首页 理论 架构 工程 文档 白皮书 著作 研究 案例 下载 博客 关于 开始使用 →

第35章 行为作为认知对象

第35章 行为作为认知对象

上一章我们讨论了什么是行为认知。

我们已经知道:

行为不是单纯的动作,而是主体、动作、对象、状态、变化、关系、时间和目标共同形成的动态过程。

如果行为只是认知系统的最终输出,那么行为只能被执行。

但如果行为本身也能够被系统感知、描述、分解、识别、匹配、判断和预测,那么行为就不再只是输出,而可以成为认知系统中的一种特殊对象。

这就是本章要建立的核心观点:

行为本身可以成为认知对象。

并进一步建立:

Behavior
=
Element
+
Attribute
+
State
+
Change
+
Time
+
Relation

35.1 从“对象”到“行为对象”

前面第11章已经建立了对象概念。

普通对象可以表示为:

Object
 ↓
Element
 ↓
Attribute
 ↓
State
 ↓
Change
 ↓
Relation

例如一个鸡蛋:

鸡蛋
 ↓
形状
颜色
重量
硬度
脆弱程度
位置
状态

但是人在现实环境中感知到的并不只有物体。

人还能够直接感知:

有人走过来
有人正在拿杯子
有人正在打开门
有人正在挥手
有人正在躲避

这些都不是单纯的静态对象。

它们是:

正在发生的过程。

因此,认知系统需要一种能够描述“发生了什么”的对象。

这就是:

Behavior Object

即:

行为对象。


35.2 为什么行为可以成为对象

传统对象通常具有:

身份
属性
状态
关系

而一个行为同样具有这些结构。

例如:

抓取鸡蛋

它不是一个简单标签。

至少可以进一步描述:

主体:手
行为:抓取
对象:鸡蛋
开始时间:T1
当前状态:接触
压力:P
滑移:S
稳定性:Stable

因此:

抓取鸡蛋

实际上已经具备一个完整的认知结构。

它可以被:

识别
记录
比较
匹配
判断
预测

这说明:

行为具有对象化的条件。


35.3 Behavior Element:行为元素

如果行为可以成为对象,那么首先必须能够对行为进行元素化描述。

例如:

接近鸡蛋

可以拆分为:

主体
方向
位置
速度
对象
距离
时间

这些都是行为中的基本信息单元。

因此可以定义:

行为元素是构成一个行为认知结构的基本信息单元。

表示为:

Behavior
 ↓
Behavior Element

例如:

抓取
├── Subject
├── Action
├── Object
├── Position
├── Force
├── Direction
└── Time

这里非常重要的一点是:

行为元素不一定等于人的身体动作。

例如:

风险上升
对象失稳
目标接近
距离缩短

这些变化虽然不是传统意义上的“动作”,却可以成为行为认知的重要元素。

因此行为元素应该理解为:

能够参与行为描述、行为识别和行为判断的信息单元。


35.4 Behavior Attribute:行为属性

普通对象具有属性。

行为同样可以具有属性。

例如:

抓取行为

可以具有:

速度
力度
持续时间
方向
稳定程度
精度
强度
风险

因此:

Behavior Attribute

描述的是:

一个行为本身具有什么特征。

例如:

行为:抓取

速度 = 低
压力 = 中
稳定性 = 高
持续时间 = 2s
风险 = 低

于是:

Behavior
 ↓
Attribute

成立。


35.5 行为属性与对象属性不同

这里必须进行区分。

例如:

鸡蛋

的属性可能是:

重量
硬度
形状
脆弱性

而:

抓取鸡蛋

的属性可能是:

抓取速度
抓取压力
持续时间
稳定性
滑移程度

二者属于不同层次:

Object Attribute
        ↓
描述对象具有什么

Behavior Attribute
        ↓
描述行为表现为什么样

但二者又存在关联。

例如:

鸡蛋脆弱
 ↓
要求降低抓取压力
 ↓
改变抓取行为属性

于是形成:

对象属性
 ↓
行为约束
 ↓
行为属性

这为后面的行为决策和对象保护理论建立基础。


35.6 Behavior State:行为状态

行为不仅具有属性,还具有状态。

例如“抓取鸡蛋”可以经历:

未开始
 ↓
接近
 ↓
接触
 ↓
施力
 ↓
稳定抓取
 ↓
移动
 ↓
放置
 ↓
释放
 ↓
完成

这些不是不同的行为,而是:

同一个行为过程的不同状态。

因此可以定义:

Behavior State

表示行为当前处于什么阶段。

例如:

Behavior = 抓取
State = 接触

随后:

Behavior = 抓取
State = 稳定

再随后:

Behavior = 抓取
State = 移动

所以:

Behavior(t)

实际上可以随着时间不断更新:

Behavior(t1) = 接近
Behavior(t2) = 接触
Behavior(t3) = 施力
Behavior(t4) = 稳定
Behavior(t5) = 移动

35.7 Behavior Change:行为变化

如果行为具有状态,那么行为状态就会发生变化。

因此必须进一步定义:

Behavior Change

例如:

接近
 ↓
接触

是行为状态变化。

而:

接触
 ↓
稳定

也是行为状态变化。

更进一步:

稳定
 ↓
失稳

同样是一种行为变化。

因此:

Behavior
 ↓
State
 ↓
Change

成为行为认知的重要结构。


35.8 行为变化可以被计算

行为变化不是只能用语言描述。

例如抓取过程中:

压力:
10 → 15 → 20 → 25

滑移:
0 → 0 → 1 → 3

稳定性:
高 → 高 → 中 → 低

系统可以发现:

压力持续增加
+
滑移持续增加
+
稳定性下降

于是可以判断:

当前抓取行为正在向失稳状态变化。

因此行为认知开始具有计算性质:

Behavior Change
 ↓
Change Detection
 ↓
State Transition
 ↓
Behavior Recognition

35.9 Behavior Time:行为时间

行为与普通静态对象最大的区别之一,就是行为发生在时间中。

一个杯子可以在某一时刻被描述。

但是:

拿起杯子

必须经过:

开始
 ↓
进行
 ↓
结束

因此行为天然具有时间属性。

可以表示为:

Behavior
+
Start Time
+
End Time
+
Duration
+
Sequence

例如:

抓取
开始:T1
接触:T2
稳定:T3
移动:T4
结束:T5

时间使行为成为一个过程,而不是一个静态标签。


35.10 Behavior Relation:行为关系

行为还会与对象、其他行为以及环境形成关系。

例如:

人
 ↓
抓取
 ↓
鸡蛋

可以进一步形成:

抓取
 ↓
导致
 ↓
鸡蛋移动

或者:

接触
 ↓
导致
 ↓
压力增加

再例如:

接近
 ↓
导致
 ↓
接触

因此行为之间也可以建立关系:

Behavior A
 ↓
Relation
 ↓
Behavior B

例如:

接近
 ↓
导致
 ↓
接触
 ↓
导致
 ↓
抓取
 ↓
导致
 ↓
移动

这实际上形成了一个行为关系链


35.11 行为可以形成行为链

当多个行为按照时间和因果关系连接起来,就形成行为序列。

例如:

观察鸡蛋
 ↓
接近鸡蛋
 ↓
伸手
 ↓
接触鸡蛋
 ↓
抓取鸡蛋
 ↓
抬起鸡蛋
 ↓
移动鸡蛋
 ↓
放置鸡蛋

如果仅仅把它看成动作列表,那么它只是:

Action List

但是加入对象、状态、时间和关系之后,它变成:

Behavior Sequence

进一步:

Behavior A
 ↓
Behavior B
 ↓
Behavior C

每一步都可能改变下一步的认知条件。

因此:

行为序列本身也是一种动态认知结构。


35.12 行为作为认知对象的完整结构

现在可以把本章最初的公式进一步展开:

Behavior
=
Element
+
Attribute
+
State
+
Change
+
Time
+
Relation

进一步可以表示为:

                    Behavior
                       │
       ┌───────────────┼───────────────┐
       ↓               ↓               ↓
    Element         Attribute        State
       │               │               │
       ↓               ↓               ↓
    构成信息         行为特征         当前状态
                       │
       ┌───────────────┼───────────────┐
       ↓               ↓               ↓
    Change           Time           Relation
       │               │               │
       ↓               ↓               ↓
    行为变化         时间过程         行为关系

于是行为不再是:

Action = 抓取

而成为:

Behavior Object
{
    Element
    Attribute
    State
    Change
    Time
    Relation
}

这已经具备了工程化表达的基础。


35.13 行为对象与普通对象的统一

到这里,我们可以看到一个更重要的理论可能性。

普通对象:

Object
=
Element
+
Attribute
+
State
+
Change
+
Time
+
Relation

行为对象:

Behavior
=
Element
+
Attribute
+
State
+
Change
+
Time
+
Relation

二者在结构上具有高度一致性。

区别主要在于:

普通对象
→ 重点描述“是什么”

行为对象
→ 重点描述“发生什么”

因此:

行为可以被视为一种具有时间性和过程性的特殊认知对象。

这一步非常重要。

因为它意味着认知系统不需要为“行为”建立完全孤立的理论体系,而可以把行为纳入统一的对象认知框架。


35.14 行为对象进入认知匹配

既然行为已经被对象化,那么它就可以进入第18章建立的认知匹配过程。

例如系统观察到:

行为:
抓取鸡蛋

当前行为对象:

压力 ↑
滑移 ↑
稳定性 ↓

系统可以与已有行为模式进行匹配:

当前行为
 ↓
行为属性匹配
 ↓
行为状态匹配
 ↓
行为变化匹配
 ↓
历史行为匹配
 ↓
行为认知

最终可能形成:

正常抓取

或者:

抓取失稳

或者:

即将发生滑落

于是:

行为对象
 ↓
行为匹配
 ↓
行为认知

成立。


35.15 行为对象进入预测

行为对象化之后,还可以进行预测。

例如:

当前:

抓取
+
压力 ↑
+
滑移 ↑
+
稳定性 ↓

通过连续状态变化,系统可以预测:

下一状态:
失稳

或者:

当前:

接近
+
距离 ↓
+
速度 ↓

系统可能预测:

下一行为:
接触

因此:

行为状态
+
行为变化
+
历史序列
 ↓
下一行为预测

这将直接进入下一章的行为认知研究。


35.16 本章的核心理论

本章完成了一个关键转换:

行为
 ↓
不再只是动作
 ↓
成为可描述的结构
 ↓
成为可计算的对象
 ↓
成为可匹配的对象
 ↓
成为可识别的对象
 ↓
成为可预测的对象

因此,本书可以正式提出:

行为对象化原则:凡是能够被感知、描述、分解、识别、匹配、判断或预测的行为过程,都可以在认知系统中被表示为一种特殊的动态认知对象。

最终形成:

Object
 ├── Static Object
 ├── Dynamic Object
 └── Behavior Object

而行为对象内部统一采用:

Behavior
=
Element
+
Attribute
+
State
+
Change
+
Time
+
Relation

这使行为理论与前面的对象、属性、动态状态、认知匹配真正连接起来。

下一章将继续进入:

第36章 人的行为认知

重点讨论一个更接近“模拟人”的问题:

人是如何从观察到的行为、行为变化、行为对象和行为关系中理解“别人正在做什么”的?

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *