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第二篇 WSaiOS-ICAI 系统工程架构

第二篇

WSaiOS-ICAI 系统工程架构


第4章

面向对象思想模拟人工个体


4.1 从软件对象到智能对象

面向对象编程(Object-Oriented Programming,OOP)的核心思想:

将现实世界中的事物抽象为软件对象,通过对象属性和对象方法描述其状态与行为。

传统软件工程中:

一个对象:

对象 Object
=
属性 Attribute
+
方法 Method

例如:

汽车对象:

Car Object
属性:
品牌
速度
状态
方法:
启动()
加速()
停止()

WSaiOS-ICAI 将这一思想进一步扩展:

如果现实事物可以被对象化,那么人工个体的智能能力同样可以被对象化。

因此:

人工个体智能系统不是一个不可分割的黑箱,而是由多个智能对象组合形成。


4.2 人工个体智能对象模型

自然人的能力不是单一结构。

一个人解决问题时:

需要:

  • 感知信息;
  • 理解问题;
  • 调用知识;
  • 运用能力;
  • 执行动作;
  • 总结经验;
  • 学习提升。

因此,人工个体可以抽象为:

IndividualAI
人工个体智能对象
|
|
┌─────┴─────┐
↓ ↓
Perception Cognition
感知对象 认知对象
Knowledge Capability
知识对象 能力对象
Behavior Learning
行为对象 学习对象
Memory
记忆对象

这些对象共同组成:

一个具有认知和成长能力的人工个体。


4.3 元素—对象—方法(EOM)与 OOP 关系

WSaiOS-ICAI 的底层建模理论:

Element(元素)

是世界中的基本信息单元。

例如:

设备
任务
问题
知识
经验

Object(对象)

元素经过结构化后形成智能对象。

例如:

元素:

设备

转换为:

DeviceObject

包含:

属性:

型号
状态
功能

关系:

属于系统
服务用户

方法:

检测()
运行()
维护()

Method(方法)

对象能够执行的行为。

例如:

知识对象:

KnowledgeObject

方法:

查询()
匹配()
更新()

最终:

元素
对象
方法
能力
行为

4.4 为什么人工个体必须采用对象化设计

4.4.1 智能系统具有复杂性

人工个体包含:

感知
认知
知识
能力
行为
学习
记忆
经验

如果采用单程序结构:

AI程序
{
所有功能
}

随着系统发展:

  • 难以维护;
  • 难以扩展;
  • 难以理解。

对象化后:

PerceptionObject
负责感知
CognitionObject
负责理解
CapabilityObject
负责解决问题
LearningObject
负责学习

每个对象拥有明确职责。


4.4.2 智能能力可以独立成长

例如:

学习能力提升:

不需要修改整个系统。

只需要:

LearningObject
更新学习方法

知识增加:

KnowledgeObject
增加知识资源

能力增强:

CapabilityObject
增加解决方法

这符合人工个体成长特点。


4.5 IndividualAI 核心对象设计

WSaiOS-ICAI 顶层对象:

IndividualAI

代表:

一个完整人工个体。


4.5.1 IndividualAI 属性设计

class IndividualAI
{
protected $perception;
protected $cognition;
protected $knowledge;
protected $capability;
protected $behavior;
protected $learning;
protected $memory;
}

对应:

属性 智能功能
perception 感知
cognition 认知
knowledge 知识
capability 能力
behavior 行为
learning 学习
memory 记忆

4.5.2 IndividualAI 方法设计

人工个体主要方法:

class IndividualAI
{
public function perceive()
{
}
public function understand()
{
}
public function solve()
{
}
public function act()
{
}
public function learn()
{
}
}

对应智能流程:

输入问题
perceive()
感知
understand()
认知
solve()
能力解决
act()
行为执行
learn()
学习提升

4.6 智能对象之间的组合关系

WSaiOS-ICAI 不采用简单功能堆叠。

采用:

智能对象组合模型。

关系:

IndividualAI
|
|
+– PerceptionObject
|
+– CognitionObject
|
+– KnowledgeObject
|
+– CapabilityObject
|
+– BehaviorObject
|
+– LearningObject
|
+– MemoryObject

执行流程:

例如解决一个技术问题:

ProblemObject
PerceptionObject
获取问题
CognitionObject
理解问题
KnowledgeObject
查询知识
CapabilityObject
形成方案
BehaviorObject
执行方案
MemoryObject
保存经验
LearningObject
提升能力

4.7 对象化智能系统的工程优势

1. 可扩展

增加能力:

增加对象即可。

例如:

增加语言能力:

LanguageCapabilityObject

增加视觉能力:

VisionPerceptionObject

2. 可维护

每个对象负责独立功能。


3. 可复用

知识对象:

可以服务多个能力对象。


4. 可进化

对象内部可以不断优化。


4.8 本章总结

WSaiOS-ICAI 采用面向对象思想,将人工个体智能系统重新定义为:

人工个体
=
多个智能对象组合
+
对象关系
+
对象方法
+
能力循环

核心思想:

智能系统不是一个不可解释的黑箱,而是可以通过软件对象进行结构化建模、组合和扩展的人工个体系统。

下一章进入:

第5章 MVC 架构设计

重点:

  • MVC 与人工个体模拟关系;
  • Model、Controller、View 在智能系统中的角色;
  • WSaiOS-ICAI MVC 调度流程;
  • PHP MVC 工程实现基础。

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