99、从角色到智能体：编程中的状态控制与角色模型

从角色到智能体：编程中的状态控制与角色模型

在编程领域，尤其是面向对象和面向智能体编程中，状态控制执行和角色模型的应用是一个重要的研究方向。当前的面向对象编程语言缺乏对状态控制执行的明确支持，这使得相关概念需要通过有限状态机（FSM）的常规技术在实际编程语言的源代码中“手动”实现。下面我们将深入探讨角色和场景的相关概念，以及它们在编程中的应用。

角色和场景的定义

我们正在寻求一种将面向对象编程与面向智能体方法相结合的编程方式，特别关注交互方面。为了实现这种方法的转变，我们需要定义一组对特定目的有用的概念。
- 角色的定义 ：角色 R 是一种典型行为，它表达了智能体与其他智能体之间消息交换的时间顺序，类似于戏剧中每个演员都有明确且有序的对话。我们将角色视为分配给单个智能体的属性。用数学形式表示，角色 r = {s, Q, C, Σ, T, F}，其中 Q = {q1, q2, … , qn} 是角色的有限状态集，包含 r 的 n 种可能状态；s 是初始状态；C = {c1, c2, … , ck} 是将 r 与其 k 个通信方连接的通信通道集；Σ = {σ1, σ2, … , σj} 是 r 接收或发送的所有符号集；T: Q x C x Σ x C x Σ → Q 是转换函数，在每次触发时接受并输出一个符号；F ⊆ Q 是最终状态集。每个角色 r 都是一个自动机，表达系统的可观察行为，是智能体在面对特定刺激时采取的语义相关的可观察消息序列。
- 场景的定义 ：如果每个智能体都有要执行的角色，那么一组相互作用的角色就构成了一个场景。场景可以作为一种指定甚至编程的工具。

以 FIPA 定义的