3.1.1.1. Tác tử
Tác tử “là một phần mềm máy tính hoạt động trong một môi trường nào
đó, có khả năng linh hoạt, thực hiện các hoạt động tự trị trong môi trường đó để đạt được các mục tiêu thiết kế” [8]. Chi tiết hơn [9], tác tử:
- Là thực thể giải quyết vấn đề được xác định một cụ thể với các ranh giới và giao diện được định nghĩa rõ ràng.
- Hoạt động trong một môi trường cụ thể, nhận các đầu vào liên quan đến sự thay đổi trạng thái của môi trường thông qua các cảm biến và thực hiện các hành vi phản ứng lại các thay đổi đó.
- Được thiết kế để hoàn thành một vai trò cụ thể, có các mục tiêu xác định cần đạt được và các khả năng giải quyết vấn đề nhằm đạt mục tiêu.
- Có khả năng tự trị, có thể điều khiển cả trạng thái bên trong lẫn các hành vi bên ngoài.
- Hoạt động hướng mục tiêu, có các hành vi linh hoạt để theo đuổi mục tiêu cần đạt được. Có thể là phản ứng lại các tác động hoặc chủ động thực hiện các hành vi.
3.1.1.2. Các đặc trưng của tác tử
- Tính tự trị: Một tác tử có thể hoạt động mà không cần sự can thiệp trực tiếp của con người hoặc các thành phần khác. Điều này đòi hỏi trong các phần mềm tác tử phải cài đặt các hoạt động có chu kì để tạo ra khả năng thực thi tự phát, trong đó tác tử phải có khả năng thực hiện các
hành động có mức ưu tiên khác nhau và cuối cùng đem lại kết quả mong muốn cho con người.
- Khả năng phản ứng: Các tác tử có thể nhận thức được môi trường xung quanh chúng và phản ứng lại sự thay đổi xảy ra trong môi trường đó. Các hành động của chúng được thực hiện như là kết quả của việc kích hoạt các luật hoặc của các hoạt động lặp đi lặp lại, chẳng hạn như cập nhật cơ sở tri thức của tác tử, gửi thông điệp tới các tác tử khác trong môi trường.
- Khả năng cộng tác: Mỗi tác tử có thể tương tác với các tác tử khác và/hoặc con người. Đối với hình thức tương tác giữa tác tử và con người, người sử dụng chỉ rõ những hành động nào sẽđược thực hiện và tác tử chỉ rõ nó có thể làm cái gì và cung cấp cho người dùng kết quả như thế nào. Còn sự hợp tác giữa các tác tử là cơ chế mà thông qua đó các tác tử trao đổi tri thức, các kế hoạch cộng tác giữa chúng để giải quyết những vấn đề lớn hơn khả năng của mỗi tác tử.
- Khả năng di trú: Các tác tử có thể di chuyển đến các môi trường khác, tìm kiếm thông tin cần thiết và trả lại kết quả mà người dùng mong muốn.
3.1.1.3. Phân loại tác tử
Dựa trên các thuộc tính được trình bày ở trên, có thể chia tác tử thành các loại sau:
- Tác tử tự trị: Các tác tử loại này thường được ứng dụng trong môi trường phức tạp, không ổn định. Chúng cảm nhận và hành động một cách tựđộng nhờ việc nhận thức các mục đích và tác vụ.
- Tác tử giải trí: Các tác tử loại này dùng để mô phỏng thế giới thực, cung cấp các dịch vụ giải trí cho người sử dụng, chẳng hạn trò chơi, các sản phẩm phim/video.
- Tác tử ủy quyền: Các tác tử loại này thực hiện một tập thao tác đại diện cho một người sử dụng hoặc các chương trình khác một cách độc lập. - Tác tử giao diện: Tác tử giao diện hoạt động như một người phụ tá,
cùng cộng tác với người sử dụng trong một môi trường. Tác tử loại này quan sát, giám sát các hành động của người sử dụng trên giao diện, “học” điều đó và đưa ra cách tốt hơn để thực hiện các tác vụ. Tác tử giao diện học để trợ giúp cho người sử dụng theo bốn cách khác nhau:
o Quan sát và bắt chước người sử dụng (học từ người sử dụng).
o Thông qua các phản hồi tích cực và tiêu cực nhận được từ người sử dụng (học từ người sử dụng).
o Bằng việc nhận được những lời hướng dẫn rõ ràng từ phía người sử dụng (học từ người sử dụng).
o Bằng việc hỏi lời khuyên từ các tác tử khác. Sự hợp tác giữa tác tử giao diện với các tác tử khác chỉ giới hạn trong việc hỏi các thông tin.
- Tác tử cộng tác: Đối với các tác tử loại này, tính tự trị và sự cộng tác với các tác tử khác được nhấn mạnh. Để có được sự cộng tác với các tác tử khác, các tác tử này phải thực hiện đàm phán đểđạt sự thoả thuận về cơ chế cộng tác.
- Tác tử động: Tác tử động là phần mềm tính toán có khả năng “di chuyển” trên các mạng diện rộng như Internet, tương tác với các máy chủ phân tán, thu thập thông tin và quay về sau khi đã thực hiện các công việc cho người sử dụng. Khả năng động này đưa đến khái niệm
lập trình từ xa (remote programming), trong đó các tác tử tham gia tương tác đảm nhân cả hai vai trò: cung cấp dịch vụ (server) và khai thác dịch vụ (client).
- Tác tử phản ứng: Các tác tử phản ứng không xử lý mô hình bên trong đặc trưng của môi trường, thay vào đó chúng phản ứng lại với sự kích thích đối với trạng thái hiện tại của môi trường mà chúng hoạt động. Kiến trúc của các tác tử phản ứng và sự giao tiếp giữa chúng nhìn chung rất đơn giản. Tuy nhiên, khi xem xét tổng quát hệ thống tác tử, có thể thấy được sự tương tác phức tạp giữa chúng. Ba nguyên tắc cơ bản đối với các tác tử phản ứng là:
o Tương tác động giữa các tác tử không thông minh có thể dẫn tới sự phức tạp.
o Mỗi tác tử phản ứng thường được xem như là một tập hợp các đối tượng hoạt động một cách độc lập và thực hiện các tác vụ cụ thể, chẳng hạn cảm biến, mô tơ điều khiển. Giao tiếp giữa các đối tượng này thường ở mức thấp.
o Một tác tử phản ứng thường làm với biểu diễn dữ liệu cảm biến mức thô, ngược lại với biểu diễn dữ liệu mức cao thường được sử dụng bởi các loại tác tử khác.
3.1.1.4. Ứng dụng của tác tử
Tác tử được ứng dụng trên phạm vi rộng lớn trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, giải trí, thương mại điện tử. Đơn cử như:
- Các ứng dụng trợ giúp người sử dụng. Các ứng dụng loại này làm việc với người sử dụng cuối để nâng cao hiệu suất và giúp người sử dụng vận hành các hệ thống tính toán phức tạp dễ dàng hơn. Nhìn chung, chúng giao tiếp với người sử dụng để giúp họ quản lý lịch làm việc, thư
điện tử. Chúng có thể giao tiếp với các tác tử khác để thu thập thông tin. Các ứng dụng trợ giúp khác với các giao diện người sử dụng chuẩn việc được trao quyền để hành động ít nhất là bán tự động và chúng không chỉ là một công cụ để con người sử dụng và điều khiển. Có thể kểđến một vài ứng dụng trợ giúp sau:
o Hệ thống học về hiện trạng của người sử dụng.
o Hệ thống giao diện đa hình thái.
o Các ứng dụng số cá nhân hoặc các ứng dụng giao tiếp thông minh cá nhân, chẳng hạn thư ký điện thoại số.
- Các ứng dụng phục hồi thông tin. Các hệ thống loại này giúp người sử dụng tìm kiếm các thông tin mà họ yêu cầu một cách nhanh chóng và dễ dàng. Điều đó có thể thực hiện được bởi một tập các tác tử với các chức năng:
o Quản lý đăng ký các dịch vụ.
o Quản lý cơ sở dữ liệu.
o Môi giới thông tin.
o Chỉ dẫn truyền thông.
- Các ứng dụng quản lý dịch vụ. Ví dụ như:
o Các dịch vụđa phương tiện.
o Các dịch vụ mua/bán, chẳng hạn thông tin, nguyên liệu của hàng hoá.
o Các dịch vụ quản lý mạng thông minh. - Các ứng dụng quản lý kinh doanh. Bao gồm:
o Các dịch vụ tài chính.
o Quản lý luồng công việc.
o Tựđộng hoá văn phòng.
Tác tử cũng rất phát triển trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp như điều khiển rô-bốt hay tương tác người máy.