Agent软件技术应用实例

【摘要】在以往远程教学系统的设计、开发中，通常使用面向过程和面向对象的编程方法，文中采用Agent技术进、Web环境下远程教学系统的构建、组织和管理。在Agent的教学系统中，首先建立单个Agent内部结构的形式化模型，再从多个Agent角度入手，设计、开发面向Agent的远程教学系统，利用MultiAgent技术，设计了基于目标的Multi―Agent系统并探讨了该系统的实现方法?

【关键词】Agent　自适应　远程教育

一、软件Agent技术

由于软件Agent的研究受到来自智能计算、人机界面和软件工程等领域相关技术的影响，使得软件Agent的含义也具有多重性。软件Agent是具有自主性和协作性的计算机程序，它能够帮助用户完成一些特定的任务。其中Agent概念具有两层。抽象含义：自治Agent抽象和认知Agent抽象。

二、基于MAS的自适应远程教学系统模型

本系统采用B／A／s模式，即浏览器Browser／Agent／中心服务器Sever模式。

第一层是基于浏览器的远程教学系统用户界面，使用普通的浏览器，是“瘦客户机”型。Web浏览器作为客户端，提供图形用户界面，负责与用户进行交互。通过该层可以实现多媒体知识的输入、输出，用户信息和行为的获取，任务的接受，处理结果的反馈等。

第二层是中间，是基于多Agent的远程教学模型，各模块之间的通信协作。

第三层是数据层，用于保存各类数据资源，包括知识库、信息库、试题库和资源库等。

三、多Agent教学模型的功能分析

1.用户接口子系统。用户接口A―gent群的主要功能是实现用户与系统的连接。将用户的应用请求发送到系统，又将系统反馈的应用资源发送到用户端。此模块可以分为人机接口A-gent，用户管理Agent，信息分析Agent。

人机接口Agent主要功能是呈现给用户不同的界面，负责与其他用户的界面联系。用户管理Agent是用于管理系统中的各类账户和权限、角色分配等信息，避免多次登录到多个子应用系统的情况。信息分析Agent，使该子系统具有了对用户登录信息分析的智能性。作用分为两部分，一部分对用户权限的信息分析，过滤掉一些无用信息，审计用户的使用情况，防止信息共享后的权限滥用。二是信息反馈给系统，每个用户都有一个实时信息跟踪Agent随时和信息分析Agen!通信，发现变化比如学习进度的变化就及时反馈给信息分析Agent。

2.学生学习子系统。这是整个系统的核心部分。

首先，根据登录的基本信息结合用户的学习习惯、兴趣爱好、学习进度、当前情绪、认知水平等信息，由学生信息分析Agent确定用户所对应的需求，分析用户所属的类型。进而通过教师教学子系统设计的学习策略进行学习，此时知识采集Agent根据学习计划的要求在知识库或试题库中采集相应的内容供学生学习。同时每个用户的学习跟踪Agent在整个系统的各个模块中跟踪学习者的学习状态，收集相关信息进而对用户做出合理的综合评价，同时将评价结果及时、动态地反馈给学生信息分析Agent，以供教师制定下一步的学习计划?子系统中有一个交互Agent，主要功能是负责与其他子系统的交互，学生之间以及学生与老师之间的交互。

3.教师教学组织子系统

本子系统包括教师Agent模块和教学Agent模块两部分。如图4示。

(1)Agent模块由教师Agent、备课Agent、授课Agent和策略选择Agent组成。教师Agent主要负责教师与系统的交互，管理其他Agent，完成任务的分解与分配，平衡Agent间的负荷。

备课Agent智能地为教师提出备课建议。它以感知是否有其他教师已经了相关的教学内容，避免教学内容的重复；还可以通过学生交互A-gent交互信息，了解学生比较感兴趣的教学组织形式、教学媒体等信息，调整备课方式。

策略选择Agent根据用户信息进行详细分析，由于学习者之间必然存在较大的差异，因此Agent必须要选择与学习者最相适应的教学策略，才能达到预期的教学目标。通过分析，如果发现该用户特征与某一教学策略相吻合，则直接调用该教学策略。如果没有相吻合或相近的策略，则根据学生信息及专家知识库中的规则，根据一定的匹配算法，制定出符合学生特点的教学策略，则生成一个与该学生模型匹配的教学策略，以后可直接调用。

(2)教学Agent模块主要负责教学内容的组织、教学环节的安排，它是以学生学习子系统系统为基础，以教师子系统生成的教学策略为指导完成因人施教。包括作业Agent，远程考试Agent，答疑Agent，远程交流Agent等。教师Agent生成教学策略后，由教学Agent具体实施。根据教学策略，调用与其相匹配的各种教学资源。同时生成相同知识点、相同难度的测验试卷以及所有涉及到的知识点的正确答案。在用户使用完教学资源后，可以有同步测验和答疑供其选择。

四、结束语

本文是将Agent思想应用到远程教学并构建了多Agent教学系统模型，该模型能很好地解决现阶段远程教学的缺点，充分体现教学的主动性、智能性、协调合作性，尤其将人工智能技术和Agent技术嵌入于现在流行的Web技术中将大大提高教学质量和教学效果，对远程教育起到积极的推动作用。

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