基于Multi-Agent的個(gè)性化培養(yǎng)模型的研究

郭剛平 韓會(huì)山

（1.德龍鋼鐵有限公司 河北 邢臺(tái) 054000；2.邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河北 邢臺(tái) 054000）

0 引言

當(dāng)今國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)是人才的競(jìng)爭(zhēng)，中華民族的跨越式發(fā)展，必須擁有大量高素質(zhì)的人才。人才培養(yǎng)模式直接影響國(guó)民基本知識(shí)結(jié)構(gòu)及素質(zhì)的提高,較大程度地影響了社會(huì)進(jìn)步及人才的質(zhì)量。當(dāng)社會(huì)的變革、人才的需求發(fā)生變化時(shí),也對(duì)人才培養(yǎng)提出新的要求,致使人才的培養(yǎng)與社會(huì)的需求相適應(yīng)。

社會(huì)真正需求的是人們的創(chuàng)新能力與知識(shí)綜合運(yùn)用能力，可以說(shuō)，目前人才培養(yǎng)模式與我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的總體要求乃至學(xué)習(xí)者個(gè)性全面發(fā)展的需要還有較大的差距，居于現(xiàn)實(shí)與未來(lái)的需要，許多專家提出要改革“大一統(tǒng)”的教學(xué)制度，重視發(fā)展學(xué)習(xí)者的個(gè)性、愛好、特長(zhǎng)。個(gè)性培養(yǎng)是個(gè)人發(fā)展的需要，是社會(huì)發(fā)展的需要，是教育自身的改革。

個(gè)性培養(yǎng)就是承認(rèn)學(xué)習(xí)者之間的差距，關(guān)注學(xué)習(xí)者差異，而且利用這種差距充分培養(yǎng)學(xué)習(xí)者良好的個(gè)性，努力挖掘?qū)W習(xí)者個(gè)性成長(zhǎng)的領(lǐng)域，為學(xué)習(xí)者的個(gè)性發(fā)展提供條件、場(chǎng)所，使他們能夠在相應(yīng)的領(lǐng)域中發(fā)揮潛在的創(chuàng)造力，就可以從中發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的特殊才能和“閃光點(diǎn)”。知其所長(zhǎng)，用其所長(zhǎng)，讓學(xué)習(xí)者打開眼界，認(rèn)識(shí)自我，樹立自信心，從而調(diào)動(dòng)和引發(fā)學(xué)習(xí)者內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣，發(fā)掘?qū)W習(xí)者的潛能，幫助其完成培養(yǎng)目標(biāo)。[1]

通過(guò)調(diào)研，了解到目前個(gè)性化培養(yǎng)國(guó)內(nèi)外研究有一些，但基于Multi-Agent的個(gè)性化培養(yǎng)的研究國(guó)內(nèi)外還很少。目前我國(guó)主要的人才培養(yǎng)模式有全職在校學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、自學(xué)、廣播及電視教學(xué)等幾種模式。它們都缺乏對(duì)學(xué)習(xí)者差異和個(gè)性的重視，不能在學(xué)習(xí)者現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)構(gòu)及自身的特點(diǎn)上，給出學(xué)習(xí)者適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，提出其個(gè)性化的培養(yǎng)方案，讓其盡可能快且正確的轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)目標(biāo)上來(lái)，即不能及時(shí)有效地、正確地協(xié)同學(xué)習(xí)者完成培養(yǎng)過(guò)程。

隨著信息技術(shù)、通訊技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)前雖然教育者可以基于Web、BBS、電子信箱等現(xiàn)代通訊方式、多媒體技術(shù)可以與學(xué)習(xí)者進(jìn)行交互，學(xué)習(xí)者提出問(wèn)題，教育者能及時(shí)地給出答案，但是教育者卻不能主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的特長(zhǎng)和興趣，結(jié)合各行各業(yè)的精英及成功人土、還有當(dāng)前社會(huì)的需求、給出學(xué)習(xí)者個(gè)性化的培養(yǎng)方案?；诖耍岢隽嘶贛ulti-Agent的個(gè)性化培養(yǎng)模型的研究。

1 個(gè)性培養(yǎng)、智能代理、多Agent系統(tǒng)的概念

1）個(gè)性化培養(yǎng)

是指教育者在學(xué)習(xí)者培養(yǎng)過(guò)程中，尊重學(xué)習(xí)者個(gè)體的差異性、獨(dú)特性、自主性和創(chuàng)造性，依據(jù)學(xué)習(xí)者的志趣、才能、資質(zhì)、特長(zhǎng)和愛好，加以引導(dǎo)，促使其和諧完美發(fā)展的過(guò)程。

2）智能代理

智能代理(Intelligent Agent)是一種（計(jì)算機(jī)）程序，在某種調(diào)度安排下，負(fù)責(zé)在無(wú)需人直接出現(xiàn)時(shí)的信息收集或提供某些服務(wù)。它具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

反應(yīng)性：智能Agent可以感知它們的環(huán)境，并可以對(duì)環(huán)境發(fā)生的變化以及時(shí)的方式做出反應(yīng)，以滿足它們的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

預(yù)動(dòng)性：智能Agent通過(guò)主動(dòng)發(fā)起可以表現(xiàn)出目標(biāo)引導(dǎo)的行為，以滿足它們的設(shè)計(jì)目標(biāo)可以主動(dòng)發(fā)起一個(gè)動(dòng)作。

社會(huì)行為能力：智能Agent可以與其他Agent（也可能是人）交互，以滿足它們的設(shè)計(jì)目標(biāo)。[2]

3）多 Agent系統(tǒng)

多Agent系統(tǒng)是由多個(gè)可以相互交互的，稱為Agent的計(jì)算單元所組成的系統(tǒng)。Agent作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有兩種重要的能力。首先，每個(gè)Agent至少在某種程度上可以自治行動(dòng)，由它們自己決定需要采取什么行動(dòng)以實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)目標(biāo)。其次，每個(gè)Agent可以與其他Agent進(jìn)行交互。[2]

2 基于Multi-Agent個(gè)性化培養(yǎng)模型

1）代理的定義

本系統(tǒng)中代理的一般定義如下：

9月2日凌晨3名中國(guó)游客赴瑞典斯德哥爾摩旅游，9月15日網(wǎng)絡(luò)曝出3人指控接待酒店青年旅舍拒絕其“交錢在大堂休息”并報(bào)警，隨后瑞典警察“強(qiáng)行帶離并丟棄至野外墳場(chǎng)”。

代理∷={屬性：反應(yīng)性、預(yù)動(dòng)性、社會(huì)性、交互性；動(dòng)作：感知、處理、推理、決策、作用、協(xié)同}

代理可以看成是一個(gè)黑盒，首先感知外界信息，然后處理和解釋接收的信息，代理可以在一定的時(shí)間內(nèi)根據(jù)信息進(jìn)行推理作出決策作用于外界，代理還可以協(xié)同外界代理共同完成一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)。

2）模型框架

在充分考慮多Agent系統(tǒng)的特點(diǎn)后，本人提出了基于Multi-Agent個(gè)性培養(yǎng)模型框架如圖1。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

上述的個(gè)性化人才培養(yǎng)模式示意圖，是一個(gè)不斷提升的動(dòng)態(tài)的運(yùn)行圖。

其中學(xué)習(xí)者可組成學(xué)習(xí)協(xié)同小組探討學(xué)習(xí)方法，教育者可組成研討小組來(lái)探討如何個(gè)性化培養(yǎng)學(xué)習(xí)者，如圖2所示。

將這兩種結(jié)構(gòu)圖結(jié)合起來(lái)，就可以建立一個(gè)完善的基于Multi-Agent的個(gè)性化培養(yǎng)的模型。在這個(gè)模型中，采用智能代理技術(shù)，在某種調(diào)度安排下，負(fù)責(zé)在無(wú)需人直接出現(xiàn)時(shí)自主性地進(jìn)行學(xué)習(xí)者個(gè)性化基本信息的收集，同時(shí)在完成過(guò)程中，它可獲得關(guān)于學(xué)習(xí)者的目標(biāo)或愿望的知識(shí)點(diǎn)，并把該知識(shí)點(diǎn)傳送給決策代理，決策代理利用模型庫(kù)和知識(shí)庫(kù)，在協(xié)同教育者及學(xué)習(xí)者基礎(chǔ)上，協(xié)同給出學(xué)習(xí)者個(gè)性化的培養(yǎng)方案。

圖2 多小組設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖

3）模型的工作過(guò)程

組成系統(tǒng)的每一個(gè)代理都是自主完成某項(xiàng)任務(wù)或一系列任務(wù)的實(shí)體。在服務(wù)器端，界面代理對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行注冊(cè)(包括學(xué)習(xí)者的知識(shí)水平、學(xué)習(xí)能力、興趣和背景信息及培養(yǎng)目標(biāo)等)，并加入到學(xué)習(xí)者信息數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)學(xué)習(xí)者參加討論時(shí),還要控制學(xué)習(xí)者之間的信息通訊，完成定向發(fā)送、接收和處理協(xié)同信息的任務(wù)。決策代理是該模型的核心部分，當(dāng)接收到界面代理發(fā)送的請(qǐng)求信息時(shí)，首先，對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行身份認(rèn)證,隨后綜合運(yùn)用知識(shí)庫(kù)、模型庫(kù)、學(xué)習(xí)者信息庫(kù)的知識(shí)，先進(jìn)行精確關(guān)鍵詞的匹配檢索，如果沒有搜到，再進(jìn)行模糊匹配檢索然后咨詢學(xué)習(xí)者與教育者，最后，確定其個(gè)性培養(yǎng)方案。如果模糊匹配檢索也未檢索到，決策代理就會(huì)把該學(xué)習(xí)者的請(qǐng)求發(fā)送到信息代理與協(xié)調(diào)代理，信息代理就會(huì)到相關(guān)的資源站點(diǎn)上查找相關(guān)的內(nèi)容，同時(shí)協(xié)調(diào)代理就會(huì)聯(lián)系有關(guān)的專家及教育者，提出一個(gè)新的模型，傳送給決策代理并更新知識(shí)庫(kù)及模型庫(kù)，然后提出該學(xué)習(xí)者的個(gè)性化培養(yǎng)方案通知給學(xué)習(xí)者。在個(gè)性化培養(yǎng)方案中，盡量考慮給學(xué)習(xí)者創(chuàng)造一個(gè)廣闊的田野，比較獨(dú)立和準(zhǔn)確地把握自己的方向，激發(fā)每個(gè)人內(nèi)在的動(dòng)力，盡情地發(fā)揮他們的才智，注意保護(hù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性，并創(chuàng)造條件使學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性和個(gè)性得以發(fā)揮。以使學(xué)習(xí)者更好地為社會(huì)服務(wù)。

4）各代理的功能

決策代理：綜合利用教育專家處理問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)通過(guò)知識(shí)獲取建成的知識(shí)庫(kù)、學(xué)習(xí)者信息庫(kù)、成功人士及各界精英的培養(yǎng)過(guò)程構(gòu)成的模型庫(kù)，還有教育者、專家、學(xué)習(xí)者三者動(dòng)態(tài)交互的信息，最后決策出學(xué)習(xí)者的個(gè)性培養(yǎng)方案。決策代理能夠動(dòng)態(tài)更新學(xué)習(xí)者的個(gè)性培養(yǎng)方案。

信息代理：能動(dòng)態(tài)主動(dòng)地去有關(guān)資源站點(diǎn)查找和搜集標(biāo)引網(wǎng)絡(luò)上眾多的站點(diǎn)和頁(yè)面，從而保障對(duì)如此豐富和迅速變化的網(wǎng)絡(luò)資源的跟蹤與檢索的有效性和及時(shí)性，利用HTTP讀取WEB頁(yè)面，利用各種算法對(duì)集成的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納、概括、檢測(cè)后，提交給知識(shí)庫(kù)、模型庫(kù)整理、最后通過(guò)界面代理提供給學(xué)習(xí)者利用。

協(xié)調(diào)代理：它主要協(xié)調(diào)教育者、專家及學(xué)習(xí)者三者之間的交互信息，從而給學(xué)習(xí)者提出一個(gè)可行的、有效的個(gè)性化培養(yǎng)方案，并能提出新模型。

反饋代理：它主要搜集已結(jié)束培養(yǎng)的學(xué)習(xí)者的情況，從而對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容進(jìn)行更新、刪除操作。

3 基于Multi-Agent個(gè)性培養(yǎng)模型體系結(jié)構(gòu)模型（如圖 3）

圖3

在這個(gè)系統(tǒng)中,采用3層體系結(jié)構(gòu)，如果Web瀏覽器請(qǐng)求的是某個(gè)HTML文檔，Web服務(wù)器就返回該文檔；如果Web瀏覽器請(qǐng)求的是某個(gè)CGI程序或者API程序；Web服務(wù)器則執(zhí)行（或調(diào)用外程序執(zhí)行）該程序，然后將程序執(zhí)行結(jié)果返回給Web瀏覽器。[3]

4 結(jié)束語(yǔ)

本文系統(tǒng)論述了個(gè)性化培養(yǎng)、智能代理的概念，給出了基于Multi-Agent的個(gè)性化培養(yǎng)模型。本文的觀點(diǎn)為個(gè)性化培養(yǎng)提供了新的、切實(shí)可行的思路和一定的借鑒作用。目前，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智能網(wǎng)絡(luò)Agent和多Agent的集成技術(shù)成為新的熱點(diǎn)，有關(guān)其實(shí)施方法仍需進(jìn)一步完善。

［1］張蒙.學(xué)生潛能開發(fā)和個(gè)性發(fā)展[J].教育發(fā)展研究，2003，8：91－92.

［2］Michael wooldridge Agent系統(tǒng)引論[M].電子工業(yè)出版社，2003,10:15.

［3］侯志榮.Web應(yīng)用程序開發(fā):算法分析與應(yīng)用[M].人民郵電出版社.