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?