第三卷

WSaiOS 人工认知理论

WSaiOS Cognitive Theory

第一章

认知元素基本概念

Basic Concepts of Cognitive Elements

1.1 认知在 WSaiOS 体系中的定义

人类智能并不是简单地接收外部信息。

感觉器官只能完成：

看到；

听到；

触碰；

感受到。

但是，人类能够进一步：

认识对象；

理解属性；

判断关系；

形成概念。

例如：

人看到一个苹果。

感知系统获得：

颜色：

红色；

形状：

圆形；

表面：

光滑。

这些属于：

感知信息。

但是，人进一步理解：

这是苹果；

属于水果；

可以食用；

具有营养价值。

这个过程：

就是认知。

WSaiOS 将认知定义为：

认知是系统对感知元素进行组织、关联、分类和结构化描述，使外部信息形成可理解对象的过程。

因此：

感知解决：

“获得信息”。

认知解决：

“认识信息”。

1.2 感知元素与认知元素区别

在 WSaiOS 理论中：

感知元素和认知元素属于两个不同层级。

感知元素

属于：

人工感觉层。

作用：

描述外部输入。

例如：

视觉感知元素：

颜色：红色

形状：圆形

位置：桌面

音频感知元素：

声音：发动机声音

频率：变化

来源：车辆

空间感知元素：

位置：

(x,y,z)

感知元素回答：

我获取到了什么信息。

认知元素

属于：

人工认知层。

作用：

形成对象理解。

例如：

感知信息：

红色

圆形

水果形态

甜味

经过认知组织：

形成：

对象：

苹果

认知元素回答：

这个信息代表什么。

1.3 感知到认知的转换过程

WSaiOS 不直接从原始数据产生理解。

转换过程：

外部对象

↓

感知输入

↓

感知元素

↓

元素组织

↓

认知元素

↓

对象理解

例如：

现实对象：

汽车。

感知层：

视觉：

车身

轮胎

颜色

空间：

位置

方向

声音：

发动机声音

这些形成：

感知元素集合。

进一步组织：

车身

+

轮胎

+

发动机声音

+

运动状态

↓

汽车对象

形成：

认知元素。

1.4 认知元素定义

WSaiOS 定义：

认知元素是系统对感知元素进行结构化组织后形成的，用于描述对象、属性、状态、关系、行为和环境的信息基本单位。

认知元素不是原始数据。

它不是：

图片；

声音；

传感器数据。

而是：

经过组织后的对象描述。

例如：

原始输入：

图像:

多个像素

感知元素：

颜色

轮廓

位置

认知元素：

对象:

苹果

属性:

红色

状态:

新鲜

类别:

水果

1.5 认知元素产生机制

认知元素产生过程包括：

1. 感知输入

系统获得外部信息。

例如：

摄像头采集图片。

2. 感知解析

将输入转换为元素。

例如：

像素

↓

颜色元素

↓

形状元素

↓

位置元素

3. 元素组织

将相关元素组合。

例如：

颜色

+

形状

+

味觉

+

气味


↓

苹果对象

4. 认知形成

建立对象描述。

例如：

苹果

{

属性:

颜色

大小


状态:

新鲜


关系:

属于水果

}

形成：

认知元素。

1.6 认知元素基本结构

WSaiOS 采用面向对象思想描述认知元素。

基本结构：

Cognitive Element

{

ID

Type

Object

Attribute

State

Relation

Behavior

Event

Scene

}

说明：

ID

元素唯一标识。

例如：

object_001

Type

元素类型。

例如：

Fruit

Machine

Person

Object

描述：

认知对象。

例如：

Apple
Robot
Car

Attribute

描述：

对象属性。

例如：

Color

Size

Material

State

描述：

对象状态。

例如：

Running

Stopped

Fresh

Relation

描述：

对象关系。

例如：

Apple

Belongs_To

Fruit

1.7 认知元素在 WSaiOS 架构中的位置

WSaiOS 整体结构：

外部世界

↓

人工感觉器官

↓

感知元素系统

↓

认知元素系统

↓

知识结构

↓

推理系统

↓

决策系统

其中：

第二卷：

负责：

感知元素。

第三卷：

负责：

认知元素。

第四卷以后：

负责：

推理、决策、记忆和学习。

因此：

认知元素是：

连接感觉系统和高级智能系统的基础层。

1.8 认知元素工程定位

WSaiOS 中：

认知元素不是抽象概念。

而是工程对象。

它具有：

数据结构；

属性；

关系；

状态；

操作方法。

例如：

class CognitiveElement
{

    public $id;

    public $type;

    public $object;

    public $attribute;

    public $state;

    public $relation;


    public function analyze()
    {

    }


    public function update()
    {

    }

}

这里：

类：

表示认知对象。

属性：

表示认知内容。

方法：

表示元素操作。

1.9 本章总结

本章建立 WSaiOS 认知元素基本理论。

核心观点：

1. 感知元素负责获取外部信息；
2. 认知元素负责形成对象理解；
3. 认知是感知之后的信息组织过程；
4. 认知元素是人工认知系统的基本单位；
5. 认知元素采用对象化结构表示；
6. 认知元素连接人工感觉系统和后续智能系统。