第36章 人的行为认知
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?
在前面的章节中,我们已经建立了对象、属性、动态状态以及认知匹配的基本理论。进入行为认知之后,认知系统面对的对象发生了变化。
它不再只是判断:
“这是什么?”
也不只是判断:
“它具有什么属性?”
而开始判断:
“它正在做什么?”
这意味着,行为本身必须进入认知系统,成为一种可以被感知、组织、匹配和解释的认知对象。
36.1 行为不是一个动作,而是一个动态过程
日常语言中,我们经常使用“抓”“走”“拿”“放”“停”等词描述行为。
例如:
一个人伸手拿起一个杯子。
表面上看,这是一个简单的“拿”动作。
但如果从认知系统来看,它实际上包含了一系列连续变化:
手臂开始移动
↓
手接近杯子
↓
手指张开
↓
手指接触杯子
↓
接触压力增加
↓
杯子产生位移
↓
手与杯子保持相对稳定
↓
杯子被移动
因此,“拿杯子”并不是一个瞬间发生的事件。
它是:
对象
+
属性
+
状态
+
变化
+
时间
+
关系
共同形成的动态过程。
所以,本书中的行为认知不能简单定义为:
识别一个动作名称。
更准确的定义应该是:
行为认知是认知系统对行为过程中对象、属性、状态、变化、时间以及关系进行持续组织和匹配,从而形成对行为意义的认识。
36.2 行为必须具有对象
一个行为通常不是孤立存在的。
“移动”需要有被移动的对象。
“抓取”需要有被抓取的对象。
“观察”需要有被观察的对象。
“保护”也需要存在需要保护的对象。
因此:
行为
↓
行为对象
是行为认知的重要基础。
例如:
抓取
本身的信息非常有限。
但是:
抓取 + 鸡蛋
与:
抓取 + 铁球
所产生的认知意义完全不同。
因为对象不同,其属性也不同。
鸡蛋具有:
脆弱
易碎
低承受能力
而铁球具有:
坚硬
高承受能力
不易变形
因此,同样一个“抓取”行为,在不同对象上对应不同的认知状态。
可以表示为:
Behavior
+
Object
+
Object Attribute
↓
Behavior Cognition
36.3 行为具有属性
如果行为本身能够被认知,那么行为也必须具有可以被描述的属性。
例如“移动”可以具有:
方向
速度
距离
持续时间
力度
幅度
频率
稳定性
“抓取”可以具有:
接触位置
接触面积
压力
持续时间
移动方向
夹持稳定性
因此,行为并不是一个简单的标签:
Behavior = "抓取"
而应该具有结构:
Behavior
├── Type
├── Object
├── Position
├── Direction
├── Speed
├── Force
├── Duration
├── State
└── Change
这使得行为可以进入前面建立的对象—属性—状态体系。
36.4 行为具有状态
行为并不是只有“发生”和“不发生”。
一个行为本身也可以具有状态。
例如抓取行为可以表示为:
未开始
↓
接近
↓
接触
↓
施力
↓
夹持
↓
稳定
↓
移动
↓
释放
↓
完成
因此:
Behavior State
本身就是动态认知的重要组成部分。
认知系统真正需要判断的不是:
“有没有抓取?”
而是:
“当前抓取行为处于什么状态?”
例如:
接触 ≠ 抓稳
抓稳 ≠ 移动
移动 ≠ 完成
这几个状态虽然属于同一个行为过程,但认知意义完全不同。
36.5 行为具有变化
行为认知最重要的特征之一,就是行为本身会发生变化。
例如一个人正在走路:
速度 ↑
可能表示正在加速。
速度 ↓
可能表示正在减速。
方向改变
可能表示正在转弯。
速度 → 0
可能表示即将停止。
所以认知系统不仅需要知道:
当前行为状态
还需要知道:
行为状态如何变化
即:
Behavior(t)
↓
Behavior(t+1)
↓
Behavior Change
因此,行为认知与前面建立的动态属性理论是连续的。
36.6 行为具有时间
如果没有时间,许多行为无法被正确理解。
例如:
手靠近杯子
本身可能只是一个空间变化。
但是:
手靠近杯子
↓
接触杯子
↓
杯子发生移动
连续发生,就可能形成:
抓取行为。
因此,行为的认知意义往往不是由单一状态决定,而是由状态之间的时间关系决定。
可以表示为:
State(t1)
↓
State(t2)
↓
State(t3)
↓
State(t4)
形成:
Temporal Pattern
认知系统由此才能区分:
随机移动
和:
有目的的移动
36.7 行为具有关系
行为不仅连接行为主体与行为对象,也可以连接多个对象。
例如:
人 → 拿 → 杯子
这是一个基本行为关系。
再例如:
人 → 把 → 杯子 → 放到 → 桌子
这里已经出现多个对象以及多个行为关系。
进一步:
人
│
├── 接近 → 杯子
│
├── 抓取 → 杯子
│
├── 移动 → 杯子
│
└── 放置 → 桌子
这些行为之间又存在时间上的连续关系。
因此,一个完整行为可能不是一个单独的行为节点,而是一组相互关联的行为过程。
36.8 从行为元素到行为认知
前面我们建立了:
感觉
↓
感知元素
↓
对象
↓
属性
↓
状态
↓
变化
↓
关系
行为认知可以在此基础上继续向前发展:
感觉
↓
感知元素
↓
对象
↓
属性
↓
状态
↓
变化
↓
关系
↓
行为元素
↓
行为状态
↓
行为变化
↓
行为关系
↓
行为模式
↓
行为认知
这里的关键是:
行为认知不是凭空产生的,而是由一系列可感知的变化组织而成。
因此,系统不需要首先知道“这个行为叫什么”。
它可以先观察:
对象发生了什么变化?
对象之间发生了什么关系?
变化按照什么时间顺序发生?
变化是否具有连续性?
然后再形成行为认知。
36.9 “正在做什么”与“做了什么”不同
行为认知还有一个非常重要的区别:
已经发生的行为
与:
正在发生的行为
并不相同。
例如:
一个人拿起杯子
是已经完成的一段行为。
而:
一个人的手正在接近杯子
则可能只是行为过程中的一个阶段。
认知系统必须根据当前状态判断:
过去行为
+
当前行为
+
可能的下一行为
因此:
Behavior History
+
Current Behavior State
+
Behavior Trend
可以共同形成:
Behavior Cognition
36.10 行为认知与意图不能简单等同
观察到行为,并不意味着已经知道行为背后的意图。
例如一个人:
走向门口
我们可以较有把握地认知:
他正在向门口移动。
但是不能仅凭这一行为确定:
他一定准备离开房间。
因为同样的行为可能对应不同目的:
离开
取东西
开门
观察外面
寻找某个人
因此应该区分:
行为认知
与:
意图认知
行为认知首先回答:
“发生了什么行为?”
而更高层的认知才进一步回答:
“为什么发生这个行为?”
这也为后面的决策与行为预测留下理论空间。
36.11 行为认知中的对象保护
前面讨论鸡蛋抓取时,我们关注:
压力
摩擦
滑移
形变
这些属性最终不是为了单独识别某一个数据,而是为了判断行为是否处于合理状态。
例如:
抓取鸡蛋
↓
压力增加
↓
滑移减少
↓
形变保持稳定
认知系统可能形成:
当前抓取正在趋于稳定。
而如果:
压力增加
↓
形变增加
↓
滑移没有明显改善
则可能形成:
当前抓取存在损伤风险。
因此:
行为
+
对象属性
+
动态变化
↓
行为状态
↓
行为认知
这说明,行为认知不是脱离对象属性的独立系统。
它实际上是前面整个认知体系在动态行为层面的延伸。
36.12 行为认知的基本结构
综合前面的理论,可以暂时建立:
Behavior
│
├── Subject
│
├── Object
│
├── Element
│
├── Attribute
│
├── State
│
├── Change
│
├── Time
│
├── Relation
│
├── History
│
└── Goal
其中:
Subject
表示行为主体。
Object
表示行为对象。
Attribute
描述行为及对象的属性。
State
描述当前行为状态。
Change
描述行为变化。
Time
描述行为发生的时间结构。
Relation
描述主体、对象以及其他对象之间的关系。
History
描述行为的历史过程。
Goal
则用于连接更高层的目标认知。
36.13 行为认知的形成过程
因此,一个模拟人的认知系统,可以形成如下过程:
观察
↓
感知元素
↓
识别对象
↓
识别对象属性
↓
观察属性变化
↓
识别对象状态
↓
观察对象之间关系
↓
发现连续变化
↓
形成行为模式
↓
形成行为认知
进一步:
行为认知
↓
行为趋势
↓
行为预测
↓
可能目标
↓
决策
这就把行为认知自然地连接到了下一阶段。
36.14 行为认知不是动作分类
传统机器视觉或者动作识别系统容易把问题简化成:
输入
↓
动作分类
↓
标签
例如:
Walking
Running
Grabbing
Sitting
但是这种方式解决的是:
“这个动作属于哪个类别?”
而模拟人的认知需要解决的问题更复杂:
“当前对象正在发生什么?这种变化意味着什么?这个行为处于什么状态?接下来可能发生什么?”
因此,本书中的行为认知不是简单的:
Action Classification
而是:
Behavior Perception
↓
Behavior Structure
↓
Behavior State
↓
Behavior Change
↓
Behavior Relation
↓
Behavior Cognition
这也是“模拟人的感知与认知”与单纯动作识别之间的重要区别。
36.15 行为认知的理论位置
到这里,整套理论已经形成了一个连续结构:
感觉
↓
感知
↓
感知元素
↓
对象
↓
属性
↓
状态
↓
动态变化
↓
关系
↓
认知匹配
↓
个体经验
↓
个体记忆
↓
个体先验
↓
个体偏差
↓
个体目标
↓
个体认知
↓
行为认知
行为认知并不是独立增加的一层。
它是前面认知系统对动态对象行为过程进一步组织后的结果。
因此可以提出本章的核心定义:
行为认知,是个体认知系统对行为主体、行为对象、行为属性、行为状态、行为变化、时间结构及对象关系进行持续匹配后形成的动态认知。
进一步压缩为:
Behavior Cognition
=
Object
+
Attribute
+
State
+
Change
+
Time
+
Relation
+
Individual Cognition
最终,行为认知将自然进入下一章:
行为认知
↓
行为历史
↓
行为变化
↓
行为趋势
↓
下一行为
这就是**第37章“行为预测”**需要解决的问题:认知系统如何从当前行为状态和历史变化中推测行为的下一步。