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第八章 EOM人工认知工程的软件实现模型——从理论到系统

WSaiOS EOM模拟人工认知工程理论

第八章:EOM人工认知工程的软件实现模型——从理论到系统


8.1 为什么软件工程可以承载认知模型

前七章建立了EOM人工认知理论模型:

信息

↓

认知元素

↓

认知对象

↓

对象关系

↓

知识结构

↓

认知方法

↓

行动

↓

经验记忆

但是,一个理论模型如果不能工程实现,只能停留在概念层面。

因此:

EOM研究的核心问题是:

如何把人的认知过程转换为软件系统结构?


现代软件工程本身就是研究:

如何将复杂现实问题转换为:

结构

↓

模型

↓

程序

↓

系统

而人工认知工程同样需要:

现实世界

↓

认知模型

↓

程序模型

↓

应用系统

两者具有天然对应关系。


8.2 软件工程与认知工程的对应关系

传统软件开发:

需求

↓

分析

↓

设计

↓

编码

↓

运行

EOM认知工程:

信息

↓

感知

↓

元素

↓

对象

↓

关系

↓

方法

↓

行动

两者都是:

将复杂问题进行结构化。


区别:

传统软件:

解决:

如何处理业务。


EOM:

研究:

如何让软件形成类似认知的结构。


因此:

软件工程成为:

人工认知模型的实现载体。


8.3 EOM整体软件结构模型

WSaiOS EOM软件结构:

              用户输入

                  ↓

          感知解析层

                  ↓

        Element 元素层

                  ↓

        Object 对象层

                  ↓

     Relationship关系层

                  ↓

       Knowledge知识库

                  ↓

        Method方法层

                  ↓

        Memory记忆层

                  ↓

             Action行动

                  ↓

              输出结果

这个结构对应:

人类认知过程。


8.4 认知元素映射程序结构

8.4.1 Element模型

EOM中的元素:

是信息进入系统后的第一次结构化。


对应PHP:

class CognitiveElement
{

    public $id;

    public $name;

    public $type;

    public $meaning;

    public $source;


}

例如:

输入:

深圳电动牙刷供应商

生成:

Element 1:

name:
深圳

type:
Location


Element 2:

name:
电动牙刷

type:
Product


Element 3:

name:
供应商

type:
Role

这些元素:

成为后续对象形成基础。


8.5 认知对象映射程序结构

8.5.1 Object模型

EOM对象:

包含:

元素

属性

状态

关系

方法

PHP:

class CognitiveObject
{

    public $elements;

    public $attributes;

    public $state;

    public $relations;

    public $methods;


}

例如:

供应商对象:

Supplier Object


属性:

公司名称

产品类型

认证


状态:

正常合作


方法:

报价

生产

交付

对应:

$supplier = new CognitiveObject();

$supplier->state="active";

8.6 认知关系映射程序结构

对象之间需要连接。

因此:

建立:

Relationship Class。


PHP:

class Relationship
{

    public $source;

    public $type;

    public $target;

    public $weight;


}

例如:

供应商

↓

生产

↓

电动牙刷

程序:

$relation->source="Supplier";

$relation->type="produce";

$relation->target="Toothbrush";

形成:

对象网络。


8.7 认知方法映射程序结构

方法代表:

对象能力。


PHP OOP中:

方法天然存在于对象内部。


例如:

class Supplier
{

    public function quote()
    {


    }


    public function produce()
    {


    }


}

对应:

现实对象能力:

供应商

可以报价

可以生产

EOM进一步抽象:

方法也是认知对象。


例如:

class CognitiveMethod
{

    public $name;

    public $condition;

    public $action;


}

这样:

系统可以:

动态选择方法。


8.8 认知记忆映射程序结构

EOM记忆:

包括:

短期记忆

长期记忆

时序记忆

概率记忆

程序结构:

class Memory
{


public $type;


public $content;


public $time;


public $weight;


}

例如:

经验:

供应商A

过去成功合作

概率90%

保存:

Memory

type:

experience


weight:

90

未来决策:

调用记忆。


8.9 PHP OOP为什么适合EOM实现

EOM选择PHP OOP:

不是因为语言本身。

而是因为:

面向对象思想与认知结构具有相似性。


现实:

对象

属性

行为

程序:

Class

Property

Method

对应:

现实对象

↓

认知对象

↓

程序对象

例如:

现实:

汽车。


认知:

Car Object

属性:

颜色

速度


方法:

启动

行驶

程序:

class Car
{

public $color;

public $speed;


public function run()
{


}

}

这就是:

EOM软件映射基础。


8.10 MVC如何组织人工认知系统

EOM采用MVC架构。

原因:

认知系统同样需要:

数据、

处理、

表达。


MVC:

Model

Controller

View

对应:

Model——认知结构层

负责保存:

元素

对象

关系

知识

记忆

例如:

数据库:

elements

objects

relations

memory


Controller——认知处理层

负责:

感知

分析

匹配

推理

调用方法

例如:

用户输入:

寻找深圳供应商

Controller:

执行:

生成元素

形成对象

查询知识

调用方法


View——认知表达层

负责:

将内部结构:

转换为人理解的信息。


例如:

内部:

Object

+

Relation

+

Memory

输出:

推荐供应商:

A公司


原因:

产品匹配

地区匹配

经验评分高

8.11 Smarty模板如何实现认知表达

Smarty属于:

模板引擎。


EOM认为:

认知系统内部结构:

不能直接展示。

需要:

表达转换。


过程:

认知结果

↓

Smarty模板

↓

用户界面

例如:

Controller输出:

$data=[

"name"=>"供应商A",

"score"=>90

];

Smarty:

供应商:

{$name}


匹配度:

{$score}

生成:

用户可理解页面。


因此:

Smarty对应:

人工认知中的:

表达层。


8.12 WSaiOS EOM完整系统架构

最终形成:


              用户

                ↓


        感知输入模块


                ↓


        Element Engine

        元素识别


                ↓


        Object Engine

        对象形成


                ↓


        Relationship Engine

        关系建立


                ↓


        Knowledge Base

        知识库


                ↓


        Method Engine

        方法调用


                ↓


        Memory Engine

        经验学习


                ↓


        Decision Engine

        决策


                ↓


        Smarty输出


8.13 WSaiOS与传统软件区别

传统软件:

输入

↓

规则

↓

输出

WSaiOS EOM:

输入

↓

元素

↓

对象

↓

关系

↓

知识

↓

方法

↓

记忆

↓

决策

↓

学习

传统软件:

解决:

业务流程。


WSaiOS:

尝试解决:

认知流程。


8.14 本章核心结论

EOM认为:

软件工程不仅可以实现业务逻辑,也可以作为人工认知模型的工程载体。

通过:

认知元素

↓

PHP Class


认知对象

↓

OOP Object


认知关系

↓

Relationship Model


认知方法

↓

Class Method


认知记忆

↓

Memory System

再结合:

MVC架构

+

Smarty模板

+

PHP OOP

可以构建:

模拟人工认知的软件系统。


WSaiOS EOM的核心目标:

不是制造一个简单的信息处理程序。

而是建立:

信息

↓

认知结构

↓

知识

↓

行动

↓

经验学习

的工程化闭环。


下一章:

第九章:认知知识库理论——从数据库到认知知识系统

重点研究:

  • 为什么知识库不是普通数据库;
  • 知识库如何存储对象、关系、经验;
  • 外部实时信息、用户私有资源、系统学习如何进入知识库;
  • 长期记忆如何与知识库结合;
  • 知识匹配如何形成用户个性化认知能力。

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