2.3.1 詳細(xì)說(shuō)明任務(wù)環(huán)境

在我們對(duì)簡(jiǎn)單的吸塵器智能體的理性的討論中，我們必須確定性能度量、環(huán)境，以及智能體的執(zhí)行器和傳感器。我們將把所有這些歸為一組，置于任務(wù)環(huán)境的名下。根據(jù)首字母縮寫(xiě)，我們稱之為PEAS （Performance，Environment，Actuators，Sensors）描述（分別是性能、環(huán)境、執(zhí)行器和傳感器的英文單詞，取其首字母——譯者注）。設(shè)計(jì)智能體時(shí)，第一步一定是詳細(xì)說(shuō)明任務(wù)環(huán)境，而且要盡可能地全面。

真空吸塵器的世界比較簡(jiǎn)單；讓我們來(lái)考慮一個(gè)更復(fù)雜的問(wèn)題：自動(dòng)出租車司機(jī)。我們將在本章的剩余部分中貫穿使用這個(gè)例子。在讀者警覺(jué)之前，應(yīng)該指出的是，全自動(dòng)出租車當(dāng)前在一定程度上超越了現(xiàn)有技術(shù)的能力（參見(jiàn)第 1.4 節(jié)對(duì)已有的駕駛機(jī)器人的描述，或者查閱近來(lái)的智能運(yùn)輸系統(tǒng)會(huì)議論文集）。完全自動(dòng)駕駛?cè)蝿?wù)是極端開(kāi)放的。環(huán)境條件的新組合會(huì)不斷地產(chǎn)生，毫無(wú)限制——這也是我們選擇自動(dòng)駕駛作為討論焦點(diǎn)的另一個(gè)原因。圖2.4總結(jié)了出租車任務(wù)環(huán)境的PEAS描述。我們將在接下來(lái)的段落中更詳細(xì)地討論每個(gè)元素。

首先，我們希望我們的自動(dòng)駕駛員向往的性能度量是什么？想要得到的品質(zhì)包括：正確地到達(dá)目的地；油量消耗和磨損最?。坏竭_(dá)目的地的時(shí)間和/或費(fèi)用最少；對(duì)交通法規(guī)的觸犯和對(duì)其他司機(jī)的干擾最少；安全性和乘客舒適度最高；利潤(rùn)最高。顯然，這些目標(biāo)有些是相互沖突的，所以要進(jìn)行折中。

其次，出租車要面對(duì)的駕駛環(huán)境是什么？任何出租車司機(jī)都必須對(duì)付各種各樣的道路，從鄉(xiāng)間小路到城市街巷，到12條車道的高速公路。道路上可能有其它的車輛、行人、游蕩的動(dòng)物、道路施工、警車、卵石和坑洞等。出租車還要與潛在的和實(shí)際的乘客進(jìn)行交互。還有一些可選項(xiàng)。例如出租車在南加州運(yùn)行，雪就幾乎不是一個(gè)問(wèn)題。而如果出租車在阿拉斯加運(yùn)行，那么雪的問(wèn)題就必須考慮。它可能總是靠右行駛，但我們也許會(huì)想讓它足夠復(fù)雜，在英國(guó)或日本的時(shí)候靠左行駛。顯而易見(jiàn)，對(duì)環(huán)境的約束越多，設(shè)計(jì)的問(wèn)題就越容易。

圖2.4 一個(gè)出租車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的PEAS描述

自動(dòng)出租車可用的執(zhí)行器或多或少和人使用的駕駛系統(tǒng)是類似的：通過(guò)加速器控制引擎，還要控制轉(zhuǎn)向和剎車。另外，它需要顯示器輸出或者語(yǔ)音合成器來(lái)與它的乘客交談，也許還需要某種途徑同其它車輛進(jìn)行交流，不管是禮貌的方式或者其它方式。

為了在駕駛環(huán)境下達(dá)到目標(biāo)，出租車需要知道它所在的地點(diǎn)，除了它路上還有什么，以及它的行駛速度。因此基本的傳感器需要包括一個(gè)或多個(gè)可控制的電視攝像頭、速度計(jì)和里程表。為了能夠合適地控制車輛，尤其是在轉(zhuǎn)彎時(shí)，還需要加速計(jì)；同時(shí)需要了解車輛的機(jī)械狀態(tài)，所以還需要一組通常的引擎與電子系統(tǒng)的傳感器陣列。它也許需要普通人類駕駛員用不到的儀器：衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)（GPS）參照電子地圖給出精確的位置信息，紅外線或聲波傳感器用于檢測(cè)和其它車輛及障礙物之間的距離。最后，它需要一個(gè)鍵盤(pán)或者麥克風(fēng)供乘客提出目的地的要求。

在圖2.5中，我們勾勒了另外一些智能體類型的基本PEAS元素。更多的例子出現(xiàn)在習(xí)題2.5中。有些讀者可能會(huì)感到驚訝，我們的智能體類型的清單中包括一些程序，它們運(yùn)行在通過(guò)鍵盤(pán)輸入和屏幕上的字符輸出定義的完全人造的環(huán)境中。“當(dāng)然，”有人可能會(huì)說(shuō)，“這不是一個(gè)真實(shí)的環(huán)境，對(duì)不對(duì)？”事實(shí)上，重要的不是“真實(shí)”環(huán)境和“人造”環(huán)境的區(qū)別，而是智能體行為、環(huán)境產(chǎn)生的感知序列和性能度量之間的關(guān)系的復(fù)雜性。有些“真實(shí)”的環(huán)境事實(shí)上是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。例如，一個(gè)設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)傳送帶上的零件的機(jī)器人，可以運(yùn)用一些簡(jiǎn)化的假設(shè)：照明一直保持不變，傳送帶上惟一的東西就是它了解的一類零件，而且只有兩種行動(dòng)（接受或者拒絕）。

圖2.5 智能體種類和對(duì)應(yīng)的PEAS描述

與之相反，一些軟件智能體（或稱軟件機(jī)器人）卻存在于豐富的、無(wú)限制的環(huán)境中。想象設(shè)計(jì)用來(lái)駕駛大型商務(wù)飛機(jī)的飛行模擬器的軟件機(jī)器人。模擬器里是一個(gè)非常細(xì)致的、復(fù)雜的環(huán)境，包括其它飛行器和地面操作，而軟件智能體必須從范圍很寬的各種不同行動(dòng)中實(shí)時(shí)做出選擇?；蛘呦胂笥脕?lái)掃描Internet（因特網(wǎng)）上的新聞來(lái)源并把有趣的條目發(fā)送給用戶的軟件機(jī)器人。要做得好，它需要某些自然語(yǔ)言處理能力，需要了解每個(gè)用戶可能感興趣的東西，還需要?jiǎng)討B(tài)地改變它的計(jì)劃——例如當(dāng)一個(gè)新聞來(lái)源的連接斷了或者新的資源開(kāi)始聯(lián)機(jī)。Internet是一個(gè)復(fù)雜性堪與現(xiàn)實(shí)世界匹敵的環(huán)境，而且其居民中包含很多人工的智能體。