第44章 决策产生行为
在前一章中,我们讨论了认知如何产生决策。
认知解决的是:
“我认为当前发生了什么?”
决策解决的是:
“基于这个认知,我应该选择什么?”
而本章继续向下一层推进:
“既然已经做出了选择,系统又如何把这个选择转化为实际行为?”
这一步看似简单,实际上是模拟人认知系统中非常重要的一次转换。
因为“知道应该做什么”,并不等于“已经做了什么”。
一个人看到玻璃杯即将掉落,可以形成:
“玻璃杯正在失稳。”
随后产生:
“应该接住它。”
但真正的认知系统还必须进一步完成:
手臂移动、手掌调整、手指张开、接近目标、降低速度、接触玻璃杯、控制力量。
因此:
认知
↓
决策
↓
行为
并不是三个彼此独立的模块,而是一条连续的认知—行为转换链。
44.1 决策不是行为
首先需要区分:
Cognition
Decision
Behavior
三者分别解决不同的问题。
认知
认知描述系统对当前情况的理解。
例如:
对象:玻璃杯
状态:
正在倾倒
风险:
可能掉落
结果:
可能破碎
系统形成:
“玻璃杯正在发生危险状态变化。”
这属于认知。
决策
决策是在认知基础上选择行动方案。
例如:
当前认知:
玻璃杯正在掉落
可能行为:
A:不处理
B:伸手接住
C:移动容器
D:让其掉落
系统根据目标、经验、风险和当前状态进行选择:
选择 B
这属于决策。
行为
行为则是:
把已经选择的决策转换成实际发生的动作过程。
因此:
认知 = 对当前情况形成判断
决策 = 从可能行动中进行选择
行为 = 执行被选择的行动
可以表示为:
Cognition
↓
Decision
↓
Action Selection
↓
Behavior
44.2 从“选择行为”到“执行行为”
决策本身仍然不是完整的行为。
例如系统决定:
“抓住鸡蛋。”
这只是一个行为目标。
真正执行时,还需要继续确定:
从哪里接近?
以什么方向接近?
移动多快?
手指放在哪里?
施加多少压力?
什么时候停止?
什么时候释放?
因此,一个完整行为至少可以进一步表示为:
Behavior
=
Target
+
Direction
+
Position
+
Speed
+
Force
+
Time
+
State
这意味着行为不是一个简单的标签。
例如:
Grab
只是行为名称。
真正的行为应该具有动态结构:
Grab
↓
Approach
↓
Contact
↓
Apply Force
↓
Stabilize
↓
Move
↓
Release
因此,行为本身也是一个动态过程。
44.3 行为来自认知状态
行为并不是凭空产生的。
它必须建立在当前认知状态之上。
例如面对一个鸡蛋:
Object = Egg
Attribute:
重量
尺寸
硬度
脆弱性
State:
静止
Risk:
破损风险
如果系统的目标是:
安全移动鸡蛋
那么认知系统可能形成:
Object Protection Cognition
进一步形成:
Decision:
低压力抓取
最后形成:
Behavior:
接近
↓
接触
↓
逐渐增加压力
↓
检测滑移
↓
调整压力
↓
稳定移动
↓
放置
因此:
对象认知
+
对象状态
+
目标
+
风险
↓
决策
↓
行为
行为实际上是认知系统对当前世界状态的一种外部响应。
44.4 行为具有状态
一个行为不是瞬间完成的。
例如“抓取”可以分成:
准备
↓
接近
↓
接触
↓
抓取
↓
稳定
↓
移动
↓
释放
↓
完成
每个阶段都有自己的状态。
因此可以表示:
BehaviorState(t)
例如:
Approaching
Contacting
Grasping
Stabilizing
Moving
Releasing
Completed
行为状态随着时间变化:
BehaviorState(t1)
↓
BehaviorState(t2)
↓
BehaviorState(t3)
↓
BehaviorState(t4)
所以行为和前面建立的动态属性理论是连续的。
44.5 行为也具有属性
如果对象具有属性,那么行为同样可以具有属性。
例如:
抓取行为
可以具有:
力量
速度
方向
持续时间
位置
稳定性
接触状态
风险
因此:
Behavior
↓
Behavior Attribute
↓
Behavior State
↓
Behavior Change
这意味着行为本身也可以成为认知系统中的一个对象。
这与第35章提出的:
Behavior
=
Element
+
Attribute
+
State
+
Change
+
Time
+
Relation
形成对应。
行为不仅可以被执行,也可以被感知、识别、比较、预测和修正。
44.6 行为不是一次性输出
传统程序往往容易把行为理解成:
Input
↓
Decision
↓
Output
例如:
输入:
检测到鸡蛋
输出:
抓取鸡蛋
这种模型过于简单。
真实行为往往是:
认知
↓
决策
↓
行为
↓
新的感知
↓
新的认知
↓
行为调整
例如抓取鸡蛋:
决定抓取
↓
开始接近
↓
检测距离
↓
继续接近
↓
检测接触
↓
调整压力
↓
检测滑移
↓
增加压力
↓
检测形变
↓
降低压力
↓
继续移动
所以:
行为不是认知的终点,而是下一轮认知的输入。
这将直接连接下一篇中的:
行为
↓
环境变化
↓
反馈
↓
新感知
↓
新认知
44.7 行为执行中的认知修正
决策确定之后,实际环境可能发生变化。
例如系统决定:
“以当前力量抓取鸡蛋。”
但执行过程中发现:
滑移增加
那么原来的行为参数就可能不再合适。
系统需要:
感知变化
↓
更新对象状态
↓
重新匹配
↓
重新认知
↓
调整行为
于是:
原决策
↓
行为执行
↓
状态变化
↓
认知修正
↓
行为调整
这说明决策并不一定控制整个行为过程。
更准确的结构是:
决策确定行为方向
↓
行为开始执行
↓
实时感知
↓
动态认知
↓
行为修正
因此,模拟人的行为系统不能只是一个静态的:
Decision → Action
而应该是:
Decision
↓
Behavior
↓
Perception
↓
Cognition
↓
Behavior Adjustment
44.8 行为与目标
行为并不是单纯追求“完成动作”。
它还受到目标约束。
例如同样是:
移动鸡蛋
不同目标会产生不同的行为。
目标一:速度优先
速度 ↑
时间 ↓
目标二:安全优先
速度 ↓
稳定性 ↑
损伤风险 ↓
目标三:最小受损
任务完成
+
稳定
+
Damage → MIN
因此:
相同对象
+
相同状态
+
不同目标
↓
不同决策
↓
不同行为
这正是个体认知理论与行为理论之间的重要连接。
44.9 个体差异如何进入行为
两个个体面对相同对象,也可能产生不同的行为。
例如:
对象:
玻璃杯
状态:
即将掉落
个体 A:
经验丰富
↓
判断可以直接接住
↓
快速伸手
个体 B:
过去有玻璃破碎经验
↓
风险权重较高
↓
优先移动身体避让
相同感知:
玻璃杯正在掉落
但是:
经验不同
+
先验不同
+
偏差不同
+
目标不同
↓
权重不同
↓
认知不同
↓
决策不同
↓
行为不同
因此,行为差异实际上是个体认知差异的外部表现。
44.10 行为是认知的外部化
到这里,可以进一步提出一个重要观点:
行为可以被看作认知系统作用于环境的外部化结果。
内部认知无法直接改变环境。
必须通过行为才能产生作用。
因此:
内部认知
↓
决策
↓
行为
↓
环境变化
例如:
认知:
鸡蛋容易破损
决策:
降低抓取压力
行为:
减小手指压力
环境:
鸡蛋受到的压力下降
因此行为实际上是:
Cognition
↓
Decision
↓
Physical / External Action
↓
Environment
44.11 行为又重新进入认知
但环境变化之后,系统并不会停止。
行为改变环境:
行为
↓
对象变化
↓
环境变化
新的变化再次进入感知系统:
环境变化
↓
感觉
↓
感知
↓
元素
↓
对象
↓
属性
↓
状态
↓
认知
于是形成:
认知
↓
决策
↓
行为
↓
环境变化
↓
新感知
↓
新认知
这已经开始形成完整的闭环。
44.12 从行为输出到认知闭环
因此,本章可以建立一个更加完整的模型:
Cognition
↓
Decision
↓
Behavior
↓
Object / Environment
↓
Change
↓
Perception
↓
Cognition
↓
Decision
↓
Behavior
↓
...
这不是一个简单的线性系统。
而是一个持续循环的认知—行为系统。
44.13 行为的最小工程结构
如果把这一理论进一步工程化,一个行为至少需要描述:
Behavior
{
target
goal
state
direction
position
speed
force
duration
relation
condition
}
例如:
Behavior:
抓取
Target:
鸡蛋
Goal:
移动
Force:
低
Speed:
低
Condition:
滑移不能持续增加
State:
稳定
这时候,行为就不再只是:
grab()
而成为一个具有:
对象
+
目标
+
状态
+
属性
+
条件
+
变化
的认知工程结构。
44.14 行为的本质
从前面的理论可以进一步得到:
对象
↓
属性
↓
状态
↓
变化
↓
匹配
↓
认知
↓
决策
↓
行为
而行为又会:
改变对象
↓
改变属性
↓
改变状态
↓
产生新的变化
↓
形成新的认知输入
因此:
行为不是认知系统之外的附加模块,而是认知系统作用于对象和环境的方式。
进一步说:
认知决定行为的方向,行为改变对象和环境,而对象和环境的变化又重新塑造认知。
这构成了模拟人认知系统最重要的闭环之一。
44.15 本章小结
本章建立了从决策到行为的理论连接:
认知
↓
决策
↓
行为
但真实系统并不是:
Decision → Action → END
而是:
Cognition
↓
Decision
↓
Behavior
↓
Environment Change
↓
New Perception
↓
New Cognition
因此,本章最终形成:
决策是认知对可能行为的选择,行为则是决策作用于对象和环境的具体过程。行为具有对象、目标、属性、状态、变化、时间和关系,并能够在执行过程中根据新的感知和认知不断调整。
由此,前面建立的:
对象
↓
属性
↓
动态属性
↓
动态关系
↓
动态状态
↓
动态匹配
↓
认知概率
↓
个体认知
↓
决策
进一步向下延伸为:
个体认知
↓
决策
↓
行为
↓
对象 / 环境变化
↓
反馈
↓
再次感知
至此,“感知—认知—决策—行为”已经形成连续系统。
下一章将继续回答:
行为发生之后,对象和环境究竟如何被改变?而这些改变又如何成为下一轮感知与认知的输入?
这将进入第45章《行为改变环境》。