基于Agent和移動互聯網技術在位置信息智能服務中的應用研究

浙江工業職業技術學院 孫蘭蘭

1.引言

隨著3G技術的日臻成熟，高數據吞吐的優勢使得無線網絡與移動手機的融合成為必然趨勢，目前智能手機的不斷普及，移動應用的需求也與日俱增。移動互聯網因其具有隨身性、可鑒權、可身份識別等獨特優勢，為傳統的互聯網類業務提供了新的發展空間和可持續發展的新商業模式。但移動互聯網業務在便攜的同時，也受到了無線網絡傳輸環境、技術能力、終端大小、處理能力、電池容量等的限制。目前，基于人們社會生活節奏越來越快，一種從Android平臺提供的地理位置服務的基礎上延伸出來的更多顧及人們生活的智能服務平臺應運而生。

2.移動agent

移動agent是一類特殊的軟件agent它除具有軟件agent的基本特性、即自主性、協作性、安全性、智能性、還具有移動性、即它可以在網絡上從一臺主機自主地移動到另一臺主機，代表用戶完成指定的任務。由于移動agent可以在異構的軟、硬件網絡環境中自由移動_因此這種新的計算模式能有效地降低分布式計算中的網絡負載，充分利用網絡資源，提高網絡通信效率，動態適應變化的網絡環境，并具有很好的安全性和容錯能力。在LBS應用平臺中采用基于移動agent的分布計算方式，目的就是要利用移動agent的自主移動性及智能性，克服基于客戶/服務器（C/S）和瀏覽器/服務器（B/S）體系結構的分布式LBS系統在internet環境下的缺陷。建立一個更加穩健、高效、可伸縮的跨平臺LBS平臺。采用這種設計方式的LBS平臺與現有的基于中間件或組件模式的LBS應用平臺相比_具有減輕網絡負擔、克服網絡延遲、能夠異步執行、更大的靈活性等優勢。

圖1 系統的整體結構

3.移動Agent技術在位置信息智能服務中的應用研究

3.1 系統整體結構

由于位置服務系統協商的需求，將系統劃分為多個身份Agent。這些Agent的分別負責群體不同的個體，每個身份Agent是相對獨立但功能相同的實體，它們共同在宿主手機平臺上完成生命周期。系統中的身份Agent共享系統的資源、進行通訊，并彼此協調完成整個系統的控制任務。如下圖1。

3.2 知識庫的構建

為了使群體位置智能服務系統具備完備性和系統性，知識庫的構建相當關鍵。身份Agent通過知識庫的構建可以提高識別周圍環境群聚特征的效率。此外，由于部分知識穩定性較高且容易維護，對其結構化，采用二維表示行存儲，可以使知識庫更加靈活、高效，一個知識庫是否健全也很大程度上決定了整個系統的查全率與查準率。如何構建一個完整的知識庫需要遵循以下四個原則：

①知識足夠豐富，要達到一定的規模，否則所提供的服務非常受限，滿足的對象面也非常狹窄。

②知識的正確性要高，否則誤導用戶。

③知識的標志要清晰，簡單明了。

圖2 基于管理Agent的協作策略流程圖

④增量化知識庫管理，信息變換速度很快，必須隨時增加信息量。在群聚特征信息提取中，很多關于群聚特征提取的經驗都是從日常生活以及工作經歷中積累的，但是這些經驗零散分布在我們生活和工作的各個方面中，難以共享，但這些知識與經驗通常是系統評價產生的重要依據，因此不可或缺。

3.3 個體控制與相互協作策略

（1）個體控制

通常，Agent應該能夠感知特定的環境，通過靈活自主地運行，實現一系列的目標。作為自主的個體，Agent在受到特定目標的驅動時，應該能夠對其自身行為和內部狀態進行自我控制，即Agent可以不受他人或其他Ageni的直接干預，而通過采取由目標驅動的、積極主動的行為（如社交、學習、合作等）并有效利用環境中各類資源來感知、適應并運行于復雜的動態環境。因此，Agent的自治能力具有重要作用。

Agent的結構表明Agent的自治能力依賴于兩類知識系統：分別是知識庫（KnowledgeBase）與策略庫（PolieyBase）。Agent知識庫儲存了Agent對外界環境的理解與認識，是特定領域的基本知識和行為規則，它為Agent推理和決策提供基本的事實依據；策略庫則儲存的是Agent對外界環境的一種期待和判斷，表示為Agent希望達到的結果狀態或希望保持的狀態。

（2）協作策略

很多情況下，單個純Agent都無法獨立完成復雜的任務。比如，信息的不完整或不確定導致噸ent計算無法繼續或Agent需要等待其他Agent的求解結果等等。在這樣的情況下，傀ent之間的協作便非常重要。管理Agent保存著系統中其他Agent的相關信息，它通過任務庫來存放需要協作的Agent任務，知識庫來存放各Agent的標識、負責的群體、能力以及正在完成的任務等信息。此外，除管理Agent之外的每個Agent也擁有各自的小知識庫，用來記錄對應Agent的能力和狀態（標識是否有任務進行）。

Agent間的協作策略如下：

Agent在接收到一個新任務后，首先查看狀態值。若不忙，則將任務與自身知識庫比對，判斷自己是否有能力完成，若有則接受，否則要求協作，將任務交還給管理Agent統一協調；若忙，則直接將忙的狀態告知給管理純ent。

管理Agent在接到轉交的任務后，即將該任務加入任務庫。同時，記錄下有關該任務的信息（如任務的屬性等）。然后，通過與知識庫中各Agent的屬性進行比較，選出最恰當的Agent，將任務下傳給該Agent并要求其與原Agent進行協作完成。基于管理Agent的協作策略流程圖如圖2。

4.小結

本論文主要介紹了移動互聯網領域中Agent技術的應用，通過分析位置服務系統的多Agent整體結構，建立了基于管理Agent的協作模型。基于管理Agent的協作模型不僅可以作為本系統中提到的群聚控制多Agent協作的基礎框架，同時也可以被當作獨立于具體領域的協作模型，具有一般性。這個協作模型不僅吸取了集中控制與分散控制各自的優點，還另外提供了主動協作的機制。將Agent技術與位置處理相結合，是整個位置服務系統的一個重要創新，不僅提高了整個系統的自主性，而且也兼顧了各個Agent處理群聚意向的效率。通過各個身份Agent之間的協調與合作，很好得滿足了生活實踐中位置服務系統對位置智能處理的要求。