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。