المحاضرة الثانيه

Intelligent agents
الوكيل الذكي
—عبارة عن كائن يستطيع ادارك بيئته (environment) التي يكون موجودا قيها وذلك عبر المستشعرات (sensor) التي يمتلكها هذا الكائن ومن ثم التجاوب معها بواسطة اليات التنفيذ (actuator) او الجوارح .
—يمكن ان نعتبر الانسان وكيل , فهو يملك ادوات استشعار (الحواس الخمس) وبها يستطيع ادارك بيئته (percept) كما ان لديه جوارح (الايدي والارجل ) يؤثر يها في بيئته .
—كذك الربورت :
ادوات الاستشعار ß كاميرة تصوير , مقياس درجة الحرارة .
اليات التنفيذ ß الجوارح (الايدي والارجل) .
—يمكن اعتبار اي برنامج كوكيل , لانه يستطيع تحسس وادارك البيئة عن طريق لوحة المفاتيح والفارة وتبدو ردة الفعل واثار عمله واضحة على الشاشة .

مفاهيم
—الادراك (percept) : البيانات التي يتلقاها الوكيل عن طريق المستشعرات (input) .
—ردة الفعل (Action) : الاحداث الصادرة عن الوكيل (output) .
—مالذي يحدد سلوك الوكيل الذكي ؟
دالة الوكيل (Agent function) وقد تكون على شكل جدول او صيغة رياضية .
—مالذي يمثل سلوك الوكيل؟
برنامج الوكيل (Agent program)
مثال : مكنسة التنظيف
Vacuum Cleaning
—هنا مثال مكنسة كهربائية تقوم بتنظيف مربعين (A,B) وتقع داخل احداهما في كل لحظة .
— مالذي تدركه (الاحداث الورادة)؟
1.المربع الذي تقع بداخله (A او B)
2.حالة المربع من ناحية مستوى النظافة : نظيف (clean) او غير نظيف (dirty).
—ماهي ردود الفعل الصادرة (Action)؟
1.الاتجاه يمينا (right)
2.الاتجاه يسارا (left)
3.الشفط (suck)

Agent function
—يمكن استنتاج دالة الوكيل (Agent function) بالشكل التالي :
اذا كان المربع الحالي نظيفا انتقل الى المربع الاخر فيما عدا ذلك قم بالشفط .
ونكتب الجدول التالي :

السوك السليم : مفهوم عقلانية الوكيل
—الوكيل العقلاني (rational agent) او الوكيل المنطقي هو الوكيل الذي يتصرف بشكل صحيح وهذا يعني رياضياً أن كل صف من صفوف جدول الداله Agent function تحتوي علي بيانات صحيحة.
عوامل عقلانية الوكيل :
معيار الأدى: وهو مقياس السلوك السليم للوكيل.
العوامل التي تحدد عقلانية الوكيل:
1) قيمة معيار الاداء (performance measure value) :
يجب ان نلاحظ الوكيل يقدم مجموعة من ردود الفعل بعد استشعاره للبيئة
وهذه الردود تؤثر في البيئة المحيطة ,
ان مقدار تطابق حالة البيئة مع مايتوقعه الوكيل يحدد فعالية اداء الوكيل .
2) معلومات الوكيل السابقة عن البيئة المحيطة (environment)
3) ردود فعل الوكيل وتجاوبه مع تغييرات الحادثة في البيئة او بشكل اخر آليات التنفيذ (actuator)
4) سلسلة احداث الادراك التي تسجلها ادوات الاستشعار (sensor) .
الوكيل العقلاني : هو وكيل تعطي استجابته اكبر قيمة ممكنة لمعيار الاداء اذا اخذ بعين الاعتبار معلوماته السابقة عن البيئة وكذلك معلوماته اللاحقة (القادمة من المستشعرات).
امثلة على تحديد علاقة الوكيل بالبيئة :

خواص البيئة المحيطة :
1. الوضوح / الضبابية (fully observable vs. partially observable ) :
واضحة ß اذا كانت المستشعرات تعطي الوكيل المعلومات التي يطلبها
أي الوكيل يملك تصور واضح عن بيئته مثل(حل الكلمات المتقاطعة)
ضبابية ß اذا كانت المعلومات المتوفرة جزئية (قيادة السيارة).
2. التحديد / الاحتمالية (deterministic vs. stochastic ) :
محددة ß اذا كنا نعرف الحال الذي تؤول اليه البيئة next state انطلاقا من الوضع الراهن current state ومن ردة فعل الوكيل (حل الكلمات المتقاطعة ) .
احتمالية ß اذا لم نكن نعرف الحال الذي تؤول اليه انطلاقا من الوضع الراهن (النرد , قيادة السيارة ) .
ملاحظة : اذا كنا نعرف كل الحالات ماعدا سلوك الوكلاء الاخرين فاننا نقول ان البيئة استراتيجية (strategic) مثل الشطرنج .
3. متتالية / غير متتالية (sequential vs. consequential) :
متتالية ß اذا كانت ردود فعل الوكيل فيها تعتمد على ردود الفعل السابقة (الشطرنج وقيادة السيارة )
غير متتالية ß اذا لم تكن ردود الفعل تعتمد على ردود الفعل السابقة (فحص المعلبات اليا) وهي اسهل لان الوكيل لايحتاج الى التفكير في المستقبل.
4. بيئة ساكنة / ديناميكية (static / dynamic) :
ساكنة ßاذا لم تكن البيئة تتغير اثناء اتخاذ القرار (الشطرنج).
متحركة ß اذا كانت البيئة تتغير اثناء اتخاذ القرار (قيادة السيارات) .
5. الاتصال / التقطع (continues / discrete) :
متقطعة ß اذا كان التغيير من حالة لاخرى يتم في زمن متقطع (الشطرنج )
متصلة ß اذا كان التغير يتم في وقت متصل (قيادة السيارة)
6. بيئة احادية الوكلاء / متعددة الوكلاء (single agents / multi agents) :
احادية الوكيل ß اذا كان هناك وكيل واحد يؤثر في البيئة (برنامج تشخيص طبي).
متعددة الوكلاء ß اذا كان هناك اكثر من وكيل (معظم الالعاب) .
تصنيف الوكلاء حسب برامجهم :
—وكيل يعتمد على ردة فعل بسيطة (Simple reflex agents)
—وكيل يعتمد على نموذج وكيل مع ردة فعل (Model-based reflex agents)
—وكيل ذو هدف معين (Goal-based agents)
—وكيل قائم على التفضيل (Utility-based agents)
وكيل يعتمد على ردة فعل بسيطة (Simple reflex agents)
—ابسط الانواع لانه لايلجا الى حوادث الادراك كاملة وانما الادراك الحالي فقط (ليس له ذاكرة).
المبدا الرئيسي لهذا النوع هو قاعدة (حالة-ردة فعل) condition-action rule فاذا كان الوكيل هو برنامج للتحكم بسيارة فانه سيلاحظ اضاءة المصابيح الخلفية للسيارة التي امامه وهذا يعني انها توقفت بالتالي سيتوقف
—افضل شيء في هذا النوع هو سهولته ولكن هذه السهولة هو ثمن لمحدودية قدراته , اذ انه لايكون مجديا الا اذا كان القرار المتخذ يعتمد بشكل كامل على حدث الادراك الحالي فقط, او اذا كانت بيئة العمل واضحة وضوحا تاما اذ ان قليلا من الضبابية يتسبب في مشاكل حقيقة .

وكيل يعتمد على نموذج وكيل
(Model-based reflex agents)
—احد اكثر الانواع فعالية في البيئة الضبابية وذلك لان الوكيل يمتلك تصورا عن حالة بيئته (internal state) ويتم تحديث هذا التصور باستمرار على مرحلتين :
1. تحديث المعلومات عن التغييرات التي تحدث في البيئة بدون تدخل من الوكيل نفسه (اي التغييرات التي لاتعتمد على ردة فعل الوكيل)
مثال : اقتراب السيارات الاخرى من سيارة الوكيل نتيجة لزيادة سرعتها او غروب الشمس .
2. تحديث المعلومات عن التاثيرات الي تحدث في البيئة نتيجة ردود افعال الوكيل
مثال : وقوع الوكيل على شمال المنطقة التي كان فيها لانه انطلق الى الشمال.
—وبعد تحديث المعلومات عن العالم الوسيط بواسطة المستشعرات وتفاعل هذه المعلومات مع المعلومات السابقة يكون الوكيل تصورا جديدا عن العالم المحيط , وبموجب هذا التصور الجديد يحدد الوكيل ردة الفعل المناسبة .

وكيل ذو هدف معين
(Goal-based agents)
—معرفة الحالة الراهنة للوسط ليس كافيا لتقرير مايجب فعله .
—تقرير مايجب فعله يعتمد على الهدف .
—بالاضافة الى معلوماته عن البيئة الراهنة فانه لديه معلومات عن الهدف المراد الوصول اليه .
—اقل فعالية ولكنة اكثر مرونة .

وكيل قائم على التفضيل
(Utility-based agents)
—يستخدم عن وجود اكثر من طريقة للوصل الى الهدف ويفاضل بين الطرق المختلفة وايجاد الطريق الاكثر فائدة (الاقصر , الامثل) .