人工智能(AI)中的智能体

2025年4月4日 | 阅读 4 分钟

AI 系统可以被定义为对理性体及其环境的研究。体通过传感器感知环境,并通过执行器作用于环境。AI 体可以拥有知识、信念、意图等心智属性。

什么是智能体?

智能体可以是任何通过传感器感知环境并通过执行器作用于环境的实体。智能体在**感知**、**思考**和**行动**的循环中运行。智能体可以是

  • 人类智能体:人类智能体有眼睛、耳朵和其他作为传感器的器官,以及作为执行器的手、腿、声带。
  • 机器人智能体:机器人智能体可以有摄像头、红外测距仪、NLP 作为传感器,以及各种电机作为执行器。
  • 软件智能体:软件智能体可以将键盘输入、文件内容作为感官输入,并根据这些输入执行操作,在屏幕上显示输出。

因此,我们周围的世界充满了恒温器、手机、相机等各种智能体,甚至我们自己也是智能体。

在继续前进之前,我们应该先了解传感器、效应器和执行器。

传感器:传感器是一种检测环境变化并将信息发送给其他电子设备的设备。智能体通过传感器观察其环境。

执行器:执行器是机器中将能量转化为运动的组成部分。执行器负责移动和控制系统。执行器可以是电动机、齿轮、导轨等。

效应器:效应器是影响环境的设备。效应器可以是腿、轮子、手臂、手指、翅膀、鳍和显示屏。

Agents in AI

智能体

智能体是一种自主实体,它利用传感器和执行器作用于环境以实现目标。智能体可能会从环境中学习以实现其目标。恒温器是智能体的一个例子。

以下是 AI 智能体的四个主要规则

  • 规则 1: AI 智能体必须能够感知环境。
  • 规则 2:观察结果必须用于做出决策。
  • 规则 3:决策应导致行动。
  • 规则 4: AI 智能体所采取的行动必须是理性的行动。

理性智能体

理性智能体是一种具有明确偏好、对不确定性进行建模,并通过最大化其在所有可能行动下的性能度量的智能体。

理性智能体被认为执行正确的事情。AI 的目标是创建理性智能体,以便在博弈论和决策论中用于各种现实场景。

对于 AI 智能体来说,理性行动最重要,因为在 AI 强化学习算法中,对于每个最佳可能行动,智能体都会获得正奖励,而对于每个错误行动,智能体都会获得负奖励。

注意:AI 中的理性智能体与智能体非常相似。

理性

智能体的理性由其性能度量来衡量。理性可以基于以下几点来判断

  • 定义成功标准的性能度量。
  • 智能体对其环境的先验知识。
  • 智能体能够执行的最佳行动。
  • 感知序列。

注意:理性不同于全知,因为全知智能体知道其行动的实际结果并据此行动,这在现实中是不可能的。

AI 智能体结构

AI 的任务是设计实现智能体函数的智能体程序。智能体的结构是架构和智能体程序的组合。它可以被视为

以下是 AI 智能体结构中涉及的三个主要术语

架构:架构是 AI 智能体运行的机器。

智能体函数:智能体函数用于将感知映射到行动。

智能体程序:智能体程序是智能体函数的实现。智能体程序在物理架构上执行以产生函数 f。

PEAS 表示法

PEAS 是一种 AI 智能体在其上工作的模型类型。当我们定义 AI 智能体或理性智能体时,我们可以将其属性分组到 PEAS 表示模型下。它由四个词组成

  • P:性能度量
  • E:环境
  • A:执行器
  • S:传感器

这里的性能度量是智能体行为成功的目标。

自动驾驶汽车的 PEAS

Agents in AI

假设一辆自动驾驶汽车,则 PEAS 表示法将是

性能:安全、准时、合法驾驶、舒适

环境:道路、其他车辆、路标、行人

执行器:转向、油门、刹车、信号灯、喇叭

传感器:摄像头、GPS、速度计、里程表、加速度计、声纳。

带 PEAS 表示的智能体示例

代理商性能度量环境执行器传感器
1. 医疗诊断
  • 健康患者
  • 成本最小化
  • 患者
  • 医院
  • 工作人员
  • 测试
  • 治疗方法
键盘
(症状输入)
2. 吸尘器
  • 清洁度
  • 效率
  • 电池续航时间
  • 安全性
  • 房间
  • 木地板
  • 地毯
  • 各种障碍物
  • 轮子
  • 刷子
  • 吸尘器
  • 相机
  • 污垢检测传感器
  • 悬崖传感器
  • 碰撞传感器
  • 红外线墙壁传感器
3. 零件拾取机器人
  • 零件在正确垃圾箱中的百分比。
  • 带有零件的传送带,
  • 垃圾箱
  • 关节臂
  • 相机
  • 关节角度传感器。