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第271章 ICAI完整Runtime

第271章 ICAI完整Runtime

271.1 ICAI完整Runtime定义

前面的章节已经分别建立了:

  • 个体Runtime;
  • 认知Runtime;
  • 匹配Runtime;
  • 决策Runtime;
  • 行为Runtime;
  • 反馈Runtime;
  • 学习Runtime;
  • 自我维护Runtime;
  • 个体更新Runtime;
  • 持续运行Runtime。

这些Runtime并不是相互独立的系统,而是共同构成一个完整的机器个体运行过程。

因此,需要将前面各个Runtime按照ICAI机器个体的实际运行顺序统一起来,形成:

ICAI完整Runtime(Complete ICAI Runtime)

完整Runtime解决的问题是:

一个已经建立的机器个体,在接收到输入以后,如何完成从认知到行动、从结果到学习、从维护到更新,并重新进入下一次运行。

因此:

CompleteRuntime={Input,Cognition,Need,Goal,Capability,Matching,Method,Decision,Behavior,Feedback,Learning,Maintenance,Update,Rerun}CompleteRuntime= \{ Input, Cognition, Need, Goal, Capability, Matching, Method, Decision, Behavior, Feedback, Learning, Maintenance, Update, Rerun \}

完整运行不是单向流程,而是一个闭环。


271.2 ICAI完整Runtime总体流程

完整Runtime的基本流程:

Input→Cognition→Need→Goal→Capability→Matching→Method→Decision→Behavior→Feedback→Learning→Maintenance→Update→RerunInput \rightarrow Cognition \rightarrow Need \rightarrow Goal \rightarrow Capability \rightarrow Matching \rightarrow Method \rightarrow Decision \rightarrow Behavior \rightarrow Feedback \rightarrow Learning \rightarrow Maintenance \rightarrow Update \rightarrow Rerun

其中:

  • Input:输入;
  • Cognition:认知;
  • Need:需求;
  • Goal:目标;
  • Capability:能力;
  • Matching:匹配;
  • Method:方法;
  • Decision:决策;
  • Behavior:行为;
  • Feedback:反馈;
  • Learning:学习;
  • Maintenance:自我维护;
  • Update:个体更新;
  • Rerun:再次运行。

最终:

Rerun→Inputt+1Rerun\rightarrow Input_{t+1}

形成完整闭环。


271.3 完整Runtime不是简单流程

ICAI完整Runtime不能理解成普通程序中的:

输入
↓
处理
↓
输出

因为普通程序通常可以表示:

Input→Process→OutputInput\rightarrow Process\rightarrow Output

而ICAI需要进一步处理:

Output→Feedback→Learning→Maintenance→UpdateOutput \rightarrow Feedback \rightarrow Learning \rightarrow Maintenance \rightarrow Update

然后:

Update→NextRunUpdate \rightarrow NextRun

所以:

ICAI Runtime≠Input/Output ProgramICAI\ Runtime \neq Input/Output\ Program

完整Runtime是一个具有:

  • 状态;
  • 记忆;
  • 历史;
  • 经验;
  • 能力;
  • 方法;
  • 维护;
  • 更新;
  • 周期;

的持续运行体系。


271.4 输入Runtime

完整Runtime从输入开始。

输入可以表示为:

Input={Source,Object,Content,Time,Location,Condition}Input= \{ Source, Object, Content, Time, Location, Condition \}

输入来源可以包括:

  • 用户输入;
  • 设备信息;
  • 系统事件;
  • 数据库记录;
  • 文件;
  • 网络信息;
  • 其他机器个体;
  • Runtime内部事件。

输入本身不是认知结果。

因此:

Input≠CognitionInput\neq Cognition

输入只是:

机器个体当前需要处理的信息。


271.5 输入进入机器个体

输入进入当前机器个体:

Input→IndividualInput \rightarrow Individual

机器个体根据自身:

KnowledgeKnowledge StateState CapabilityCapability GoalGoal MemoryMemory

对输入进行处理。

因此:

Cognition=F(Input,Knowledge,State,Memory,Individual)Cognition= F( Input, Knowledge, State, Memory, Individual )

这体现了ICAI最重要的个体性:

Cognition(I1)≠Cognition(I2)Cognition(I_1)\neq Cognition(I_2)

即相同输入进入不同机器个体,可以产生不同认知结果。


271.6 认知Runtime

认知Runtime负责将输入转换为结构化认知结果。

基本过程:

Input→Object→Attribute→State→Relation→Scene→Knowledge→CognitionResultInput \rightarrow Object \rightarrow Attribute \rightarrow State \rightarrow Relation \rightarrow Scene \rightarrow Knowledge \rightarrow CognitionResult

认知结果可以表示:

CognitiveResult={Object,State,Relation,Scene,Judgment,Reason,Confidence,Time}CognitiveResult= \{ Object, State, Relation, Scene, Judgment, Reason, Confidence, Time \}

认知Runtime的结果不是最终决策。

因此:

CognitionResult≠DecisionCognitionResult\neq Decision

它只是为后面的需求、目标、能力和匹配提供基础。


271.7 需求形成

认知完成以后,需要判断:

当前机器个体需要解决什么问题?

因此:

Cognition→NeedCognition \rightarrow Need

需求可以定义:

Need={Object,Type,Condition,Priority,Status,Time}Need= \{ Object, Type, Condition, Priority, Status, Time \}

需求来源于当前状态与期望状态之间的差异。

可以表示:

Need=F(CurrentState,ExpectedState,Condition)Need= F(CurrentState,ExpectedState,Condition)

例如:

CurrentState=TemperatureHighCurrentState=TemperatureHigh ExpectedState=TemperatureNormalExpectedState=TemperatureNormal

则:

Need=ReduceTemperatureNeed=ReduceTemperature


271.8 需求不是目标

必须严格区分:

Need≠GoalNeed\neq Goal

需求回答:

需要解决什么问题?

目标回答:

希望最终达到什么状态?

例如:

Need=设备温度过高Need=设备温度过高

目标:

Goal=TemperatureNormalGoal=TemperatureNormal

因此:

Need→GoalNeed\rightarrow Goal

是从问题转向目标状态的过程。


271.9 目标形成

目标由需求结合能力、知识、条件等形成:

Goal=F(Need,Capability,Knowledge,Condition)Goal= F(Need,Capability,Knowledge,Condition)

目标可以表示:

Goal={Object,TargetState,Condition,Priority,Status,Time}Goal= \{ Object, TargetState, Condition, Priority, Status, Time \}

例如:

对象:
设备

需求:
降低温度

目标:
TemperatureNormal

条件:
Temperature < 70

因此:

Need→GoalNeed \rightarrow Goal


271.10 目标不是决策

必须继续区分:

Goal≠DecisionGoal\neq Decision

目标表示:

要达到什么结果。

决策表示:

在多个可能方案中选择什么方案。

因此:

Goal→Capability→Matching→Method→DecisionGoal \rightarrow Capability \rightarrow Matching \rightarrow Method \rightarrow Decision


271.11 能力进入Runtime

目标形成以后,需要确定:

当前机器个体具有什么能力,可以完成这个目标?

因此:

Goal→CapabilityGoal \rightarrow Capability

能力表示:

Capability={Type,Name,Level,State,Condition}Capability= \{ Type, Name, Level, State, Condition \}

能力解决:

能不能做。

方法解决:

怎么做。

因此:

Capability≠MethodCapability\neq Method


271.12 能力状态检查

能力并不是永久可用。

能力可能处于:

CapabilityState∈{Available,Busy,Disabled,Failed,Learning,Maintenance}CapabilityState\in \{ Available, Busy, Disabled, Failed, Learning, Maintenance \}

因此目标形成以后不能直接认为能力可用。

必须:

Capability→CapabilityStateCapability \rightarrow CapabilityState

并检查:

CapabilityState=AvailableCapabilityState=Available

以及其他条件。

如果:

CapabilityState=FailedCapabilityState=Failed

则:

MatchingMatching

可能无法通过。


271.13 匹配Runtime

匹配负责判断当前需求、目标、能力和条件之间是否一致。

基本模型:

Matching=F(Need,Goal,Capability,Condition)Matching= F( Need, Goal, Capability, Condition )

更完整:

Matching=F(Need,Goal,Capability,Condition,Scene,Knowledge,Experience)Matching= F( Need, Goal, Capability, Condition, Scene, Knowledge, Experience )

输出:

MatchingResultMatchingResult

例如:

Capability:
FaultDiagnosis

Need:
IdentifyFault

Goal:
FaultIdentified

Status:
Matched

Score:
0.92

271.14 匹配不是决策

必须保持:

MatchingResult≠DecisionMatchingResult\neq Decision

匹配只回答:

哪些能力或方案符合条件?

决策进一步回答:

最终选择哪一个?

因此:

Matching→Method→DecisionMatching \rightarrow Method \rightarrow Decision


271.15 方法形成

匹配完成以后,根据:

  • 知识;
  • 经验;
  • 能力;
  • 场景;
  • 条件;

形成候选方法。

可以表示:

MethodCandidate=F(Knowledge,Experience,Capability,Scene)MethodCandidate= F( Knowledge, Experience, Capability, Scene )

方法:

Method={ID,Name,Condition,Steps,Capability,State}Method= \{ ID, Name, Condition, Steps, Capability, State \}

例如:

Method-A
读取温度
读取压力
判断状态
输出诊断

271.16 方法不是行为

必须区分:

Method≠BehaviorMethod\neq Behavior

方法是执行方案。

行为是机器个体实际进行的过程。

因此:

Method→Decision→BehaviorMethod \rightarrow Decision \rightarrow Behavior


271.17 决策Runtime

决策Runtime负责在候选方法中进行选择。

基本模型:

Decision=Select(Candidate,Goal,Rule,Condition,Risk,Conflict)Decision= Select( Candidate, Goal, Rule, Condition, Risk, Conflict )

因此决策并不是:

Decision=FirstCandidateDecision=FirstCandidate

而是:

Candidate→Evaluate→Filter→Rank→SelectCandidate \rightarrow Evaluate \rightarrow Filter \rightarrow Rank \rightarrow Select

最终:

DecisionResultDecisionResult

例如:

Selected Method:
Method-B

Status:
Approved

Risk:
0.30

Conflict:
None

Reason:
Highest valid candidate

271.18 风险和冲突进入决策

决策不能只看方法匹配程度。

还需要:

RiskRisk

以及:

ConflictConflict

风险:

RiskScore=Probability×ImpactRiskScore=Probability\times Impact

冲突:

Conflict=F(Method,Goal,State,Rule,Condition)Conflict=F(Method,Goal,State,Rule,Condition)

如果:

RiskScore>RiskThresholdRiskScore>RiskThreshold

则候选方案可以被阻止。

如果:

Conflict=trueConflict=true

则:

CandidateStatus=BlockedCandidateStatus=Blocked

因此:

Decision=F(Matching,Method,Risk,Conflict,Goal,Rule)Decision= F( Matching, Method, Risk, Conflict, Goal, Rule )


271.19 行为Runtime

决策结果进入行为Runtime:

DecisionResult→BehaviorDecisionResult \rightarrow Behavior

行为表示机器个体实际执行目标的过程。

可以表示:

Behavior=F(Individual,Goal,Capability,Method,State,Decision)Behavior= F( Individual, Goal, Capability, Method, State, Decision )

行为再分解为多个动作:

Behavior→Action1→Action2→⋯→ActionnBehavior \rightarrow Action_1 \rightarrow Action_2 \rightarrow \cdots \rightarrow Action_n


271.20 行为与动作

必须继续区分:

Behavior≠ActionBehavior\neq Action

例如:

行为:

完成设备故障诊断完成设备故障诊断

动作:

读取温度
读取压力
读取电流
分析数据
输出诊断

因此:

Behavior=∑ActioniBehavior= \sum Action_i

这里的求和表示一个行为可以由多个动作构成,而不是数学意义上的简单数值相加。


271.21 行为结果

动作执行以后产生结果:

Action→ActionResultAction \rightarrow ActionResult

多个动作形成:

BehaviorResult=F(ActionResult1,…,ActionResultn)BehaviorResult= F(ActionResult_1,\ldots,ActionResult_n)

例如:

Temperature = 82
Pressure = 7.1
Diagnosis = TemperatureHigh

行为结果必须与目标进行比较。


271.22 反馈Runtime

行为结果进入反馈Runtime:

BehaviorResult→FeedbackBehaviorResult \rightarrow Feedback

反馈不是简单复制结果。

Feedback≠ResultFeedback\neq Result

结果回答:

实际发生了什么?

反馈回答:

这个结果对当前机器个体意味着什么?

例如:

Result=TemperatureHighResult=TemperatureHigh

反馈:

Feedback=NeedLearningFeedback=NeedLearning

因此:

Feedback=F(Result,Goal,ExpectedState,Condition)Feedback= F(Result,Goal,ExpectedState,Condition)


271.23 结果与目标比较

反馈形成之前,需要比较:

ExpectedStateExpectedState

与:

ActualStateActualState

即:

ResultComparison=Compare(ExpectedState,ActualState)ResultComparison= Compare(ExpectedState,ActualState)

例如:

ExpectedTemperature<70ExpectedTemperature<70

实际:

Temperature=82Temperature=82

则:

GoalCompleted=falseGoalCompleted=false

因此:

BehaviorCompleted≠GoalCompletedBehaviorCompleted\neq GoalCompleted

行为可以执行完,但目标可能没有完成。


271.24 学习Runtime

反馈进入学习Runtime:

Feedback→Memory→Experience→LearningFeedback \rightarrow Memory \rightarrow Experience \rightarrow Learning

学习使用:

  • 当前反馈;
  • 历史记忆;
  • 经验;
  • 知识;
  • 当前条件。

可以表示:

Learning=F(Feedback,Memory,Experience,Knowledge,Condition)Learning= F( Feedback, Memory, Experience, Knowledge, Condition )

学习结果:

LearningResultLearningResult


271.25 学习产生什么

学习可能产生:

KnowledgeUpdateKnowledgeUpdate CapabilityUpdateCapabilityUpdate MethodUpdateMethodUpdate ExperienceUpdateExperienceUpdate

例如:

历史发现:

Method−AMethod-A

连续失败。

而:

Method−BMethod-B

成功率较高。

则学习可以形成:

Method−A.Score↓Method-A.Score\downarrow Method−B.Score↑Method-B.Score\uparrow

这为下一次匹配和决策提供新的依据。


271.26 自我维护Runtime

持续运行中还必须检查机器个体自身是否正常。

因此:

Learning→SelfMaintenanceLearning \rightarrow SelfMaintenance

或者在发现异常以后直接进入:

Detection→MaintenanceDetection \rightarrow Maintenance

完整维护过程:

Detection→Risk→Protection→Conflict→Anomaly→Diagnosis→Repair→VerificationDetection \rightarrow Risk \rightarrow Protection \rightarrow Conflict \rightarrow Anomaly \rightarrow Diagnosis \rightarrow Repair \rightarrow Verification

维护结果:

MaintenanceResultMaintenanceResult


271.27 自我维护不是学习

必须区分:

Learning≠MaintenanceLearning\neq Maintenance

学习主要回答:

从过去结果中得到什么新的知识、经验或能力变化?

维护主要回答:

当前机器个体是否正常,以及出现问题后如何保护、诊断和修复?

因此:

Learning→Knowledge/Capability/MethodLearning \rightarrow Knowledge/Capability/Method

而:

Maintenance→Protection/Repair/VerificationMaintenance \rightarrow Protection/Repair/Verification

二者可以相互影响,但职责不同。


271.28 个体更新Runtime

学习和维护产生有效结果以后,进入个体更新:

LearningResult+MaintenanceResult+Feedback→IndividualUpdateLearningResult + MaintenanceResult + Feedback \rightarrow IndividualUpdate

更新包括:

StateUpdateStateUpdate KnowledgeUpdateKnowledgeUpdate CapabilityUpdateCapabilityUpdate MethodUpdateMethodUpdate StructureUpdateStructureUpdate

最终:

Individualt→Individualt+1Individual_t \rightarrow Individual_{t+1}


271.29 更新后的机器个体

更新以后,机器个体不再完全等于周期开始时的状态。

例如:

周期开始:

State = Running
Method = Method-A
CapabilityLevel = 0.60
KnowledgeVersion = 5

运行以后:

周期结束:

State = Ready
Method = Method-B
CapabilityLevel = 0.75
KnowledgeVersion = 6

因此:

Individualt≠Individualt+1Individual_t\neq Individual_{t+1}

但:

IndividualIDt=IndividualIDt+1IndividualID_t=IndividualID_{t+1}

这就是ICAI个体连续变化。


271.30 再运行Runtime

更新完成以后,机器个体重新进入运行。

因此:

Update→RerunUpdate \rightarrow Rerun

重新运行并不是创建新的机器个体。

而是:

Individualt+1→Inputt+1Individual_{t+1} \rightarrow Input_{t+1}

继续新的运行周期。

因此:

Rerun≠NewIndividualRerun\neq NewIndividual


271.31 完整Runtime第一层闭环

第一层闭环可以表示为:

Input→Cognition→Need→Goal→Capability→Matching→Method→Decision→Behavior→Feedback→Learning→Maintenance→Update→RerunInput \rightarrow Cognition \rightarrow Need \rightarrow Goal \rightarrow Capability \rightarrow Matching \rightarrow Method \rightarrow Decision \rightarrow Behavior \rightarrow Feedback \rightarrow Learning \rightarrow Maintenance \rightarrow Update \rightarrow Rerun

然后:

Rerun→InputRerun\rightarrow Input

形成:

Input→Cognition→Need→Goal→Capability→Matching→Method→Decision→Behavior→Feedback→Learning→Maintenance→Update→Rerun→Input\boxed{ Input \rightarrow Cognition \rightarrow Need \rightarrow Goal \rightarrow Capability \rightarrow Matching \rightarrow Method \rightarrow Decision \rightarrow Behavior \rightarrow Feedback \rightarrow Learning \rightarrow Maintenance \rightarrow Update \rightarrow Rerun \rightarrow Input }


271.32 完整Runtime第二层结构

第一层描述业务运行顺序。

第二层描述每个环节内部的Runtime。

ICAI Complete Runtime
│
├── Input Runtime
│
├── Cognitive Runtime
│
├── Need Runtime
│
├── Goal Runtime
│
├── Capability Runtime
│
├── Matching Runtime
│
├── Method Runtime
│
├── Decision Runtime
│
├── Behavior Runtime
│
├── Feedback Runtime
│
├── Learning Runtime
│
├── Self-Maintenance Runtime
│
├── Individual Update Runtime
│
└── Continuous Runtime

这些Runtime共同组成:

ICAICompleteRuntimeICAICompleteRuntime


271.33 完整Runtime与Individual Runtime

Individual Runtime负责:

当前机器个体是谁,以及它当前具有什么运行上下文。

完整Runtime则负责:

这个机器个体如何完成整个运行过程。

因此:

IndividualRuntime⊂CompleteRuntimeIndividualRuntime\subset CompleteRuntime

而:

CompleteRuntimeCompleteRuntime

负责组织所有子Runtime。


271.34 完整Runtime与Continuous Runtime

二者也必须区分。

CompleteRuntimeCompleteRuntime

描述一次完整的:

Input→UpdateInput\rightarrow Update

过程。

而:

ContinuousRuntimeContinuousRuntime

负责:

CompleteRuntime1→CompleteRuntime2→CompleteRuntime3→⋯CompleteRuntime_1 \rightarrow CompleteRuntime_2 \rightarrow CompleteRuntime_3 \rightarrow \cdots

因此:

CompleteRuntime⊂ContinuousRuntimeCompleteRuntime \subset ContinuousRuntime

可以理解为:

Complete Runtime解决“一次完整运行”。

Continuous Runtime解决“多个完整运行连续发生”。


271.35 完整Runtime的周期模型

tt 个周期可以定义:

Runtimet={It,Inputt,Ct,Nt,Gt,Capt,Mt,Mdt,Dt,Bt,Ft,Lt,St,Ut}Runtime_t= \{ I_t, Input_t, C_t, N_t, G_t, Cap_t, M_t, Md_t, D_t, B_t, F_t, L_t, S_t, U_t \}

其中:

  • ItI_t:机器个体;
  • InputtInput_t:输入;
  • CtC_t:认知;
  • NtN_t:需求;
  • GtG_t:目标;
  • CaptCap_t:能力;
  • MtM_t:匹配;
  • MdtMd_t:方法;
  • DtD_t:决策;
  • BtB_t:行为;
  • FtF_t:反馈;
  • LtL_t:学习;
  • StS_t:自我维护;
  • UtU_t:个体更新。

最终:

It+1=U(It,Lt,St,Ft)I_{t+1}=U(I_t,L_t,S_t,F_t)


271.36 完整Runtime状态转换

完整Runtime也可以表示为状态机:

Input
 ↓
Cognition
 ↓
Need
 ↓
Goal
 ↓
Capability
 ↓
Matching
 ↓
Method
 ↓
Decision
 ↓
Behavior
 ↓
Feedback
 ↓
Learning
 ↓
Maintenance
 ↓
Update
 ↓
Rerun
 ↓
Input

其中任何阶段出现异常,都可以进入维护:

AnyState→Detection→MaintenanceAnyState \rightarrow Detection \rightarrow Maintenance

维护完成后:

Verification→ResumeVerification \rightarrow Resume


271.37 无法匹配时的Runtime

完整Runtime不要求每次都必须成功执行。

例如:

MatchingStatus=UnmatchedMatchingStatus=Unmatched

则:

Matching→NoCapabilityMatching \rightarrow NoCapability

可以产生:

Feedback=CapabilityMissingFeedback=CapabilityMissing

然后:

Feedback→LearningFeedback \rightarrow Learning

或者:

Feedback→MaintenanceFeedback \rightarrow Maintenance

因此:

CapabilityMissing≠SystemFailureCapabilityMissing\neq SystemFailure


271.38 无法决策时的Runtime

如果所有候选方案都被阻止:

Candidate=∅Candidate=\varnothing

则:

DecisionStatus=NoDecisionDecisionStatus=NoDecision

此时:

NoDecision≠SystemFailureNoDecision\neq SystemFailure

可以:

NoDecision→Feedback→Memory→LearningNoDecision \rightarrow Feedback \rightarrow Memory \rightarrow Learning

也可以:

NoDecision→MaintenanceNoDecision \rightarrow Maintenance

等待下一次输入或更新。


271.39 行为失败时的Runtime

如果行为执行失败:

BehaviorFailureBehaviorFailure

则:

Behavior→FeedbackBehavior \rightarrow Feedback

反馈进入:

LearningLearning

并检查:

MaintenanceMaintenance

例如:

RepeatedFailure→Risk→Diagnosis→RepairRepeatedFailure \rightarrow Risk \rightarrow Diagnosis \rightarrow Repair

然后:

Repair→Update→RerunRepair \rightarrow Update \rightarrow Rerun


271.40 学习失败时的Runtime

如果学习无法产生有效结果:

LearningFailureLearningFailure

并不意味着整个机器个体失败。

可以:

LearningFailure→Record→ContinueLearningFailure \rightarrow Record \rightarrow Continue

如果学习失败是因为数据异常,则:

LearningFailure→Detection→Diagnosis→RepairLearningFailure \rightarrow Detection \rightarrow Diagnosis \rightarrow Repair

因此:

LearningFailure≠RuntimeFailureLearningFailure\neq RuntimeFailure


271.41 更新失败时的Runtime

如果:

UpdateVerification=FailedUpdateVerification=Failed

则:

Update→RollbackUpdate \rightarrow Rollback

然后:

Diagnosis→Repair→RetryDiagnosis \rightarrow Repair \rightarrow Retry

如果更新仍然失败,可以:

StopCurrentCycleStopCurrentCycle

但保留:

IndividualtIndividual_t

防止错误更新破坏当前有效个体。


271.42 完整Runtime的事务边界

一个完整周期可以建立:

RuntimeTransaction={Begin,Process,Feedback,Learning,Maintenance,Update,Verify,Commit}RuntimeTransaction= \{ Begin, Process, Feedback, Learning, Maintenance, Update, Verify, Commit \}

如果更新验证成功:

Verify=Success→CommitVerify=Success \rightarrow Commit

如果失败:

Verify=Failed→RollbackVerify=Failed \rightarrow Rollback

这样能够保护机器个体连续运行过程中的数据一致性。


271.43 完整Runtime的数据持久化

完整Runtime产生大量需要持续存在的数据:

Input
CognitionResult
Need
Goal
MatchingResult
DecisionResult
BehaviorResult
Feedback
Memory
Experience
LearningResult
MaintenanceResult
UpdateHistory
RuntimeHistory

这些数据可以经过:

DomainObject→Repository→MySQLDomainObject \rightarrow Repository \rightarrow MySQL

进行持久化。

因此:

CompleteRuntime→PersistenceCompleteRuntime \rightarrow Persistence

但:

Persistence≠RuntimePersistence\neq Runtime


271.44 完整Runtime与MVC

完整Runtime仍然遵循前面建立的MVC工程结构:

Controller→Service→Runtime→Engine→DomainObject→Repository→MySQLController \rightarrow Service \rightarrow Runtime \rightarrow Engine \rightarrow DomainObject \rightarrow Repository \rightarrow MySQL

例如:

RuntimeController→RuntimeService→CompleteRuntimeRuntimeController \rightarrow RuntimeService \rightarrow CompleteRuntime

CompleteRuntime内部再组织:

CognitiveRuntime→MatchingRuntime→DecisionRuntime→BehaviorRuntimeCognitiveRuntime \rightarrow MatchingRuntime \rightarrow DecisionRuntime \rightarrow BehaviorRuntime

以及:

FeedbackRuntime→LearningRuntime→SelfMaintenanceRuntime→IndividualUpdateRuntimeFeedbackRuntime \rightarrow LearningRuntime \rightarrow SelfMaintenanceRuntime \rightarrow IndividualUpdateRuntime


271.45 完整Runtime与View

如果通过管理页面查看当前运行过程:

CompleteRuntime→RuntimeResult→ViewData→Smarty→HTMLCompleteRuntime \rightarrow RuntimeResult \rightarrow ViewData \rightarrow Smarty \rightarrow HTML

页面可以展示:

当前个体
当前输入
当前认知
当前需求
当前目标
当前能力
当前匹配
当前方法
当前决策
当前行为
最近反馈
最近学习
维护状态
更新状态
当前Runtime周期

但页面只是观察和管理入口:

View≠RuntimeView\neq Runtime


271.46 ICAI完整Runtime与记忆

完整Runtime必须与记忆连接。

运行过程中:

Result→Feedback→MemoryResult \rightarrow Feedback \rightarrow Memory

下一次:

Memory→CognitionMemory \rightarrow Cognition

因此:

Memoryt→Cognitiont+1Memory_t \rightarrow Cognition_{t+1}

这使机器个体不会每次运行都完全从零开始。


271.47 ICAI完整Runtime与经验

经验来自多个历史运行结果:

Memory→ExperienceMemory \rightarrow Experience

经验进一步影响:

MatchingMatching

以及:

DecisionDecision

因此:

Experience→MethodEvaluation→DecisionExperience \rightarrow MethodEvaluation \rightarrow Decision

这使过去的运行结果能够影响未来的行为选择。


271.48 ICAI完整Runtime与知识

知识可以在运行过程中更新:

Learning→KnowledgeUpdateLearning \rightarrow KnowledgeUpdate

下一次运行:

Knowledget+1→Cognitiont+1Knowledge_{t+1} \rightarrow Cognition_{t+1}

因此:

Knowledget→Learning→Knowledget+1→Cognitiont+1Knowledge_t \rightarrow Learning \rightarrow Knowledge_{t+1} \rightarrow Cognition_{t+1}


271.49 ICAI完整Runtime与能力

能力同样可以发生变化:

Learning→CapabilityUpdateLearning \rightarrow CapabilityUpdate

或者:

Maintenance→CapabilityRepairMaintenance \rightarrow CapabilityRepair

最终:

Capabilityt→Capabilityt+1Capability_t \rightarrow Capability_{t+1}

下一次:

Capabilityt+1→Matchingt+1Capability_{t+1} \rightarrow Matching_{t+1}


271.50 ICAI完整Runtime与方法

方法来自:

Knowledge+Experience+CapabilityKnowledge + Experience + Capability

并经过:

MethodEvaluationMethodEvaluation

进入:

DecisionDecision

如果运行结果发生变化:

Learning→MethodUpdateLearning \rightarrow MethodUpdate

下一周期:

Methodt+1→Decisiont+1Method_{t+1} \rightarrow Decision_{t+1}

因此:

MethodMethod

也是持续运行中的动态结构。


271.51 ICAI完整Runtime与个体身份

虽然:

StateState KnowledgeKnowledge CapabilityCapability MethodMethod MemoryMemory

都可以发生变化,但:

IndividualIDIndividualID

通常保持不变。

因此:

IndividualIDt=IndividualIDt+1IndividualID_t=IndividualID_{t+1}

同时:

IndividualStructuret≠IndividualStructuret+1IndividualStructure_t \neq IndividualStructure_{t+1}

这正是机器个体持续存在和持续变化的统一。


271.52 ICAI完整Runtime数学模型

可以将完整Runtime定义为:

Rt=F(It,Xt,Kt,St,Gt,Ct,Mt,Dt,Bt,Ft,Lt,Pt,Ut)R_t= F( I_t, X_t, K_t, S_t, G_t, C_t, M_t, D_t, B_t, F_t, L_t, P_t, U_t )

其中:

  • ItI_t:机器个体;
  • XtX_t:输入;
  • KtK_t:知识;
  • StS_t:状态;
  • GtG_t:目标;
  • CtC_t:能力;
  • MtM_t:匹配;
  • DtD_t:决策;
  • BtB_t:行为;
  • FtF_t:反馈;
  • LtL_t:学习;
  • PtP_t:维护;
  • UtU_t:更新。

最终:

It+1=U(It,Ft,Lt,Pt)I_{t+1} = U( I_t, F_t, L_t, P_t )


271.53 ICAI完整Runtime核心方程

整个ICAI运行过程可以进一步压缩为:

Input→Cognition→Need→Goal→Capability→Matching→Method→Decision→Behavior→Feedback→Learning→Maintenance→Update→Rerun\boxed{ Input \rightarrow Cognition \rightarrow Need \rightarrow Goal \rightarrow Capability \rightarrow Matching \rightarrow Method \rightarrow Decision \rightarrow Behavior \rightarrow Feedback \rightarrow Learning \rightarrow Maintenance \rightarrow Update \rightarrow Rerun }

其中:

Rerun→InputRerun\rightarrow Input

所以:

Runtimet+1=F(Runtimet,Resultt,Feedbackt,Learningt,Maintenancet,Updatet)\boxed{ Runtime_{t+1} = F(Runtime_t,Result_t,Feedback_t,Learning_t,Maintenance_t,Update_t) }


271.54 ICAI完整Runtime与完整机器个体

至此,前面建立的各个理论模块被统一到一个Runtime中:

ICAI Individual
│
├── Input
│
├── Cognition
│
├── Need
│
├── Goal
│
├── Capability
│
├── Matching
│
├── Method
│
├── Decision
│
├── Behavior
│
├── Feedback
│
├── Learning
│
├── Self-Maintenance
│
├── Update
│
└── Rerun

这不是把所有模块简单堆叠,而是建立它们之间明确的因果和数据关系。


271.55 ICAI完整Runtime完整闭环

最终形成:

                 ┌──────────────────────────────┐
                 │                              ↓
Input → Cognition → Need → Goal → Capability → Matching
                                               ↓
                                            Method
                                               ↓
                                           Decision
                                               ↓
                                           Behavior
                                               ↓
                                           Feedback
                                               ↓
                                           Learning
                                               ↓
                                      Self-Maintenance
                                               ↓
                                            Update
                                               ↓
                                            Rerun
                                               │
                                               └────────→ Input

数学形式:

It→Ct→Nt→Gt→Capt→Mt→Mdt→Dt→Bt→Ft→Lt→Pt→Ut→It+1\boxed{ I_t \rightarrow C_t \rightarrow N_t \rightarrow G_t \rightarrow Cap_t \rightarrow M_t \rightarrow Md_t \rightarrow D_t \rightarrow B_t \rightarrow F_t \rightarrow L_t \rightarrow P_t \rightarrow U_t \rightarrow I_{t+1} }

其中:

It+1I_{t+1}

就是下一次运行的机器个体。


271.56 完整Runtime的本质

ICAI完整Runtime的本质不是:

让程序一直运行。

而是:

让一个具有明确身份、结构、知识、能力、目标、记忆和历史的机器个体,在输入驱动下持续完成认知、需求识别、目标形成、能力匹配、方法选择、决策、行为执行,并根据反馈进行学习、自我维护和个体更新,再以更新后的自身进入下一次运行。

因此:

ICAI=Individual+Cognition+Behavior+Learning+Maintenance+ContinuousRuntime\boxed{ ICAI= Individual+ Cognition+ Behavior+ Learning+ Maintenance+ ContinuousRuntime }

而完整运行过程:

Input→Cognition→Need→Goal→Capability→Matching→Method→Decision→Behavior→Feedback→Learning→Maintenance→Update→Rerun\boxed{ Input \rightarrow Cognition \rightarrow Need \rightarrow Goal \rightarrow Capability \rightarrow Matching \rightarrow Method \rightarrow Decision \rightarrow Behavior \rightarrow Feedback \rightarrow Learning \rightarrow Maintenance \rightarrow Update \rightarrow Rerun }

最终形成:

It→It+1→It+2→⋯\boxed{ I_t\rightarrow I_{t+1}\rightarrow I_{t+2}\rightarrow\cdots }

这意味着ICAI机器个体不再是一次性执行程序,而是形成了一个具有输入、认知、目标、能力、决策、行为、反馈、学习、维护、更新和持续运行能力的完整个体Runtime体系

因此,第271章完成了前面所有Runtime的统一:

IndividualRuntime+CognitiveRuntime+MatchingRuntime+DecisionRuntime+BehaviorRuntime+FeedbackRuntime+LearningRuntime+SelfMaintenanceRuntime+IndividualUpdateRuntime+ContinuousRuntime=ICAICompleteRuntime\boxed{ IndividualRuntime + CognitiveRuntime + MatchingRuntime + DecisionRuntime + BehaviorRuntime + FeedbackRuntime + LearningRuntime + SelfMaintenanceRuntime + IndividualUpdateRuntime + ContinuousRuntime = ICAICompleteRuntime }

ICAI由此从“机器个体的各个运行模块”,进入到“机器个体完整运行体系”。

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