云計算環(huán)境中面向終端用戶的智能代理研究.pdf

1、在計算機(jī)領(lǐng)域中，高度的智能化和自動化一直以來都是人類所追求的一個夢想。從上世紀(jì)80年代的人工智能熱潮開始，人類就希望可以利用機(jī)器幫助人類處理一些事情，從而代替人類的一部分功能。因此，隨著傳感器、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能等領(lǐng)域的發(fā)展，科學(xué)家們在信息領(lǐng)域提出了代理(Agents)的概念。
　　近年來，隨著信息化社會的進(jìn)程，各種信息和資源在互聯(lián)網(wǎng)中大量涌現(xiàn)。例如:物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，為人類的生產(chǎn)生活中各個方面提供了感知信息;Web服務(wù)的涌

2、現(xiàn)，使得應(yīng)用的開發(fā)更加便捷，數(shù)據(jù)的獲取更加多元化;移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，為終端用戶獲取信息提供了更高速的通道;云計算技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得終端用戶可以獲取海量的計算資源和存儲資源。如果代理能夠充分利用這些信息和資源，可以對人類的生產(chǎn)生活提供便捷和幫助。
　　本文在云計算、物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)計算的基礎(chǔ)上，對面向終端用戶的智能代理進(jìn)行研究，主要開展了以下的研究工作:
　　首先，本文提出了云計算環(huán)境中面向終端用戶的智能代理的概念。我們將這

3、個概念稱為“云腦”。通過云腦，終端用戶將自己的一部分知識以規(guī)則的形式表示在云中。云腦結(jié)合廣泛的感知數(shù)據(jù)在云中的推理機(jī)中進(jìn)行推理，利用面向服務(wù)的方法為用戶提供功能。該智能代理在云中模擬用戶的思維邏輯，代替用戶的一部分思考，并將思考的結(jié)果作用于用戶和其所處環(huán)境。
　　然后，由于云腦需要整合互聯(lián)網(wǎng)中的各種數(shù)據(jù)資源，并且在系統(tǒng)中對客觀世界的事實進(jìn)行表示，我們在云腦的框架中，對不同來源的異構(gòu)數(shù)據(jù)表示問題以及應(yīng)用領(lǐng)域事實組織和映射問題進(jìn)行了研

4、究，提出了基于本體的事實數(shù)據(jù)模型。通過構(gòu)建數(shù)據(jù)源本體和事實本體，利用之間的映射策略，異構(gòu)數(shù)據(jù)能夠有效的在云腦的模型中被收集和感知，并用于推理。
　　其次，針對云腦模型中存在的服務(wù)間和人機(jī)間的交互需求，本文對云腦中各實體間的交互問題進(jìn)行了研究，提出了一種統(tǒng)一的基于規(guī)則的交互模型。該交互模型能夠充分利用云腦模型的特點，通過事實和規(guī)則的方式處理云腦中各個實體間的交互問題。并且為用戶人機(jī)交互提出了基于規(guī)則的界面生成方法。最后實現(xiàn)了相應(yīng)的服

5、務(wù)和客戶端來驗證該交互模型。
　　再次，為了提高在云計算環(huán)境中推理引擎的計算能力和伸縮性，我們在云環(huán)境中提出并實現(xiàn)了基于Actor模型的規(guī)則引擎。在該規(guī)則引擎中，利用Actor模型對Rete匹配算法進(jìn)行分布式處理，使整個規(guī)則匹配過程能分布到多個虛擬機(jī)中。該規(guī)則引擎能夠根據(jù)規(guī)則規(guī)模充分利用云計算環(huán)境中的資源，處理大規(guī)模的規(guī)則匹配。在此基礎(chǔ)上，我們提出了資源模型和節(jié)點分配算法來優(yōu)化系統(tǒng)在云計算環(huán)境中的性能。
　　最后，為了驗證云