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第三十章 WSaiOS认知学习与经验记忆理论 WSaiOS Cognitive Learning & Experience Memory Theory

第三十章

WSaiOS认知学习与经验记忆理论

WSaiOS Cognitive Learning & Experience Memory Theory


30.1 认知学习概述

前面的章节建立了:

  • 认知元素理论;
  • 认知对象理论;
  • 关系组织理论;
  • 方法函数理论;
  • 事件状态理论;
  • 推理理论;
  • 决策理论。

但是,一个真正智能系统不能只依靠已有知识。

它必须能够:

从经历中形成新的认知,并不断完善自身知识结构。


因此 WSaiOS提出:

认知学习与经验记忆理论


定义:

WSaiOS认知学习,是指系统通过记录对象行为、事件结果和环境变化,将经历转化为经验,并更新认知结构,使未来认知和决策能力不断提升的过程。


核心:

事件

↓

经验

↓

知识

↓

认知更新

↓

行为优化

30.2 人类学习过程分析

人类学习并不是简单存储信息。

例如:

第一次吃苹果:

看到苹果

↓

尝试食用

↓

感觉甜

↓

形成经验

↓

以后知道苹果可以吃

其中:

视觉:

红色

圆形

属于:

感知。


甜味:

味觉经验

属于:

经验。


以后:

看到苹果:

自动产生:

可食用判断

30.3 WSaiOS经验定义

经验不是简单数据。

定义:

经验是由对象、行为、事件、结果和评价共同形成的可用于未来认知和决策的知识结构。


经验结构:

{

"object":"",

"behavior":"",

"event":"",

"result":"",

"evaluation":"",

"confidence":""

}

例如:

用户购买苹果:

{

"object":"Apple",

"behavior":"Purchase",

"result":"Satisfied",

"experience":"User likes Apple"

}

30.4 事件到经验转换机制

WSaiOS认为:

经验来源于事件。


过程:

事件发生

↓

事件记录

↓

结果分析

↓

经验形成

例如:

事件:

用户购买苹果

结果:

用户满意

形成经验:

用户偏好苹果

30.5 认知记忆结构理论

WSaiOS将记忆分为:

1. 短期认知记忆

Short Cognitive Memory


保存:

当前状态。

例如:

机器人当前:

位置

任务

目标

环境

特点:

  • 临时;
  • 快速变化;
  • 服务当前行为。

2. 长期认知记忆

Long Cognitive Memory


保存:

稳定知识。

例如:

苹果属于水果

汽车属于交通工具

用户喜欢某产品

特点:

  • 长期保存;
  • 支撑未来判断;
  • 持续积累。

30.6 认知经验数据库

WSaiOS认知数据库保存:

不是普通数据。

而是:

经验关系。


例如:

普通数据库:

用户购买苹果

WSaiOS:

用户

↓

购买

↓

苹果

↓

满意

↓

形成偏好

保存:

对象关系变化

30.7 经验强化机制

一次经历不一定形成稳定认知。

需要重复强化。


例如:

第一次:

用户购买苹果:

喜欢程度:

0.5

第二次:

继续购买:

喜欢程度:

0.7

多次:

喜欢程度:

0.95

形成:

稳定经验。


过程:

重复事件

↓

关系增强

↓

经验稳定

30.8 认知遗忘机制

人类不会保存所有信息。

WSaiOS同样需要:

认知筛选。


例如:

一次偶然事件:

用户购买一次苹果

长期没有发生:

降低权重。


结构:

{

"experience":"",

"importance":0.3

}

重要经验:

长期保存。


30.9 经验影响决策

学习的目的:

不是保存。

而是改变未来行为。


例如:

历史:

用户喜欢苹果手机

下一次:

用户搜索:

手机。


决策:

优先推荐:

苹果手机

过程:

经验

↓

预测

↓

决策优化

30.10 新知识生成机制

经验可以产生新的知识。


例如:

已有:

用户购买苹果

用户购买香蕉

用户购买橙子

发现:

共同关系:

用户喜欢水果

产生:

新认知:

用户水果偏好

过程:

多个经验

↓

模式发现

↓

新知识

30.11 经验迁移机制

经验可以从一个对象迁移到相似对象。


例如:

用户喜欢:

苹果手机

发现:

相关:

苹果电脑

推测:

用户可能关注苹果生态产品

结构:

已有经验

↓

相似关系

↓

新判断

30.12 认知成长过程

WSaiOS认知成长:

不是增加代码。

而是:

增加认知结构。


例如:

初始:

苹果 = 水果

成长:

苹果

↓

水果

↓

食品

↓

商品

↓

供应链对象

↓

用户偏好对象

认知范围扩大。


30.13 学习工程实现

WSaiOS学习模块:

Learning Engine


├── Event Collector

事件采集


├── Experience Builder

经验生成


├── Memory Manager

记忆管理


├── Knowledge Updater

知识更新


├── Pattern Discovery

模式发现


└── Feedback Optimizer

反馈优化

30.14 面向对象实现

经验对象:

class Experience
{

$object;

$event;

$result;

$confidence;


function update()
{


}

}

记忆对象:

class CognitiveMemory
{

$shortMemory;

$longMemory;


function store()
{


}


function recall()
{


}

}

学习对象:

class LearningEngine
{


function learn()
{


}


function generateExperience()
{


}

}

30.15 WSaiOS学习闭环

完整过程:

感知

↓

认知对象

↓

行为执行

↓

事件发生

↓

结果反馈

↓

经验形成

↓

知识更新

↓

未来行为优化

30.16 WSaiOS学习理论核心

传统机器学习:

数据

↓

训练

↓

模型参数变化

WSaiOS:

事件

↓

经验

↓

关系变化

↓

认知结构变化

核心区别:

不是学习参数。

而是学习:

世界关系和对象经验。


30.17 本章总结

WSaiOS认知学习与经验记忆理论提出:

智能系统必须具备:

  • 记忆经历;
  • 形成经验;
  • 更新认知;
  • 优化行为。

核心公式:

人工学习

=

事件记录

+

经验形成

+

知识更新

+

行为优化

最终形成:

感知

↓

认知

↓

理解

↓

推理

↓

决策

↓

行动

↓

事件

↓

经验

↓

学习

完整人工认知循环。


下一章:

第三十一章

WSaiOS认知系统工程实现理论

WSaiOS Cognitive System Engineering Theory

重点:

  • 认知元素如何数据库化;
  • JSON如何作为认知结构;
  • 面向对象如何实现认知对象;
  • 关系组织引擎如何运行;
  • 方法函数如何驱动认知行为。

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