第一章:人工智能与认知模型的发展基础
1.1 人工智能研究的根本问题
人工智能的发展,本质上一直围绕一个核心问题:
机器如何获得类似人的智能能力?
从计算机诞生开始,计算机主要解决的是:
信息处理问题。
传统计算机的基本模式:
输入
↓
计算
↓
输出
例如:
用户输入数字:
10 + 20
计算机执行:
10+20=30
输出:
30
这个过程依靠:
- 明确的数据;
- 明确的算法;
- 明确的执行流程。
但是,人类面对现实世界时,并不是这样工作的。
人看到一个物体:
例如:
汽车
并不是通过计算:
轮胎数量
+
发动机结构
+
颜色
+
形状
然后得出:
汽车
人的大脑会自动完成:
接收信息
↓
识别特征
↓
形成认识
↓
建立对象
↓
理解关系
↓
产生行为
因此:
人工智能真正困难的问题,不只是计算。
而是:
如何让机器形成对世界的认识。
1.2 从信息处理到认知处理
传统软件主要处理:
数据
例如:
数据库保存:
姓名
年龄
地址
订单
价格
这些信息本身没有理解能力。
人的认知过程不同。
人面对信息时,会主动进行结构化。
例如:
看到:
红色
四个轮子
玻璃
发动机声音
这些只是:
信息元素。
人的大脑会进一步形成:
汽车
继续理解:
汽车
可以驾驶
需要能源
属于交通工具
由汽车公司生产
最后形成:
汽车认知模型
所以:
人的智能过程不是:
信息 → 答案
而是:
信息
↓
结构化
↓
认识
↓
理解
↓
行动
WSaiOS EOM理论认为:
人工智能需要模拟的核心,不是人的计算过程。
而是:
人的认知结构形成过程。
1.3 人类认知的基本过程
EOM(Element Object Method)模拟人工认知工程提出:
人的认知过程可以抽象为:
信息
↓
元素
↓
对象
↓
关系
↓
方法
↓
行动
↓
经验
↓
学习
↓
更新认知
第一阶段:信息接收
人每天接收大量信息:
例如:
视觉:
颜色
形状
位置
运动
听觉:
声音
语言
环境
文字:
概念
描述
规则
但是:
信息本身不是知识。
第二阶段:元素形成
大脑首先识别:
最基本的信息单位。
例如:
看到苹果:
产生:
红色
圆形
甜味
水果
这些属于:
认知元素。
EOM定义:
认知元素是人工认知系统识别世界的最小结构单位。
元素不是简单数据。
它具有:
名称
类型
意义
属性
例如:
程序对象:
class Element
{
public $name;
public $type;
public $meaning;
}
这一步对应软件工程中的:
数据结构化。
1.4 从元素到对象
人类不会长期停留在元素层。
因为现实世界不是由孤立信息组成。
例如:
看到:
轮胎
车门
发动机
方向盘
如果只是保存这些元素:
机器只知道:
几个零件。
但是人类形成:
汽车
为什么?
因为大脑发现:
这些元素之间存在关系。
形成:
整体意义。
EOM提出:
对象形成公式:
Object = Element + Relationship + Meaning
也就是说:
对象不是元素简单相加。
而是:
元素
+
元素之间关系
+
整体概念
这与面向对象编程思想产生联系。
程序设计中:
现实对象:
汽车
对应:
程序对象:
class Car
{
public $color;
public $speed;
public function run()
{
}
}
但是:
传统OOP解决:
对象如何被程序描述
EOM研究:
对象为什么在人类认知中产生
这是两者的重要区别。
1.5 为什么选择面向对象作为人工认知工程基础
EOM选择面向对象思想,并不是因为它是一种流行技术。
而是因为:
面向对象和人的认识方式具有相似结构。
人认识世界:
事物
↓
对象
↓
属性
↓
状态
↓
行为
面向对象:
Class
↓
Object
↓
Property
↓
State
↓
Method
例如:
人的认识:
汽车
属性:
颜色
速度
状态:
停止
行驶
行为:
启动
驾驶
程序:
class Car
{
public $color;
public $speed;
public $state;
public function start()
{
}
}
因此:
EOM认为:
面向对象不仅是一种编程方法。
它可以成为:
人工认知结构的软件表达方式。
1.6 MVC为什么适合作为认知工程结构
人的认知不是混乱的。
具有:
信息接收;
内部处理;
结果表达。
MVC:
Model
Controller
View
刚好对应:
Model——认知记忆结构
保存:
元素
对象
关系
知识
经验
Controller——认知处理过程
负责:
分析
匹配
判断
调用方法
View——认知表达
负责:
语言输出
报告展示
结果呈现
因此:
MVC不是简单的软件设计模式。
在EOM中:
它成为模拟认知过程的软件组织结构。
1.7 Smarty模板在人机认知中的作用
人工系统内部保存的是:
结构化对象。
例如:
Supplier Object
Product Object
Relation Object
但是用户需要看到:
自然表达。
例如:
该供应商生产电动牙刷,
支持OEM合作。
因此:
需要一个表达层。
Smarty模板负责:
认知结构
↓
人类可理解信息
这对应人的大脑:
内部思维:
↓
语言表达。
1.8 EOM人工认知工程总体思想
WSaiOS EOM提出:
人工认知工程不是简单让机器计算更多数据。
而是建立:
模拟人的认知结构。
总体模型:
信息输入
↓
认知元素
↓
认知对象
↓
认知关系
↓
认知知识库
↓
认知匹配
↓
方法调用
↓
行动
↓
经验记忆
↓
学习更新
软件实现:
PHP OOP
↓
对象模型
MVC
↓
认知流程控制
Smarty
↓
认知结果表达
数据库
↓
认知知识保存
1.9 本章总结
人工智能发展的核心问题,不只是提高计算能力,而是让机器能够形成类似人的认知结构。
WSaiOS EOM模拟人工认知工程提出:
通过:
- 认知元素;
- 认知对象;
- 认知关系;
- 认知知识库;
- 认知匹配;
- 认知记忆;
建立一种结构化人工认知模型。
同时利用:
- 面向对象编程;
- MVC架构;
- Smarty模板;
- PHP工程实现;
将认知理论转换为可运行的软件系统。
下一章:
第二章:人工认知模型的基本思想——从信息处理到认知结构
重点展开:
- 为什么传统软件缺少认知结构;
- 人脑如何把信息转换为认识;
- EOM为什么提出元素→对象→关系模型;
- 认知结构如何对应软件对象模型。