第九章
认知映射理论
Cognitive Mapping Theory
9.1 认知映射理论概述
在 WSaiOS 人工认知体系中，感知系统只能获得外部世界的信息元素。
但是：
信息本身并不等于认知。
例如：
系统观察一个苹果：
获得：
红色
圆形
光滑
具有香味这些只是：
感知元素。
只有经过组织：
颜色属性
+
形状属性
+
状态属性
+
类别关系
↓
苹果对象才能形成认知。
因此：
WSaiOS提出：
认知映射理论（Cognitive Mapping Theory）
用于研究：
感知元素如何转换为认知元素，以及认知元素如何形成对象、关系和知识结构。
核心过程：
感知信息
↓
感知元素
↓
认知元素
↓
认知对象
↓
关系结构
↓
知识表示
↓
认知理解9.2 认知映射定义
WSaiOS定义：
认知映射是将外部世界信息按照符号规则转换为认知元素，并进一步构造成认知对象和关系结构的过程。
认知映射不是数据复制。
而是：
信息结构转换。
基本形式：
Input
↓
Element Mapping
↓
Object Mapping
↓
Relation Mapping
↓
Cognitive Structure符号表达：
CM = I + E + O + R + K其中：
CM：
Cognitive Mapping
I：
Input 信息输入
E：
Element 元素
O：
Object 对象
R：
Relation 关系
K：
Knowledge 知识结构
9.3 认知映射基本过程
WSaiOS认知映射过程：
外部对象
↓
感知信息
↓
元素识别
↓
元素组合
↓
对象建立
↓
关系关联
↓
认知结构例如：
输入：
苹果。
第一阶段：
感知元素：
红色
圆形
光滑
甜味第二阶段：
认知元素：
属性元素：
颜色
形状
味道第三阶段：
对象构造：
Object:
Apple第四阶段：
关系建立：
Apple
属于
Fruit形成：
苹果认知对象9.4 认知映射类型
1. 属性映射
Attribute Mapping
属性映射解决：
感知信息如何成为对象属性。
例如：
输入：
红色映射：
颜色元素
↓
属性元素
↓
对象属性形成：
Apple
{
Color = Red
}2. 状态映射
State Mapping
状态映射解决：
对象当前状态如何表示。
例如：
水：
输入：
低温环境映射：
环境变化
↓
状态变化
↓
固态状态形成：
Water
State:
Solid3. 对象映射
Object Mapping
对象映射解决：
多个元素如何形成对象。
例如：
输入：
红色
圆形
水果
甜味通过元素关系：
属性集合
+
类别关系
↓
对象形成：
Apple Object4. 关系映射
Relation Mapping
关系映射解决：
对象之间如何建立连接。
例如：
Apple
↓
belongs_to
↓
Fruit或者：
Company
↓
produce
↓
Product关系形成：
对象网络5. 行为映射
Behavior Mapping
行为映射解决：
对象具有哪些方法。
例如：
对象：
Robot映射：
Robot
+
Movement Capability
↓
move()
形成：
Robot.move()6. 场景映射
Scene Mapping
场景映射解决：
对象在不同环境中的意义。
例如：
苹果：
家庭：
食品商店：
商品供应链：
采购对象因此：
对象
+
场景
↓
认知意义7. 意图映射
Intent Mapping
意图映射解决：
行为背后的目标关系。
例如：
输入行为：
查询苹果价格映射：
查询行为
+
商品对象
+
交易场景
↓
购买意图9.5 认知映射结构关系
WSaiOS认为：
认知不是单向转换，而是结构关联。
关系：
感知元素
↓
认知元素
↓
对象元素
↓
属性元素
↓
状态元素
↓
关系元素
↓
行为元素
↓
事件元素
↓
意图元素
↓
场景元素形成完整认知结构。
9.6 认知映射对象实现
WSaiOS采用面向对象方式实现。
例如：
class CognitiveMapper
{
public $elements;
public $objects;
public $relations;
public function mapElement()
{
}
public function createObject()
{
}
public function buildRelation()
{
}
}其中：
属性：
保存认知元素。
方法：
执行映射过程。
对象：
保存认知结果。
9.7 认知映射数据结构
JSON表示：
{
"type":"CognitiveMapping",
"input":[
"red",
"round",
"sweet"
],
"object":{
"name":"Apple"
},
"relation":[
{
"type":"belongs",
"target":"Fruit"
}
]
}表示：
输入元素：
↓
对象构造：
↓
关系建立。
9.8 认知映射与推理关系
认知映射是推理基础。
例如：
已知：
Apple
belongs_to
Fruit同时：
Fruit
is_food
true得到：
Apple
is_food
true这是：
符号关系推理。
过程：
元素
↓
关系
↓
规则
↓
结论9.9 认知映射与经验更新
认知映射结构可以通过经验进行调整。
例如：
初始：
红色水果
↓
苹果新增对象：
红色水果
↓
苹果
↓
樱桃系统更新：
元素关系增加
分类关系调整
认知结构扩展不是重新生成知识。
而是：
修改符号关系结构。
9.10 认知映射工程位置
WSaiOS完整结构：
感知系统
↓
感知元素
↓
认知元素
↓
认知对象
↓
认知映射
↓
元素组织
↓
关系网络
↓
方法函数
↓
事件记录
↓
状态变化
↓
意图分析
↓
决策
↓
执行
↓
经验更新9.11 本章总结
认知映射理论建立了 WSaiOS 从：
信息
↓
元素
↓
对象
↓
结构
↓
理解的转换机制。
核心思想：
认知
=
符号元素
+
结构关系
+
对象组织
+
经验更新WSaiOS通过认知映射实现：
- 信息成为元素；
- 元素形成对象；
- 对象建立关系；
- 关系形成知识结构；
- 知识支持理解和判断。
最终形成：
感知
↓
认知
↓
理解
↓
判断
↓
行动认知映射理论是 WSaiOS 符号逻辑人工认知体系中连接“感知层”和“认知层”的基础理论。