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第34章 什么是行为认知

第34章 什么是行为认知

在前面的章节中,我们已经建立了从感觉、感知元素、对象、属性,到动态状态、认知匹配、概率以及个体认知的完整过程。

但是,到这里仍然存在一个重要问题:

认知形成以后,系统究竟如何理解“行为”?

传统人工智能通常把行为理解为一个输出动作:

输入
 ↓
计算
 ↓
输出
 ↓
动作

例如:

检测到鸡蛋
 ↓
抓取

这种方式能够描述机器做了什么,却不能充分描述:

机器为什么这样做,以及它正在做什么、已经做了什么、接下来可能做什么。

因此,本章需要重新定义“行为”。


34.1 行为不是单纯的动作

日常语言中,“行为”和“动作”经常被混在一起。

例如:

伸手
抓取
移动
放下
停止

这些都可以称为动作。

但是,如果从认知角度观察,同一个动作在不同情况下可能具有完全不同的意义。

例如:

手向前移动

可能是:

接近对象
准备抓取
躲避对象
触摸对象
停止前的减速

因此:

动作描述的是身体或系统发生了什么变化,而行为认知描述的是这些变化在当前对象、状态、目标和环境中的意义。

可以表示为:

动作
 ↓
动作变化
 ↓
动作与对象的关系
 ↓
动作与目标的关系
 ↓
动作与状态的关系
 ↓
行为

所以:

行为不是一个孤立动作,而是动作、状态、对象、关系和目标共同形成的动态过程。


34.2 行为具有对象性

人的行为通常不是无对象的。

例如:

拿杯子
打开门
移动椅子
扶老人
抱孩子
拿鸡蛋

这些行为都包含一个对象。

因此可以建立:

行为
 ↓
对象

但仅仅知道对象仍然不够。

因为:

拿杯子

和:

拿鸡蛋

虽然都是“拿”,但认知过程并不相同。

杯子可能具有:

硬
稳定
不易变形

鸡蛋可能具有:

脆弱
易破损
承受能力有限

因此行为认知必须进一步读取对象属性。

行为
 ↓
对象
 ↓
对象属性
 ↓
对象状态
 ↓
行为意义

这也是前面对象理论、属性理论和动态状态理论最终进入行为认知的地方。


34.3 行为具有状态

行为不是只有“开始”和“结束”。

一个行为本身也存在状态变化。

例如抓取鸡蛋:

未接触
 ↓
接近
 ↓
接触
 ↓
施加压力
 ↓
形成稳定夹持
 ↓
抬起
 ↓
移动
 ↓
放置
 ↓
释放

如果只记录:

行为 = 抓取

那么大量重要信息都会消失。

实际上,系统需要知道:

当前行为是什么?
行为进行到什么阶段?
行为是否成功?
行为是否稳定?
行为是否正在发生异常变化?

因此:

行为本身也是动态状态。

可以表示为:

Behavior(t)

行为随时间变化。


34.4 行为具有变化

前面我们研究:

Attribute(t)

现在可以进一步建立:

Behavior(t)

行为不是静态标签,而是一个时间过程。

例如:

速度(t)
位置(t)
压力(t)
接触状态(t)

共同变化。

这些变化共同描述:

Behavior(t)

例如:

手的位置 ↑
对象位置 ↑
压力 ↑
滑移 ↓

系统可能判断:

当前正在稳定抓取并抬升对象。

而如果:

压力 ↑
滑移 ↑
对象位置 ↓

系统可能判断:

当前抓取正在失稳。

因此:

行为
 ↓
属性变化
 ↓
状态变化
 ↓
行为状态

行为认知实际上建立在动态变化之上。


34.5 行为具有关系

行为不仅与对象有关,还与其他实体发生关系。

例如:

人 → 接近 → 桌子
人 → 抓取 → 鸡蛋
手 → 接触 → 鸡蛋
鸡蛋 → 被移动 → 手

因此行为可以表示成一种关系结构:

主体
 ↓
行为
 ↓
对象

例如:

人
 ↓
抓取
 ↓
鸡蛋

进一步加入时间和状态:

人
 ↓
抓取
 ↓
鸡蛋
 ↓
压力变化
 ↓
稳定状态

于是行为就不再只是一个词,而成为一个具有结构的认知对象。


34.6 行为与目标

行为认知还必须考虑目标。

同一个动作:

移动

可能对应完全不同的目标:

为了拿到对象
为了躲避对象
为了保护对象
为了改变位置
为了完成任务

因此:

动作 ≠ 行为目标

而是:

动作
+
对象
+
状态
+
目标
+
关系
 ↓
行为

这意味着行为认知与第32章“个体目标”直接连接。

个体目标发生变化,行为意义也可能发生变化。

例如同样面对鸡蛋:

目标A:快速完成任务
目标B:避免鸡蛋破损

可能产生不同的行为:

A → 更快抓取
B → 更缓慢接触、降低压力

因此:

行为是认知目标在当前状态下的动态表现。


34.7 行为不是认知的终点

如果把系统理解为:

感知
 ↓
认知
 ↓
行为

那么行为似乎只是认知之后的输出。

但真实的人类行为并不是这样。

行为发生以后,环境会发生变化。

例如:

手接近鸡蛋
 ↓
鸡蛋发生位置变化
 ↓
压力发生变化
 ↓
滑移发生变化
 ↓
新的感知
 ↓
新的认知
 ↓
调整行为

因此真正的过程是:

感知
 ↓
认知
 ↓
行为
 ↓
环境变化
 ↓
新感知
 ↓
新认知
 ↓
新行为

行为因此成为认知系统与外部世界之间的连接层。


34.8 行为认知的基本结构

根据前面的理论,可以初步定义:

Behavior
=
Subject
+
Action
+
Object
+
Attribute
+
State
+
Change
+
Relation
+
Time
+
Goal

其中:

Subject   → 谁在行为
Action    → 做了什么
Object    → 对什么做
Attribute → 对象具有什么属性
State     → 当前处于什么状态
Change    → 正在发生什么变化
Relation  → 与什么发生关系
Time      → 行为发生在什么时候
Goal      → 为什么进行该行为

这使行为从一个简单的“动作标签”,变成一个可被认知系统处理的结构。


34.9 行为认知与前面理论的连接

到目前为止,本书已经形成:

感觉
 ↓
感知
 ↓
感知元素
 ↓
对象
 ↓
属性
 ↓
动态属性
 ↓
动态关系
 ↓
动态状态
 ↓
认知匹配
 ↓
匹配强度
 ↓
权重
 ↓
概率
 ↓
个体认知
 ↓
行为认知

因此,行为认知不是突然出现的新概念。

它是前面认知过程继续向外延伸的结果。

可以进一步形成:

个体认知
 ↓
行为判断
 ↓
行为选择
 ↓
行为执行
 ↓
环境变化
 ↓
反馈
 ↓
新的个体认知

34.10 行为认知的核心定义

基于前面的理论,可以给出本书对“行为认知”的初步定义:

行为认知,是认知系统根据主体、对象、属性、状态、变化、关系、时间和目标,对正在发生、已经发生或可能发生的行为进行识别、理解、判断和预测的过程。

这里有一个非常重要的区别:

行为执行

解决的是:

做什么。

而:

行为认知

解决的是:

正在做什么、为什么这样做、当前做到什么程度、产生了什么变化,以及接下来可能做什么。

因此:

Action

是行为的一个组成部分,

而:

Behavior Cognition

是对行为整体过程的认知。


34.11 从“动作”进入“行为”

本章最终完成一个重要的理论转换:

动作
 ↓
动作序列
 ↓
对象关系
 ↓
状态变化
 ↓
目标关系
 ↓
行为
 ↓
行为认知

这为下一章“行为作为认知对象”建立基础。

下一章将进一步讨论一个关键问题:

如果行为本身也是一种可以被感知、分解、描述、匹配和判断的对象,那么行为是否也可以像普通对象一样具有 Element、Attribute、State、Change、Time 和 Relation?

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