- 生成式藝術(shù)和算法創(chuàng)作01-概述
- 生成式藝術(shù)和算法創(chuàng)作02-隨機(jī)和噪聲
- 生成式藝術(shù)和算法創(chuàng)作03-混沌和分形
- 生成式藝術(shù)和算法創(chuàng)作04-規(guī)則系統(tǒng)
- 生成式藝術(shù)和算法創(chuàng)作05-Tessellation
- 生成式藝術(shù)和算法創(chuàng)作06-形狀語法
- 生成式藝術(shù)和算法創(chuàng)作07-向自然致敬的 L-system
- 生成式藝術(shù)和算法創(chuàng)作08-馬爾可夫模型
人工智能體
我們常看到 OOP - 面向?qū)ο蟮木幊探至ⅲ瑢ο笫?Object鹦赎。這篇文章則是關(guān)于智能體（agent）的綜述。智能體和對象有什么區(qū)別呢麻蹋？智能體是主動的箭启，對象則不是付鹿。
智能體的概念是計算機(jī)科學(xué)的核心泛豪，在認(rèn)知科學(xué)中也很重要。因為它可以研究真實的主體捎泻，建模和在現(xiàn)實世界中模擬并觀察智能群體飒炎。
人工智能體是一個計算機(jī)系統(tǒng)，能夠代表使用者或設(shè)計者自主運行笆豁。智能體可以形式化表達(dá)為從感知到行動的函數(shù)郎汪，它將每個可能的感知序列，映射到智能體可以執(zhí)行的操作闯狱，或映射到影響最終操作的系數(shù)煞赢、反饋元素、函數(shù)或常量哄孤。軟件和機(jī)器人都可視為智能體照筑。
人工智能體有以下特征：
- 情境性（situatedness）：通過傳感器感知環(huán)境，能夠通過行動效果器（effectors）影響環(huán)境
- 自主和積極主動（Autonomy and pro-activity）: 行動沒有外部干預(yù)瘦陈，自己控制內(nèi)部狀態(tài)
- 靈活性
- 可響應(yīng): 及時響應(yīng)環(huán)境的變化
- 社交性：與其他智能體或人類互動
智能體的結(jié)構(gòu)
- 認(rèn)知（Cognitive）：維持內(nèi)部符號表征（一般會有記憶）凝危，可能包含推理和規(guī)劃的評估結(jié)構(gòu)（deliberative architectures）
- 反應(yīng)（Reactive）：沒有明確的環(huán)境表征，專注于行為規(guī)則
- 反射：沒有內(nèi)部狀態(tài)（只是將輸入映射到輸出）
- 反應(yīng)：有內(nèi)部狀態(tài)（但不是認(rèn)知）
- 混合（Hybrid）：混合反應(yīng)和認(rèn)知成分晨逝，以平衡反應(yīng)性（reactiveness）和審慎性（deliberativeness）
A first-order intentional system has beliefs and desires but no beliefs and desires about beliefs and desires.
A second -order intentioal system has beliefs and desires about beliefs and desires both those of others and its own.
一階意向系統(tǒng)和二階意向系統(tǒng)蛾默。
Belief–Desire–Intention BDI 模型
信念 - 愿望 - 意圖模型（BDI）是智能體編程的軟件模型。從表面看捉貌，它以智能體的信念支鸡、愿望和意圖的實現(xiàn)為特征，使用這些概念來解決智能體編程中的特定問題昏翰。 實質(zhì)上它提供了一種機(jī)制苍匆，將選擇計劃的活動與當(dāng)前活動計劃的執(zhí)行分開。 因此棚菊，BDI 智能體能夠平衡計劃（選擇做什么）和執(zhí)行這些計劃所花費的時間浸踩。
- Beliefs：信息態(tài)度，表示狀態(tài)和智能體的 know-how统求，可能是錯誤的检碗，由 perception 和 reasoning 更新
- Desires：動機(jī)態(tài)度，評估是對欲望的過濾码邻，決定哪個愿望可以提升為真正的意圖
- Intertions：智能體致力于發(fā)生的愿望折剃，它是一致的、不沖突的像屋、可能達(dá)成的怕犁，比 Desires 要強(qiáng)
確定性行動由以下元素表示：
- 可能包含參數(shù)的名稱
- 前置條件列表：必須為真的要執(zhí)行操作的事實列表
- 刪除列表：執(zhí)行操作后不再為真的事實列表
- 添加列表：通過執(zhí)行操作使事實為真的列表
Interpreter 主要做兩個操作：
- 根據(jù)當(dāng)前的信念選擇需要追求的意圖
- Mean-end 推理生成或選擇要執(zhí)行的計劃，以實現(xiàn)意圖
BDI 算法可以表達(dá)如下：
(B,D,I): = Initialize-state();
While(true):
update(B,D,I); //according to internal and external perceptions
Options: = option-generator(B,D,I)
Selected-options: = deliberate(B,D,I)
Update-intentions(selected-options, I)
Plan: = planning(I,B)
execute(plan);
Get-new-perceptions()
end while
可以對基礎(chǔ) BDI 算法做很多調(diào)整，比如重新規(guī)劃或意圖再考慮奏甫。問題是戈轿，如果經(jīng)常重新考慮，會花費太多時間來評估而沒有足夠時間采取行動阵子；如果使用兩種策略思杯，不經(jīng)常重新考慮，那么盲目執(zhí)行可能會做出不相關(guān)的行動挠进。
真是經(jīng)典的 exploration vs. exploitation (deliberation and action) tension 呢色乾！
智能體在多個創(chuàng)作領(lǐng)域的應(yīng)用
UNMAKEABLE LOVE
UNMAKEABLE LOVE 是一個互動多媒體裝置作品。此作品由多人操控领突，但觀眾無法操控 3D 動畫影像暖璧，只能透過手電筒感應(yīng)器的虛擬光束投射到背投式影幕，聚光探索 3D 人物動畫的行為與影像攘须。
作品中的六角形立體柱有六面背投式影幕漆撞，可由六個人同時操控手電筒聚光探索 3D 人物活動狀況。當(dāng)觀眾在操控手電筒投射屏幕觀看時于宙，會看到對面的觀用者也在用手電筒投射，觀看到的對方是真實人物經(jīng)由紅外線攝取影像呈現(xiàn)在屏幕悍汛，讓觀看者仿佛看到真實的另一觀看者捞魁，讓觀看者之間在虛擬 3D人物動畫的氛圍情境內(nèi)互動。
這個作品通過算法智能體离咐，人工生命谱俭，虛擬社區(qū)，人機(jī)交互宵蛀，增強(qiáng)虛擬昆著，混合現(xiàn)實和多媒體表現(xiàn)的實踐，以「參與身體的原始銘文」术陶。它將 Beckett 的 “l(fā)ost ones” 定位在一個虛擬空間中凑懂，這個虛擬空間代表著一種嚴(yán)重的身體限制狀態(tài)，可能會喚起監(jiān)獄梧宫，庇護(hù)接谨，拘留營，甚至是「現(xiàn)實」的電視節(jié)目塘匣。
The Painting Fool
2013 年 7 月脓豪，一名嶄露頭角的藝術(shù)家在巴黎 Galerie Oberkampf 舉辦了展覽會。
展覽會持續(xù)了一周時間忌卤，民眾前來觀看扫夜，新聞媒體廣泛報道，一些作品花了多年時間創(chuàng)作，還有一些直接畫在畫廊上笤闯。無論怎么看现拒，這都是一場典型的藝術(shù)展。唯一不同的是望侈，這名藝術(shù)家不是真人印蔬，而是一個名叫 The Painting Fool 的電腦程序。
The painting fool 是一個模塊化的架構(gòu)脱衙，包括：
- 視覺系統(tǒng)
- 內(nèi)存模塊
- 一些自我評價系統(tǒng)
- 感知系統(tǒng)
- 情緒系統(tǒng)
- 一些渲染模塊侥猬，例如 肖像模塊
- 解釋系統(tǒng)
- 概念生成模塊
The Painting Fool 是 Simon Colton 的作品。Colton 是倫敦大學(xué)金史密斯學(xué)院的計算機(jī)創(chuàng)作學(xué)教授捐韩，他認(rèn)為要讓程序創(chuàng)作退唠，先要跨過一些與圖靈測試不同的測試。圖靈測試要求機(jī)器按人類的方式進(jìn)行可以信服的交談荤胁，Colton 卻認(rèn)為 AI 藝術(shù)家要讓自己的行為變得「富有技巧」瞧预、「可以欣賞」、「富有想像力」才行仅政。
到目前為止垢油，Painting Fool 已經(jīng)在這三個方面取得了進(jìn)步。所謂的欣賞性圆丹，按 Colton 的意思就是對情緒作出反應(yīng)滩愁。Painting Fool 的早期作品由圖片拼成。程序先要掃描英國衛(wèi)報一篇關(guān)于阿富汗戰(zhàn)爭的文章辫封，從中提取關(guān)鍵字硝枉，比如“軍隊”和“英國人”，然后尋找與之相關(guān)的圖片倦微。找到之后程序用圖片制作合成圖妻味，以反映報紙文章的內(nèi)容和情緒。
音樂智能體
在音樂智能智能體方面欣福，George E. Lewis 在 1983 完成了一個即興的爵士演奏责球，是早期有智能智能體參與的例子：
{% youtube hO47LiHsFtc %}
George E. Lewis -- Voyager Duo 4 - YouTube
Arne Eigenfeldt 是加拿大作曲家，他創(chuàng)作互動和生成音樂系統(tǒng)劣欢。 Eigenfeldt 為當(dāng)代舞蹈做了大量工作棕诵，特別是與編舞家Serge Bennathan合作。他的電子音樂主要用 Max/MSP 編寫的軟件中實時生成凿将。 他最近的研究重點是將知識編碼到智能性能系統(tǒng)中校套。
{% youtube i7IP9d_KBzA %}
Moments: Time and Space - YouTube
Music by agents 是 Arne Eigenfeldt 創(chuàng)建的實時作曲系統(tǒng)，由一組 BDI 智能體組成牧抵。智能體們協(xié)商各種參數(shù)笛匙，實現(xiàn)和諧的實時作曲侨把。
James Maxwell, Arne Eigenfeldt, Philippe Pasquier開發(fā)的 MusiCOG 是一個用于單聲道音樂信息的識別，生成妹孙，延續(xù)和模式編輯的系統(tǒng)模型秋柄。
Music composition is an intellectually demanding human activity that engages a wide range of cognitive faculties. In designing MusiCOG, we wanted to bring forward ideas from our previous work, and combine these with principles from the fields of music perception and cognition and ICA design, in an initial attempt at an integrated model.
為音樂理解和分類設(shè)計的 MusiCog 是認(rèn)知智能體中，處理領(lǐng)域特定知識的智能體蠢正。音樂認(rèn)知智能體一般會參與以下活動：
- 自己演奏
- 與人類一起演奏
- 幫助人類創(chuàng)作新材料
MUME 是一個匯集了對開發(fā)系統(tǒng)感興趣的藝術(shù)家骇笔、從業(yè)者和研究人員的組織，研究可以自主地識別嚣崭、學(xué)習(xí)笨触、表現(xiàn)、編寫雹舀、完成芦劣、陪伴或解釋音樂的系統(tǒng)。Metacreation 涉及使用人工智能说榆，人工生命和機(jī)器學(xué)習(xí)的工具和技術(shù)虚吟，它們本身通常受到認(rèn)知和生命科學(xué)的啟發(fā)。其中有一個項目叫做 Musebot签财。
Musebot 項目的目標(biāo)是建立一個有趣和實驗性的研究串慰，教育和制作平臺。它是一個協(xié)作性的創(chuàng)造性實驗：共同制作自主軟件智能體荠卷，共同制作原創(chuàng)音樂模庐。這些軟件智能體將在一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上運行。每個軟件智能體大致對應(yīng)于一段音樂中的單個樂器部分油宜，如貝斯或鼓點。
Musebot 可以與其他 Musebot 一起自動生成音樂怜姿。Musebot 協(xié)議傳遞實時數(shù)據(jù)慎冤，但不是具體數(shù)據(jù)，而是更高層次的音樂概念沧卢。
會話智能體蚁堤，虛擬智能體，游戲智能體
會話智能體是相對成熟的智能智能體研究領(lǐng)域但狭，一些典型的智能體包括：
ELIZA, Joseph Weizenbaum, 1964
PARRY, Kenneth Colby, 1972
SmarterChild, ActiveBuddy, 2001
Eugene Goostman, 2001
虛擬智能體
STELARC | PROSTHETIC HEAD (Stelarc, 2003) 是基于認(rèn)知智能體體系結(jié)構(gòu)的互動作品披诗。智能體可以感知環(huán)境，通過檢測顏色的超聲波傳感器來感知觀眾的服裝顏色和基本的運動及行為：
游戲中存在許多認(rèn)知智能體立磁，它們通常不是游戲玩家呈队，而是執(zhí)行一些需要自動化的任務(wù)。這些互動敘事中的智能體行為唱歧，可能是預(yù)先編寫好的宪摧，也可能是由程序自動生成的（比如 intelligent drama/story/manager 或 procedural simulation）粒竖。
智能體通信
認(rèn)知智能體通過智能體消息和智能體通信協(xié)議進(jìn)行交流，也可能使用 Agent communication language(ACL) 交流几于，常用的 ACL 有 KQML蕊苗，F(xiàn)IPA ACL。
言語行為類型：
- 自信：speaker 表達(dá)世界表現(xiàn)（告知沿彭，斷言朽砰，......）
- 指令：speaker 要求其他人（訂單，問題喉刘，請求......）
- 承諾：speaker 承諾（承諾）
- 表達(dá)：speaker 表達(dá)感受（愛情宣言瞧柔，...）
- 陳述：speaker 根據(jù)情境行事（開除，祝福饱搏，結(jié)婚......）
消息類型語義：言語行為非剃，前提條件，后置條件推沸。
智能體之間的通訊過程也涉及到復(fù)雜的感知备绽、解釋、推理鬓催、評估肺素、行動等過程：
智能體通訊協(xié)議幫助結(jié)構(gòu)化智能體之間的對話，提高通訊效率：
Ref
- Intelligent agent - Wikiwand
- Belief–desire–intention software model - Wikiwand
- Cognitive Agents And Multiagent Systems | Kadenze
- Musebot Getting Started | Musical Metacreation
- Topics in AI : AGENTS
- The Painting Fool - A Computer Artist
- Shadow agent: a new type of virtual agent
- music by agents – arne eigenfeldt
- MusiCOG & ManuScore |
- 40年認(rèn)知架構(gòu)研究概覽：實現(xiàn)通用人工智能的道路上我們已走了多遠(yuǎn)宇驾？ | 機(jī)器之心
- 機(jī)器學(xué)徒：AI有可能變成畫家嗎倍靡？ | 雷鋒網(wǎng)
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