基于活动的cscl多agent系统研究

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1、摘要随着学习理论、分布式人工智能技术、网络技术教育应用的深入发展，计算机支持的协作学习(CSCL)已经成为目前国际计算机教育应用领域的热点与前沿研究课题。目前CSCL领域的研究内容主要集中于：CSCL理论方法、CSCL系统的设计与开发、CSCL环境的技术标准、CSCL的教学应用四个方面。CSCL多Agent系统(CSCL．MAS)是CSCL系统设计与开发领域的研究热点，其基本思路是应用智能Agem技术解决CSCL系统中有效协作和交互的问题。然而，通过分析CSCL多Agent系统的国内外相关研究现状，发现该领域研究存在不少问题：(1)CSCL多Age

2、m系统研究的理论基础薄弱：(2)CSCL多Agent系统的设计思想普遍都是以教师为中心，或者是以学习者为中心进行设计，无法体现CSCL与多Agent结合后的独特优势；(3)Agent在CSCL系统中的应用以单Agent为主，限制了多Agent系统(MAS)方法与技术天生协作性能在CSCL系统中的有效发挥。活动理论作为分析人类活动的框架，己成为解决多Agent系统中合作机制和协商问题的通用理论框架(AlessandroRicci，AndreaOmicini，EnricoDenti，2003)。因此，我们认为活动理论是目前解决CSCL—MAS研究问题的

3、关键理论基础，研究活动理论指导下的CSCL．MAS的设计问题是该领域亟待解决的问题。为此，本人提出了以活动理论作为理论框架，研究基于活动的CSCL多Agent系统设计方法与技术的课题。围绕这一课题，本研究在详细分析CSCL．MAS国内外相关研究现状的基础上，以活动理论、CSCL理论、多Agent系统理论与方法等作为理论基础，构建基于活动的CSCL多Agent系统的分析建模方法：探讨以活动为中心的，而不再是以教师、学生或资源为中心的CSCL多Agent系统的理论框架；基于理论模型，构建基于活动的CSCL多Agent系统的软件模型，并详细分析软件模型中

4、各类Agent的功能与结构；最后，在分析研究MAS技术的基础上，从系统建模、通信机制、协调技术等多个方面解决实现基于活动的CSCL多Agem系统的关键技术问题。本研究最终解决如何运用活动理论有效指导CSCL多Agent系统设计的问题，为基于活动的CSCL多Agent系统(简称：ACoLS)的实现提供相应的分析建模方法、理论框架、系统模型和关键技术。全文共八章，其中第四、五、六、七章是本论文的重点。全文框架如下：第一章：介绍本研究拟解决的关键问题和研究的基础、内容、目标与方法。第二章：综述CSCL多Agent系统的国内外相关研究现状。分别从CSCL多

5、Agent系统的理论研究、相关研究项目、系统模型等角度进行分析，对不同项目的研究特点、不同系统模型的优缺点进行分析比较，归纳总结了当前CSCL多Agent系统的研究特点和存在问题。第三章：论述了ACoLS系统设计的理论基础，包括活动理论、CSCL理论、多Agent理论与方法和分柿式认知理论。第四章：以活动理论为框架，结合多Agcnt系统的设计方法，提出了ACoLS系统的分析设计方法。在分析MAS建模的基础上，结合ACoLS系统的特点，详细阐述了ACoLS系统分析设计的内容和分析设计的过程。第五章：以活动理论的分析方法为基础，分析ACoLS系统的设计

6、目标和系统本体，建立了ACoLS系统的理论框架模型，应用活动理论分析方法详细分析ACoLS系统中活动的类型及其要素，最后阐述ACoLS系统中活动设计的内容。第六章：构建了ACoLS系统的软件模型。基于ACoLS的理论框架，利用MAS系统分析设计方法，构建了ACoLS系统的MAS软件模型，并具体分析与建构系统中各类Agent功能和结构，包括活动组织管理Agent、活动事件管理Agent、以及其它各类Agem等；并且详细阐述了系统中活动的组织管理机制和活动事件的管理机制，及系统的层次模型等多个方面的研究内容。第七章：解决实现ACoLS系统的关键技术问题

7、。从ACoLS系统建模、系统通信机制、系统协商技术、MAS开发技术与平台等多个方面分析和解决ACoLS系统开发的关键技术问题。第八章：研究结论。关键词计算机支持的协作学习，活动理论，协作学习，多Agem系统，学习活动，Agent2AbstractWiththefurtherdevelopmentofthelearningtheory，thedistributedartificialintelligenceandtheInteracttechnology’Sapplicationineducation，Computersupportedcollabo

8、rativelearning(CSCL)havebeenoneofthemostimportantresearchfiel