一般報導

前瞻性資訊技術

什麼是智慧型代理人呢？

區別一個智慧型代理人軟體與一般軟體的方法，

需看它是否具備自主性、社會性、適應性、

行動能力、反應與預設活動、個人化等特性。

■蘇豐文

智慧型代理人

智慧型代理人（intelligent agents）是近十年來的新興

資訊技術與概念。網際網路興起，資訊的供給與需求大

幅而快速地增加，上網搜尋資料，已成為現代人習以為

常的活動之一。

新搜尋軟體 聰明有智慧

當我們以搜索引擎上網搜尋時，萬一出現大量資訊

反而會無法得心應手。例如欲搜尋秦朝宰相呂不韋的圖

片，但又忘記他的名字時，透過搜索引擎找到圖片的機

會亦相當低。因為，一般搜索引擎只做文字比對，沒有

歷史知識，一旦缺乏正確詞彙，搜尋動作將令人氣結。

這時正是使用智慧型資訊代理人的時候，使用者只需告

訴它需求，就可經由知識找到資訊，同時省下嘗試錯誤

的時間。這種在網際網路上四處幫我們尋找資訊的軟

體，一般被冠以「軟體機器人」（softbot-software robot 的

合併詞）的稱呼。

另一個例子是，當你想到外地旅遊三天而且有預算

與喜好的考量時，雖然可在網路上找到合適的旅館與景

點，但是接下來的行程規劃：如何抵達景點、如何訂

位、在哪兒用餐、交通工具安排等，仍需花很多時間。

倘若把我們的喜好與限制告訴智慧型旅遊代理人，再依

它所具備的各種旅遊資訊與知識規劃，即可安排妥當，

快樂出門。這類智慧型代理人軟體概念，預計在不久後

將逐漸落實於日常生活中。

多代理人（multi-agent）概念則是一種分工合作解決

問題的概念。現代人常把某些事務委託專人處理，譬如

租房子找房屋仲介，找對象找婚姻仲介，求職求才找人

力仲介，訴訟找律師等。以往的軟體系統，只考慮「由

使用者直接與伺服系統互動」的操作概念，並未考慮中

介軟體與委託的概念。現在的中介代理人軟體可降低問

題的複雜度，提高解決問題的效率，增加問題的處理彈

性。不過，使用者對於中介軟體的智慧與依賴程度也隨

之提高，這是智慧型代理人可行與否的關鍵所在。

軟體之間 需要溝通協調

因為每一個人都有自己的利益與目標，人與人之間

也有資源上的衝突。因此當我們設計多個代理人來協助

處理問題時，免不了出現衝突，這時必須協調溝通，尋

找妥協方案，這是我們必須賦予智慧型軟體代理人的能

力。

當代理人之間彼此溝通協調時，溝通使用的語言必

須標準化，KQML（knowledge query manipulation language）

就是一種溝通的標準語言。而且，標準的溝通語言外，

代理人之間仍需有共通且可以分享的領域知識才能彼此

了解。至於可分享的知識也有一種表示法，我們稱之為

本體語言（ontology）。當代理人利用標準語言，帶著領

域知識，將訊息傳到另一個代理人端時，接到訊息的另

一端，只需剖析溝通語言即可得到內藏的領域知識。

當然，當一個訊息透過網路傳遞時，仍須包裝成網

路的標準格式，以符合網際網路傳輸的通訊協定，將訊

息傳送至接收端網址。一套溝通協調程式的研發工作，

看似不難，其實不易，如欲完成整個動作，仍需仰賴眾

多技術支援方能達到順利溝通目的。至於如何讓代理人

在網路上分享知識，W3C（World Wide Web）國際組織

有所謂的語意網標準研究，旨在統一大家在網頁文獻上

75科學發展 2004年8月，380期

圖片攝影：曹馥籣

旅遊滋味多美好，別把太多時間花在尋找路線上。所以在出遊

前不妨先行上網搜尋，利用智慧型旅遊代理人軟體將行程規劃

妥當後再出門，即可擁有輕鬆快樂的旅遊時光。

有人甚至認為，任何物件導向軟體時都是代理人程式。

通常，區別一個智慧型代理人軟體與一般軟體的方法，

須看它是否具備自主性、社會性、適應性、反應性、預

設活動、行動能力與個人化等幾種特性。並非號稱代理

人的軟體都完整地具備所有特性，而且，這些特性亦具

有不同程度的展現，只不過，具備愈多特性的軟體程式

愈像代理人程式。

什麼是自主性呢？為何要有自主性？如何達到自主

性？當軟體具有自主性時，是否表示它不聽話了？

傳統的軟體設計是被動的，必須依賴使用者下達指

令來反應，所以無法滿足某些領域的應用。比方說飛航

塔台的管制中心，倘若飛機行徑完全依賴塔台指揮，則

在飛機很多時，塔台的協調力將不勝負荷；此時，若能

賦予飛機某些程度的自主能力，由飛機之間彼此協調，

即可減輕塔台負擔。這是解決問題模式中，分散式比中

76 科學發展 2004年8月，380期

所表達的知識格式與語言，好讓未來的軟體代理人能夠

自動讀取與擷取知識，進而提供語意層次上的資訊服

務。

語意網（semantic web）的本體語言表示法，是將文

件的標準註記語言EML（extensible markup language）與

人工智慧的語意網路（semantic network）知識表示法的

概念結合，而後產生一種可在網際網路分享資訊資源的

知識標示法 RDF（resource description framework）。倘若

各領域的人都依循統一的標準語言，將各自的領域知識

資源放在網頁上分享，代理人將有很多可機讀（machine

readable）資訊源可供使用，屆時即可輕鬆進入各領域，

以協助處理各式各樣問題。

自主性與社會性

到底什麼是智慧型代理人呢？它有許多不同定義，

圖中的兩位西方人在法國雷諾瓦博物館前與一群東方人以英語談著法國藝術與雷諾瓦。此場景與智慧型代理人軟體利用多個代理

人解決問題的情況類似。英語是這幾個人的溝通語言；在軟體中也有一個用來溝通的標準語叫KQML。法國藝術與雷諾瓦則是談

話中共通且可以分享的領域知識；而在資訊技術軟體中，可提供多個代理人溝通分享知識的表示法叫做本體語言。

圖片攝影：曹馥籣

77

央集權式有效的例子。同樣的，在很多複雜例子中，我

們也期望代理人能具有自主性來處理局部問題。

只是，自主性是相對的，非絕對的。一個絕對自主

的軟體，完全不聽外界指揮，也等於沒有用。自主指的

是代理人有自己的利益與目標，其所表現出來的行為決

策，是這些利益、目標和外界狀況妥協的結果，並非完

全不聽話。試想，如果擔任助理的人沒有自己的判斷能

力，在執行每一件事以前均需交代得很清礎，很顯然

地，這個人並不適合擔任助理。

至於社會性特性，主要是指眾多代理人之間的溝通

協調與合作競爭關係。當一個代理人處理問題遇到瓶頸

時，他該如何與其他代理人溝通協商，如何與其他代理

人合作以達成任務呢？此外，他在一個社會組織裡的角

色扮演與權限又如何，在社會規範下所應遵守的正常行

為準則中，有哪些是權利，哪些是被允許的行為，哪些

又是義務呢？

在研究代理人的社會性中，包括了賽局理論（game

theory）和計算組織理論（computational organization theo-

ry）。賽局理論主要探討，一位代理人在面對不同決策衝

突時，如何尋求「穩定解」與「最佳解」，否則在一個自

私自利或各為其主的環境中，背叛或欺騙在所難免。當

然，所謂穩定解與最佳解有時不一定存在，或許代理人

面對兩難時，會透過和其他代理人協商的方式尋找較佳

的「妥協解」，這些都是了解智慧型代理人行為的基本認

知。

通常，學者們常假設代理人是理性的。理性的涵義

就是「人不為己，天誅地滅」，亦即在任何狀況下，有理

性的代理人必會採取對自己最有利的決策。但是，人非

萬能，除了計算能力有限之外，其所能獲得的資訊情報

亦未必完備，在諸多複雜情況下，代理人未必能採取真

正對自己有利的決策，這個現象我們通稱為有限理性。

最關鍵的問題是，倘若代理人是有限理性的，那

麼，在何種情況下他願意與別人合作呢？他又如何知

道，哪些讓步與妥協對自己較為有利呢？而在多個代理

人之間，是否具有信任與信用關係，或具有聯盟關係；

在處理許多複雜例子中，智慧型軟體代理人有時需要有某些自

主性以處理局部問題，此情況與飛航塔台管制中心的分散式管

理類似。飛航塔台必須允許飛機具備某些自主能力，好讓駕駛

人在某些限度內自行協調路徑，如此在飛機起降密集時即可減

輕塔台負荷。

設計智慧型軟體中的環境對應規律與學習參數，與動物的感應

力與學習力類似，圖中大象以其感應力與學習力學會了服勞役

與表演，如此即可從主人那兒獲取食物，解決生存問題。智慧

型軟體設計者將環境對應規律與學習參數納入程式中，為的就

是提高解決問題的效率，加強軟體的被使用率。

科學發展 2004年8月，380期

圖片提供：中華民國航空人員發展協會

圖片提供：漾時代整合行銷公司

78 科學發展 2004年8月，380期

是否具有不同的道德與價值觀（利己？利他？以牙還

牙？己所不欲勿施於人？）而導致代理人出現不同的行

為模式呢？這些都是近年來的研究主題。

適應性、反應性、預設活動

什麼是適應性？智慧型代理人對於自己所處環境，

必須具有適當的感應與學習力，以便從環境中做出適當

反應，人工智慧研究裡有很多機器學習的理論模型與方

法，包括統計學習、類神經網路、增強式學習法、歸納

式學習法，都可讓代理人學習其所處環境的參數，以及

代理人彼此間互動對應的規律性，以幫助代理人了解其

他代理人行為、調整自己的行為，適應環境，增加解決

問題的效率。

多個代理人之間的互動關係，也可藉由生態學的演

化機制找出最佳互動模式，在此所謂的環境應包括所處

的環境參數與其他代理人的行為反應。所以，適應性亦

應包括學習對手的行為，以作為代理人的決策參考。

什麼是反應性與預設活動呢？反應性意指代理人應

對環境的變化做出即時反應。預設活動是指由代理人自

行訂定目標，找出執行方法，並主動達成任務；萬一狀

況改變，也能修改計畫，設定新的子目標。這類規劃能

力包括由單一代理人或由多個代理人共同完成工作的方

案，因為牽涉到彼此間的協調合作限制，當多個代理人

一起規劃時，其情況比單一代理人來得複雜。

而且，代理人在執行目標導向任務時，仍須兼顧對

於環境的反應性，這對代理人而言並非易事。因為，代

理人不知道是環境變化參數比較重要，還是正在執行的

目標重要。倘若需對環境做出適時反應，該如何執行才

能減少對目標追求的違背呢？這些都值得研究。

例如，原計劃從A地經B地到C地，因B地出現堵

塞，必須改變計畫經D地到C地；或仍堅持計畫，等堵

塞消除後再前往，只是，需要等待多久呢？倘若 B地因

為某種因素變成不可通行的路線，此時代理人必須做出

取消到C地的反應，否則會因為堅持依照原路線執行而

讓事情變得不可理喻。但要如何處置才算明智呢？智慧

型代理人須在直接反應和規劃出來的間接行動之間進行

妥協與抉擇。許多代理人的基礎邏輯推理常繞著這個主

題打轉，看來，要讓代理人具備靈活的理解能力亦不容

易。

個人化與行動能力

什麼是個人化？簡單說，就是針對主人的偏好與限

制提供適當的服務，亦即，一種學習取得或建構使用者

輪廓的能力，藉以利用此輪廓達到個人化服務目標。譬

如，你的助理知道你每天早上需要看報紙、喝咖啡，即

主動的在你上班前將咖啡與報紙準備好。

一般代理人在提供個人化服務時，較常使用的技巧

是過濾與推薦。例如，先由使用者提出一些想看的文章

給資訊代理人，再由資訊代理人將文章中常用的詞彙統

計分析，用這些詞彙作為使用者輪廓，以比對其他文章

或過濾一些不相干作品，如此即可篩選出使用者可能有

興趣的文章。又如，由資訊代理人統計不同品味的人對

各式餐廳的評鑑後，再將合適的餐廳推薦給品味類似的

人，學術上稱此為合作式過濾法。

惟在提供個人化服務過程中仍存在某些限制。例如

委託代理人代為購買電影票時，代理人必須知道你的預

算限制、時間限制、地點限制，甚至你喜好的電影題材

是什麼；而其中有些是必須被滿足的限制，如電影放映

時間必須是你有空的時間；又需注意某些具有彈性的限

制，如電影院的地點遠近等，如此才能買到符合需求的

電影票。這是代理人提供個人化服務的例子，也是資訊

代理人透過各種機器自動學習法，學習使用者輪廓的模

式。

行進中的車隊必須知道前方狀況以做適時反應，萬一前方路段

已經禁止通行，即須改變路線繞道而行，或取消前往原目標。

若仍堅持原路線、原目標，會讓整件事顯得不可理喻。設計智

慧型軟體時也一樣，必須讓它具備靈活的理解力，以便和環境

妥協或做抉擇，只是這個設計的困難度相當高。

圖片攝影：曹馥蘭

79科學發展 2004年8月，380期

務中，可協助進行商品比價，代為討價還價，甚至商討

售後服務的條件。密西根大學的麥克‧衛爾門（Mike

Wellman）曾設計一個電子拍賣會的代理人系統，可製出

各式各樣的電子拍賣會與其代理人，並將之稱為拍賣會

機器人。這個代理人可結合自然語言的理解，以及語音

動畫的人機互動介面技術，將聲調，表情，感情，姿

勢，手勢等作出擬人化行為模式，如虛擬主播，虛擬歌

星等。

微軟公司的代理人軟體則可透過卡通動畫，合成各

種姿態動作，然後透過自然語言與使用者進行維妙維俏

的互動。當然，所謂智慧型代理人未必是代理人，它可

以把技術應用在虛擬生物上，而與所謂的人造生命相結

合，把模仿蟲魚鳥獸生活百態的畫面，應用在娛樂與教

育情境上。

以上所述只是應用智慧型代理人的冰山一角，其他

如電子商務，遠距教育與學習，電子化政府服務，數位

圖書館，虛擬企業，軍事運籌，生醫資訊等，都是未來

智慧型代理人發揮功能的地方。聰明的你是否仍可想到

未來代理人軟體無法應用的領域嗎？

蘇豐文清華大學資訊工程系

□

相互運轉能力與行動

計算

然而，什麼是網際

網路軟體代理人的行動

能力呢？那是在不同主

機上游走，並執行必要

資訊活動的能力。

欲讓代理人在不同

主機上自由行動、執行

任務，其間所需的技術

問題相當複雜。首先，

行動代理人需要知道哪

些地方是可以去的，而

要去的主機也要有平台

讓代理人停留並使用一

些系統資源。這種在不

同平台及主機上執行程

式的能力，我們稱為相互運轉能力，它是分散式系統所

欲達成的一個目標。

另一種行動能力的考量，是指行動計算。一位助理

或在筆記型電腦上使用的軟體代理人，須具備隨時可以

中斷工作，跟隨主人移動到另一個地點後，仍可從網域

上進入網際網路，接續之前的進度，繼續工作，而且，

先前已完成的事務不受影響。這種不會因為換了位置就

換腦袋的能力，被稱為持續性。

此外，行動代理人所面臨的安全性也是一大問題。

當代理人被允許進入一個系統使用資源時，這個入侵代

理人可能是惡意的病毒或是駭客程式，萬一系統管理不

當，勢將造成安全死角。另一方面，行動代理人也可能

誤入「黑店」系統而被綁架或不當使用，這些都是頭痛

的問題。但反過來說，行動代理人也可以增加系統的安

全性，比方在國防系統中，倘若指揮系統軟體是一個行

動代理人，除可游走在不同主機外，又能避開一次就被

敵人把指揮系統摧毀的威脅，或在系統不穩定時能爭取

時間，趕快把重要程式移走。

智慧型代理人 包羅萬象

這些有趣的智慧型代理人，未來若能應用在電子商

許多父母很想知道，在哪兒有適合親子活動的香草園，好讓孩子認識香花香草、學習壓花手藝，又可在

青山綠水間喝咖啡、吃簡餐。將這類需求統整起來，再將合適的地點推薦給他們，學術上稱這種運作模

式為「合作式過濾法」，這也是智慧型代理人軟體設計個人化服務時所採用的模式之一。

圖片攝影：曹馥蘭