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
与
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。