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第四章 认知对象理论——从元素到世界模型

WSaiOS EOM模拟人工认知工程理论

第四章:认知对象理论——从元素到世界模型


4.1 为什么研究认知对象

在第三章中,EOM提出:

认知元素是人工认知系统认识世界的最基本单位。

但是,人类真正理解世界时,并不是停留在元素层。

人不会说:

红色

圆形

四个轮子

玻璃

发动机

这些信息本身就是一个认识。

人会进一步形成:

汽车

这个整体概念。


因此:

认知元素解决:

信息如何进入认知系统。

而认知对象解决:

信息如何成为被理解的事物。


EOM认为:

对象是人工认知从信息处理走向理解的关键节点。


完整过程:

外部信息

↓

认知元素

↓

认知对象

↓

对象关系

↓

知识结构

4.2 人为什么通过对象认识世界

现实世界非常复杂。

如果人脑直接处理所有细节:

每天接收的信息量将无法处理。

例如:

观察一辆汽车。

真实世界包含:

车身颜色

金属材料

轮胎结构

发动机部件

电子系统

座椅

玻璃

声音

运动状态

如果每次都处理全部细节:

人的认知成本非常高。


因此,大脑采用一种重要机制:

对象化(Objectification)


也就是:

把大量相关信息压缩成一个整体概念。

例如:

轮胎

发动机

方向盘

车门

车灯

↓

汽车

这个过程称为:

认知压缩


对象实际上是一种:

信息组织方式。


4.3 什么是认知对象

EOM定义:

认知对象是由多个认知元素通过关系组合,并赋予整体意义后形成的可识别认知单元。


对象形成公式:

Object = Element + Relationship + Meaning

其中:

Element(元素)

提供组成部分。

例如:

汽车:

轮胎

发动机

车身

Relationship(关系)

提供结构。

例如:

发动机

连接

车身


轮胎

安装

汽车

Meaning(意义)

产生整体认识。

例如:

汽车

=交通工具

因此:

对象不是:

元素1

+

元素2

+

元素3

而是:

元素

+

关系结构

+

整体意义

4.4 对象形成过程

EOM将对象形成过程分为四个阶段。


第一阶段:元素收集

系统接收信息。

例如:

输入:

电动牙刷供应商

解析:

得到元素:

电动牙刷

供应商

商业合作

第二阶段:元素关联

建立元素关系。

例如:

供应商

提供

电动牙刷

形成:

供应关系

第三阶段:对象形成

多个元素组合:

形成:

电动牙刷供应商对象

第四阶段:对象赋予意义

系统理解:

该对象代表:

具有生产能力的商业主体

最终:

形成完整认知对象。


4.5 认知对象结构模型

EOM定义:

对象不是简单名称。

而是一个完整结构。

模型:

Object

{

Elements

Attributes

State

Relations

Methods

}

4.5.1 Elements(组成元素)

对象包含哪些基本元素。

例如:

供应商:

公司名称

产品

地区

认证

4.5.2 Attributes(属性)

描述对象特征。

例如:

供应商属性:

公司规模

生产能力

成立时间

认证情况

属性回答:

它有什么特点?


4.5.3 State(状态)

描述对象当前情况。

例如:

供应商:

可合作

暂停合作

正在开发

状态回答:

它现在是什么情况?


4.5.4 Relations(关系)

描述对象之间联系。

例如:

供应商

生产

产品


客户

采购

产品

关系回答:

它和什么发生联系?


4.5.5 Methods(方法)

描述对象能够执行的行为。

例如:

供应商:

报价

生产

发货

售后

方法回答:

它能够做什么?


4.6 对象与面向对象编程的对应关系

EOM选择面向对象编程作为工程实现基础。

原因:

面向对象思想与人的对象认识方式高度接近。


人的认知:

对象

↓

属性

↓

状态

↓

行为

程序设计:

Class

↓

Object

↓

Property

↓

Method

例如:

现实:

汽车对象:

属性:

颜色

速度


状态:

停止

行驶


方法:

启动

驾驶

PHP OOP:

class Car
{

    public $color;

    public $speed;

    public $state;


    public function start()
    {

    }


    public function drive()
    {

    }

}

程序对象对应:

认知对象。


4.7 EOM与传统OOP的区别

虽然EOM采用面向对象思想。

但是二者研究方向不同。


传统OOP:

研究:

如何在程序中描述对象。

例如:

如何设计Class

如何封装属性

如何调用方法

EOM:

研究:

对象如何在人类认知过程中产生。

过程:

信息

↓

元素

↓

对象

↓

程序对象

因此:

EOM认为:

软件对象之前存在:

认知对象。


关系:

现实世界

↓

人类认知对象

↓

软件对象

4.8 认知对象与知识库

对象形成后,需要进入知识库。

例如:

形成:

供应商对象

保存:

对象名称

属性

状态

关系

方法

知识库结构:

Cognitive Knowledge Base


Object

|

├── Attribute

├── State

├── Relation

└── Method

这样:

系统以后遇到类似信息时:

可以进行匹配。


例如:

新的输入:

寻找电动牙刷OEM厂家

系统形成对象:

采购需求对象

然后匹配:

供应商对象

产生认知。


4.9 PHP OOP中的认知对象模型

EOM对象:

可以直接映射PHP类。

例如:

class CognitiveObject
{

    public $name;

    public $elements;

    public $attributes;

    public $state;

    public $relations;

    public $methods;


}

创建对象:

$supplier = new CognitiveObject();

$supplier->name="供应商";

$supplier->state="可合作";

对象管理:

class ObjectManager
{

    public function create()
    {

    }


    public function update()
    {

    }


    public function match()
    {

    }

}

对应:

认知对象生成。


4.10 MVC中的认知对象流程

Model

保存:

对象

属性

关系

状态

Controller

处理:

元素组合

对象生成

对象匹配

状态变化

View

展示:

对象描述

分析结果

推荐结果

流程:

输入信息

↓

Controller

↓

Element

↓

Object

↓

Model保存

↓

Smarty输出

4.11 对象是人工认知系统核心节点

EOM认为:

人工认知不是围绕关键词建立。

而是围绕对象建立。


例如:

“电动牙刷供应商”

不是:

电动牙刷

+

供应商

两个关键词。


而是:

一个完整对象:

对象:

供应商


属性:

产品类型

生产能力

认证


状态:

寻找客户


关系:

供应产品


方法:

报价

生产

销售

对象使机器从:

文字理解

进入:

世界理解。


4.12 本章核心结论

EOM认为:

认知对象是人工认知系统理解世界的基本单位。元素提供组成基础,关系提供结构,意义形成整体认识。

人工认知过程:

信息

↓

元素

↓

对象

↓

关系

↓

知识

软件工程实现:

认知对象

↓

PHP Class

↓

程序对象

面向对象编程解决:

“如何实现对象”。

EOM研究:

“如何产生对象”。


因此:

认知对象理论是连接:

人类认知模型

软件工程实现模型

之间的重要桥梁。


下一章:

第五章:认知关系理论——从对象到知识结构

重点研究:

  • 为什么对象之间的关系比对象本身更重要;
  • 关系如何产生理解;
  • 关系如何形成知识结构;
  • Relationship模型如何对应PHP OOP实现;
  • MVC中如何管理对象关系。

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