性化檢索提供了技術支持。該技術主要強調(diào)利用移動Agent技術加強檢索系統(tǒng)的智能性和個性化。在傳統(tǒng)檢索系統(tǒng)和移動Agent技術的基礎上，建立了基于移動Agent的檢索引擎模型，并將此模型應用于個性化教學檢索系統(tǒng)中。

關鍵詞:移動Agent 搜索引擎;個性化;信息檢索

中圖分類號:TP311.13 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2010)02-0254-02

1 基于移動Agent教學檢索系統(tǒng)模型

1.1 移動Agent的基本行為方式

移動Agent是實現(xiàn)教學資源組織和教學資源獲取的關鍵部件。通過它在系統(tǒng)中的移動和計算，教學資源被發(fā)現(xiàn)和收集，不同用戶的教學資源可以流動和共享。雖然在本系統(tǒng)中幾類不同的移動Agent要執(zhí)行不同的任務、不同的工作流程，但它們在系統(tǒng)中的基本行為方式是一致的。(1)尋找任務目標，移動Agent都分派了不同的任務，這就意味著它們有不同的目標，一旦系統(tǒng)開始運行它們會移動尋找目標。在這個過程中可能要與其他的Agent通信而得到相關信息，在不同域中移動最終找到目標。(2)任務執(zhí)行，該移動Agent通過復制自己產(chǎn)生若干子移動Agent，并把子任務分派給它們，派遣它們到該域中的教學資源服務器上并行地完成任務，子移動Agent向該服務器上的資源Agent發(fā)出“任務請求”，并接受“回復”消息。把結果返回給上一級Agent。(3)完成任務，父移動Agent接受到子移動Agent完成任務的消息后，根據(jù)它的查詢服務決定下一步的行為或通知上一級Agent該任務已經(jīng)完成，或繼續(xù)執(zhí)行新的任務。

在基于移動Agent 的個性化教學檢索系統(tǒng)模型中，引入了Agent 的概念，用Agent 來定義系統(tǒng)中的各個部件的需求和實現(xiàn)，對教學檢索系統(tǒng)進行“Agent 化”，使得每個應用都對應一種Agent，教學檢索系統(tǒng)的模型在教學檢索系統(tǒng)中主要有以下幾個Agent。

1.2 個性化Agent設計

個性化Agent是實現(xiàn)本系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響系統(tǒng)對不同用戶需求的理解程度。個性化Agent建立主要通過記錄用戶一段時間內(nèi)對系統(tǒng)資源的操作，對用戶行為進行跟蹤研究，推導出用戶的興趣傾向，從而建立起針對不同用戶的興趣模型。用戶的興趣模型的建立通常需要一定的時間，通過系統(tǒng)和用戶之間不斷交互和學習而不斷完善。

個性化Agent的主要任務:用戶興趣建模，個性化Agent分布在客戶端對于用戶的查詢內(nèi)容、用戶的行為習慣進行記錄，存儲在信息庫里，在對信息庫里的內(nèi)容進行比較分析，去掉偶然行為，把新的觀察結果添加或修改到個性信息庫里。個性Agent化的系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

1.3 教學資源搜索Agent研究

教學資源搜索Agent實現(xiàn)對網(wǎng)絡上相關web資源的搜索與獲取，是用戶個性化搜索服務的前提與基礎。它的主要任務是根據(jù)用戶的要求生成用于搜索引擎的特定檢索內(nèi)容。系統(tǒng)通過它們獲得搜索引擎的教學資源的查詢結果，經(jīng)過網(wǎng)頁分析把查找提交給信息過濾Agent，教學資源搜索Agent首先對用戶提出的搜索請求進行解析，并進行數(shù)據(jù)查詢，為了防止盲目地在WWW上查詢，系統(tǒng)控制功能用以確定最符合的搜索策略和搜索范圍。然后應用信息過濾Agent對查詢到的大量教學資源進行進一步分析、篩選，最后將搜索結果返回用戶端。

教學資源搜索Agent是面向教學資源環(huán)境的，要求網(wǎng)絡搜索的效率高、實時性強，能及時反映與用戶興趣相符的教學資源的變化，還要求搜索的時間短、準確性高。現(xiàn)在網(wǎng)絡上己經(jīng)有很多的搜索引擎，雖然它們不具有智能性，但我們可以利用它們查詢滿足用戶需要的教學資源，再結合Agent的信息過濾功能、用戶個性化建模功能，這樣既提高了網(wǎng)絡搜索的速度，準確性又比較高。在我們的教學資源搜索Agent中，集成了一部分引擎的接口方法，這樣，用戶在使用Agent進行網(wǎng)絡搜索時，既可以啟用自主搜索功能，又可以連接到網(wǎng)絡上現(xiàn)有的各個引擎進行搜索。只有在后面一種情況搜索到的網(wǎng)址不夠多或不滿足用戶要求時，才啟用自主搜索功能，這樣提高了搜索的效率，教學資源搜索Agent的結構如圖2所示:

1.4 信息過濾Agent

信息過濾Agent主要面對的是已經(jīng)記錄在數(shù)據(jù)庫里的用戶的長期個性化行為、興趣記錄的數(shù)據(jù)，它為用戶的長期的教學資源需求提供服務。通常，用戶的教學資源需求是相對比較穩(wěn)定的、長期的、變化較慢的。它的主要任務有兩個:(1)信息過濾Agent將用戶的查詢內(nèi)容與個性化信息庫進行比較，根據(jù)比較結果確定用戶真實想要的查詢信息，轉(zhuǎn)交給教學資源搜索Agent進行資源搜索。(2)信息過濾Agent將教學資源搜索Agent已經(jīng)搜索到的教學資源和個性化信息庫進行比較，根據(jù)比較結果選出用戶需要的教學資源。圖3表示出了這種教學資源過濾的處理流程。

從圖3中可以看出，信息過濾Agent面向用戶的長期的教學資源需求，而傳統(tǒng)的信息檢索技術面向的是用戶短期的、實時的查詢; 信息過濾Agent注重的是向用戶提供個性化的教學資源，用戶訪問的是動態(tài)數(shù)據(jù)流而非靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，是從動態(tài)數(shù)據(jù)流中選擇數(shù)據(jù)。

2 基于移動Agent的教學檢索系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2. 1 系統(tǒng)流程分析

本系統(tǒng)進行工作流程如下:用戶提出查詢要求，提供搜索的關鍵內(nèi)容;個性化Agent確定用戶興趣，并將其記錄到個性化信息庫里;信息過濾Agent根據(jù)用戶興趣習慣對查詢內(nèi)容進行進一步加工細化;教學資源搜索Agent對新的檢索需求進行教學資源搜集，搜集結果經(jīng)信息過濾Agent，按統(tǒng)一的相關度評級排序，組織起來返回給用戶;查詢到的教學資源由用戶挑選，組織到教學資源數(shù)據(jù)庫中;此數(shù)據(jù)庫記錄用戶就某一專題所查詢的網(wǎng)上資源，同時追蹤這些資源的新變化，加以有效管理，方便用戶在本地調(diào)用教學資源資料;系統(tǒng)對用戶所確認的教學資源進行內(nèi)容挖掘，對用戶興趣加以預測和補充。

本系統(tǒng)的流程描述如下:

(1)用戶描述興趣和提出檢索請求，信息過濾Agent將其轉(zhuǎn)化為可以識別的方式存入興趣庫。

(2)個性化Agent對新添加的內(nèi)容與個性化信息庫進行對比，如果是新內(nèi)容將其添加到個性化信息庫里。

(3)信息過濾Agent對檢索請求進行重新描述，按照用戶興趣將其加工后生成新的檢索請求。

(4)教學資源搜索Agent依據(jù)新的檢索請求進行搜索，并將教學資源搜索Agent搜集來的教學資源存入臨時教學資源URL列表，自動分類。

(5)信息過濾Agent對臨時教學資源URL列表中的內(nèi)容與個性化信息庫的相關內(nèi)容進行比較，挑選出符合的內(nèi)容反饋給用戶。

(6)系統(tǒng)根據(jù)用戶的反饋教學資源和網(wǎng)頁的挖掘，從而預測出用戶的興趣，將其增加到興趣庫，并帶著新的興趣在因特網(wǎng)中搜索，將結果反饋給用戶。

系統(tǒng)流程圖如圖4所示:

2.2 系統(tǒng)預期效果分析

本系統(tǒng)的特色主要體現(xiàn)在:

(1)實現(xiàn)教學資源檢索的個性化、滿足了用戶需求，本系統(tǒng)以“個性化服務”為基本出發(fā)點，采用多種學習機制，全面分析用戶的個性化需求，并可在用戶模型基礎上優(yōu)化用戶提問，充分實現(xiàn)基于概念的檢索。

(2)搜索效率高、目標明確，一方面，本系統(tǒng)的教學資源發(fā)現(xiàn)和收集全部由用戶需求驅(qū)動，減少了教學資源抓取的盲目性;另一方面，本系統(tǒng)的教學資源搜索是針對特定領域的，對查詢某一領域教學資源有豐富的經(jīng)驗，熟悉此類教學資源的位置、格式和類型。

(3)教學資源服務有較高的智能性，本系統(tǒng)能在沒有用戶干預的情況下對網(wǎng)上教學資源變化實施實時的監(jiān)控，自動搜集用戶所需的更新教學資源，并貯存下來，在用戶登錄網(wǎng)絡時，主動推送到用戶桌面。

(4)檢索內(nèi)容更加準確、深入，每個學科都有自己獨特的詞匯及用語，同一術語在不同的學科中具有不同的定義，本系統(tǒng)著眼于用戶興趣所屬的的專業(yè)領域，消除了詞匯及用語的含義不確定性，同時通過多次過濾機制，保證了教學資源的準確度和專指度。

3 結束語

利用Agent 構建的教學檢索系統(tǒng)模型，Agent 既是系統(tǒng)的基本構成單位，又是系統(tǒng)的獨立運行實體。這種新的模型能夠有效地減少網(wǎng)絡連接時間，減少對網(wǎng)絡帶寬的占用。大大提高了系統(tǒng)的健壯性、可靠性，充分地發(fā)揮網(wǎng)絡的作用來進行教學檢索 。而且能實現(xiàn)閱卷工作的完全分布式進行，減少工作量。

參考文獻

[1]NwanaHS.SoftwareAgent:AnOverviewJ.TheKnowled geEngineeringReview，1996，11(1):205-245.

[2]Daniel T.Chang and Stefan Covaci，The OMG Mobile Agent Facility:A Submission，In Proceedings of the First International Workshop on Mobile Agents (MA97)，98-110，Berlin，Germany，April 1997(2):5-6.