智慧型代理與人工生命

一、智慧型軟體代理

(一)智慧型代理(Intelligent Agents)

智慧型代理或稱為智慧型代理人，其並無一個精確的定義，會因不同 領域而有所差異。一般可將智慧型代理分為三大類：1.人類的代理(Human Agents)，如旅行社代理(Travel Agent)﹔2.硬體代理(Hardware Agents)，

如機器人﹔3.軟體代理(Software Agents)，此類的代理人，又依一般工作 領域可再分為(1)資訊代理(Information Agents)，主要支援使用者在分散 式系統或網路搜尋資訊，即確定資訊資源所在地、萃取資訊、依據使用的 興 趣 篩 選 相 關 資 訊 、 用 適 當 的 形 式 展 示 結 果 ﹔ (2)協 同 代 理 (Cooperation Agents)，主要的工作是藉由與其他個體(如代理人、人類或外部資源)的溝 通與合作的機制，解決複雜的問題，其所需要的智慧，要比資訊代理人高﹔

(3)交易代理(Transaction Agents)，主要的工作是在電子商務、網路應用 環境及傳統的資料庫環境中，處理和監視交易的過程，安全性、資料的保 護 、 健 全 、 可 信 賴 性 等 為 其 主 要 的 重 點 [Brenner, Zarnekow & Wittig 1998] 。 其 他 ， 如 Nwana(1996) 將 代 理 分 為 合 作 (Collaborative) 、 介 面 (Interface)、 行 動 (Mobile)、 資 訊 /網 際 網 路 (Information/Internet)、

反應(Reactive)、混合(Hybrid)和聰明(Smart)等各種不 同的軟 體代理人 。 Sycara 等 人 [1996] ， 則 分 為 介 面 (Interface) 、 工 作 (Task) 和 資 訊 (Information)等代理。

另外，何謂智慧型代理人？不同領域有不同的解釋，如人工智慧的研 究人員可能認為代理人是「一種藉由執行某些工作，模擬人類關係的電腦 程式」[Selker 1994]；若以軟體工程的角度，則認為代理人是「軟體的一 部份，能用一組語言相互溝通、交換訊息」[Genesereth & Ketchpel 1994]；

在分散式系統的看法，代理人代表著「一種可以克服異質性電腦網路中，

程式介面、資料格式與通信協定之間不相容的方法」[Ousterhout 1995]。

就 一 般 的 代 理 而 言 ， 有 以 下 幾 個 基 本 特 性 ： 1. 自 主 性 (Autonomy) (Castelfranchi 1995)。2.反應性(Reactivity) [Wooldridge & Jennings 1995]。3.積極性(Proactiveness) [Wooldridge & Jennings 1995]。4.社 會 能 力 (Social ability) [Genesereth & Ketchpel 1994] 。 5. 誠 實 性 (Veracity)： [Genesereth & Ketchpel 1994]。而智慧型代理人除了必須 有以上 基本 特性 外， 還必須 具有 6.推理/學習(Reasoning/Learning)。7.

行 動 性 (Mobility) 。 8. 溝 通 / 合 作 / 協 調 (Communication/Cooperation/Coor-dination) 。 9. 人 類 特 徵 [Brenner, Zarnekow & Wittig， 1998]。

然而，代理與物件(Object)有何差別呢？Luck 等人提出一個 Entity 的階層架構；認為世界全部是由 Entity 所組成，而每個 Entity 由其屬性 (Attribute)加以描述，在 Entity 中有一些則是屬於物件(Object)，每個 物件有其特定的能力 (Capability)或行動(Action)，在物件中有一些則 為代理人(Agent)，因其有特定的目標(Goal)，而在代理人中有一部份屬於 自 主 性 代 理 人 (Autonomous Agent)， 其 具有 自 主 性 的 動 機 (Motivation)。

由此可知，Agent 是物件的一種，但其具有目標及自主性[Luck & d’Inverno 1995]。至於代理人的內部結構為何？Rao 與 Georgeff 等人提出一種 BDI 代 理 結 構 ， 其 主 要 由信 念 (Beliefs)、 願望 (Desires)及 意 圖 (Intentions) 所構成而得名。

因此, 本研究對智慧型代理的定義，則是結合人工智慧與軟體工程的 觀點，定義為「是一種軟體，透過彼此相互溝通、交換訊息，動態地執行 某些工作，並有自我調適與學習的能力，以模擬人類社會關係」，屬於智 慧型軟體代理的一種。

(二)智慧型軟體代理系統及其應用

近年來，以代理人為基礎的系統(Agent-Based Systems)廣受討論與應 用，因其不受應用領域的限制，無論是自然科學、人文社會科學、生 態學、

政治學、心理學及管理學等均可採用。如 Fulkerson 利用代理人技術來探 討 在 商 業 市 場 上 對 於 動 態 改 變 (Dynamic Change) 的 回 應 (Response)[Fulkerson 1997]。 Axelrod 則 利 用 代 理 人 基 礎 的 適 應 性 模 式 (Agent-based Adaptive Model)來 顯示 個 人與 群組 之 間不 同的 信念 、屬 性 與 行 為 ， 其 互 相 影 響 的 過 程 ， 以 此 探 討 社 會 性 的 影 響 機 制 (Social Influence Mechanism)[Axelrod 1997]。 另 外 ， 還 有 以 此 模 式 來 研 究 市 場 與經濟活動，進而探討複雜系統(Complex System)[Langton etc. 1996]。

智慧型代理系統之應用雖相當廣泛，大致上可分兩為兩類，一是智慧型代 理就像真的人一樣在系統上或網路內遊走，有其特定的行為與目標，可代 替人們處理特定的工作，例如在網路上搜尋資訊的智慧型代理人﹔二是此 代理系統，本身為一個「模擬」系統，用來模擬真實世界上的運作狀況，

例如由美國 Santafe 所開發的 Swarm 工具，所發展出來的各種模擬系統，

可模擬真實世界的運作過程，藉此解釋真實世界的運作方式，甚至可以調 控及預測真實世界。例如以下所介紹的人工生命。

二、人工生命

人工生命最早之概念可以追溯至 Von Neumann[1966]的自我複製自動 機(Self Replicating Automata)。但一直到晚近複雜科學興起後，才正式 成為一個獨立的學門。人工生命與傳統生物學在立場上是一致的，也就是 基於探索生命現象而進行的科學研究﹔不同的是，人工生命並非以分析法 (Analytic)來了解生命，而是經由綜合法(Synthetic)檢視如何透過組合簡 單的元件以創造出近似生命的行為。

人工生命的信念乃在於運用電腦或機械人等新媒介，探索生物學的其 他發展可能，而且實務上更希望能將研究回饋予電腦科學、醫藥、自動化

技術等領域。所以，人工生命發起人之一的 Christopher Langton 開宗明 義地將其定義為「一門致力於瞭解生命現象的學門，而探討方向則著重在 基 本 的 動 態 原 則 (Dynamic Principles) ， 並 且 希 望 將 其 重 現 於 電 腦 實 驗 中，以便於作進一步的測試與研究，只有我們能夠從『生命的可能形態』

來看『生命的目前形態』，我們才得以真正瞭解其本質所在」。相較於傳統 人工智慧的做法，人工生命較為突出的概念有三點，分別是：

(一) 由下而上(Bottom-up)：意即拒絕將複雜系統由上而下地依照功能漸 次拆解的作法：相反地，強調由下而上的產生方式。

(二) 突現(Emergence)：乃由系統內部各元件按照簡單法則彼此互動而產 生之現象，無法由外界直接影響或掌控。

(三) 無 目 的 性 (Goalessness)： 強 調 系 統 隨 著 時 間 推 移 而 發 生 的 結 構 演 變，而不是朝著既定的路徑。

因此，本研究希望能以類似 Arthur 的做法，建構出能夠自我學習的類神經 網路 Agent 族群，並以遺傳演化的形式，正如生命般的進行基因（輸入變數）的 篩選，並從事證券投資的行為。整個系統的架構將於下一章中介紹。