第4章 个体人工智能的基本思想
一、个体对应原则
- 个体对应原则的提出
- 现实个体与机器个体的对应关系
- 一个具体个体对应一个机器个体模型
- 个体身份的对应
- 个体类型的对应
- 个体结构的对应
- 个体状态的对应
- 个体知识的对应
- 个体能力的对应
- 个体行为的对应
- 个体历史的对应
- 对应关系的持续维护
基本关系:
Individuali→MachineIndividualiIndividual_i\rightarrow MachineIndividual_i
其中:
- IndividualiIndividual_i:第 ii 个具体个体;
- MachineIndividualiMachineIndividual_i:与其对应的机器个体。
这一原则解决的问题是:
机器智能不再只是针对一个任务建立,而是针对一个具体个体建立。
二、个体结构对应原则
- 个体结构的定义
- 个体内部组成
- 个体对象结构
- 属性结构
- 状态结构
- 关系结构
- 知识结构
- 能力结构
- 行为结构
- 个体结构之间的依赖关系
- 机器结构与现实结构的对应
- 个体结构变化与机器结构更新
可以表示为:
Structure(MI)≈Structure(I)Structure(MI)\approx Structure(I)
这里的“≈\approx”不是要求物理结构完全复制,而是要求机器模型能够结构化表示研究对象中与智能运行有关的关键结构。
形成:
现实个体结构
↓
结构分析
↓
结构数据
↓
机器对象结构
↓
机器个体结构
三、个体知识对应原则
- 个体知识的定义
- 个体事实知识
- 个体概念知识
- 个体对象知识
- 个体属性知识
- 个体状态知识
- 个体关系知识
- 个体规则知识
- 个体方法知识
- 个体经验知识
- 个体历史知识
- 知识之间的关系
- 个体知识的读取
- 个体知识的匹配
- 个体知识的计算
- 个体知识的更新
核心原则:
机器个体所使用的知识,应当围绕该个体自身的世界、目标、关系、能力和行为建立,而不是建立一个脱离具体个体的无边界知识集合。
可以表示:
KMI←KIK_{MI}\leftarrow K_I
其中:
- KIK_I:现实个体相关知识;
- KMIK_{MI}:机器个体中的知识结构。
四、个体能力对应原则
- 个体能力的定义
- 能力与知识的关系
- 能力与经验的关系
- 能力与状态的关系
- 能力与目标的关系
- 能力与方法的关系
- 感知能力
- 判断能力
- 计算能力
- 匹配能力
- 决策能力
- 行为能力
- 服务能力
- 操作能力
- 保护能力
- 修复能力
- 能力形成
- 能力变化
基本模型:
Capability(I)=f(K,E,G,S,Md)Capability(I)=f(K,E,G,S,Md)
其中:
- KK:知识;
- EE:经验;
- GG:目标;
- SS:当前状态;
- MdMd:方法。
因此:
Capability(I1)≠Capability(I2)Capability(I_1)\neq Capability(I_2)
并不意味着两者类型不同,而是说明具体个体的知识、经验、目标、状态和方法不同,会形成不同的能力结构。
五、个体行为对应原则
- 个体行为的定义
- 行为与目标的关系
- 行为与能力的关系
- 行为与方法的关系
- 行为与状态的关系
- 行为条件
- 行为选择
- 行为排序
- 行为执行
- 行为结果
- 行为反馈
- 行为历史
- 行为经验
- 行为变化
基本关系:
Behavior=f(Goal,Capability,Method,State,Condition)Behavior=f(Goal,Capability,Method,State,Condition)
运行过程:
目标
↓
当前状态
↓
能力匹配
↓
方法匹配
↓
行为选择
↓
行为执行
↓
结果
↓
反馈
因此,机器个体的行为不是孤立动作,而是个体内部多个结构共同计算的结果。
六、个体历史对应原则
- 个体历史的定义
- 历史事件
- 历史状态
- 历史行为
- 历史结果
- 历史关系
- 历史决策
- 历史经验
- 历史知识变化
- 历史能力变化
- 历史方法变化
- 历史与当前决策的关系
- 历史与个体连续性的关系
形成:
Historyt={Event,State,Behavior,Result,Feedback}History_t=\{Event,State,Behavior,Result,Feedback\}
历史不是简单日志,而是机器个体理解自身变化的重要数据来源。
过去行为
↓
结果
↓
反馈
↓
经验
↓
当前能力
↓
当前决策
七、个体状态对应原则
- 个体状态的定义
- 静态状态
- 动态状态
- 内部状态
- 外部状态
- 对象状态
- 能力状态
- 资源状态
- 风险状态
- 安全状态
- 行为状态
- 运行状态
- 状态变化
- 状态之间的关系
- 状态与认知的关系
- 状态与决策的关系
- 状态与行为的关系
基本模型:
St+1=f(St,Input,Behavior,Feedback)S_{t+1}=f(S_t,Input,Behavior,Feedback)
即当前状态 StS_t 在输入、行为和反馈作用下形成下一状态 St+1S_{t+1}。
运行过程:
当前状态
↓
状态检测
↓
状态认知
↓
目标判断
↓
决策
↓
行为
↓
反馈
↓
状态更新
八、个体连续运行原则
- 连续运行的定义
- 一次性计算与连续运行的区别
- 个体初始化
- 个体加载
- 当前状态加载
- 当前知识加载
- 当前记忆加载
- 当前目标加载
- 个体认知
- 个体决策
- 个体行为
- 反馈处理
- 状态更新
- 经验更新
- 个体更新
- 再次运行
核心循环:
个体加载
↓
当前状态
↓
认知
↓
决策
↓
行为
↓
反馈
↓
更新
↓
再次加载当前个体
↓
继续运行
形式化表示:
It→It+1→It+2→⋯I_t\rightarrow I_{t+1}\rightarrow I_{t+2}\rightarrow\cdots
因此,个体人工智能的基本运行单位不是“一次回答”,而是一个持续存在和持续变化的机器个体运行过程。
九、个体差异原则
- 个体差异的定义
- 同类型个体的差异
- 身份差异
- 属性差异
- 状态差异
- 知识差异
- 记忆差异
- 经验差异
- 目标差异
- 能力差异
- 方法差异
- 关系差异
- 行为差异
- 历史差异
- 个体差异对机器模型的影响
例如两个企业虽然都属于“企业个体”:
Type(I1)=Type(I2)Type(I_1)=Type(I_2)
但:
Knowledge(I1)≠Knowledge(I2)Knowledge(I_1)\neq Knowledge(I_2) Experience(I1)≠Experience(I2)Experience(I_1)\neq Experience(I_2) Capability(I1)≠Capability(I2)Capability(I_1)\neq Capability(I_2)
因此:
MachineIndividual(I1)≠MachineIndividual(I2)MachineIndividual(I_1)\neq MachineIndividual(I_2)
这一原则是ICAI区别于“同一种功能对应同一种智能能力”的重要基础。
十、个体发展原则
- 个体发展的定义
- 个体发展与个体变化的区别
- 经验积累
- 知识更新
- 能力变化
- 方法变化
- 行为变化
- 目标变化
- 状态变化
- 个体结构变化
- 个体发展阶段
- 个体能力形成
- 个体能力退化
- 个体能力扩展
- 个体发展验证
核心过程:
Experience→Knowledge→Capability→Method→Behavior→Feedback→ExperienceExperience \rightarrow Knowledge \rightarrow Capability \rightarrow Method \rightarrow Behavior \rightarrow Feedback \rightarrow Experience
进一步:
个体运行
↓
行为
↓
结果
↓
反馈
↓
经验
↓
知识更新
↓
能力变化
↓
方法变化
↓
行为变化
↓
个体结构变化
↓
新的个体
这里的“新的个体”并不是创建一个全新的身份,而是指同一个机器个体经过持续运行后形成新的内部结构和能力状态。
十一、本章小结
本章建立个体人工智能的十项基本思想:
对应+结构+知识+能力+行为+历史+状态+连续运行+差异+发展\boxed{ 对应 + 结构 + 知识 + 能力 + 行为 + 历史 + 状态 + 连续运行 + 差异 + 发展 }
十项原则共同形成ICA I的基本理论基础:
具体个体
↓
个体结构
↓
机器个体
↓
知识
↓
能力
↓
目标
↓
认知
↓
决策
↓
行为
↓
反馈
↓
历史 / 经验
↓
状态更新
↓
个体发展
↓
持续运行
其中最核心的关系可以归纳为:
Individual→MachineIndividual→Cognition→Decision→Behavior→Feedback→Learning→DevelopmentIndividual \rightarrow MachineIndividual \rightarrow Cognition \rightarrow Decision \rightarrow Behavior \rightarrow Feedback \rightarrow Learning \rightarrow Development
因此,个体人工智能的基本思想不是简单地把人工智能“应用于某一个人、企业或设备”,而是:
以具体个体作为基本研究对象,根据个体自身结构建立对应的机器个体,使机器个体拥有与该个体相对应的知识、状态、能力、方法、行为和历史,并通过持续运行、反馈、学习和发展形成具有个体差异的机器智能。