第97章 Cognitive Learning
机器认知学习
第96章建立了:
机器行为
↓
现实结果
↓
反馈
↓
机器认知
第94章建立了:
Situation
↓
Action
↓
Outcome
↓
Evaluation
↓
Experience
第95章又建立:
Current Situation
↓
Experience Matching
↓
Past Experience
因此到了第97章,几个机制开始汇合:
Experience
+
Feedback
+
Evaluation
↓
Cognitive Change
这就是:
Cognitive Learning
97.1 什么是机器认知学习
机器认知学习不是简单:
增加数据
也不是简单:
更新参数
而是:
机器通过对自身经历、现实反馈和结果评价进行处理,使其内部认知结构、认知关系、状态判断、经验使用方式或行为依据发生具有持续性的变化。
因此:
Learning
=
Cognitive Change
更准确地说:
Learning
=
Experience
+
Feedback
+
Evaluation
+
Cognitive Update
97.2 为什么“改变”是学习的核心
如果机器:
经历了事件
↓
获得反馈
↓
记录下来
但下一次完全没有任何变化:
Before Cognition
=
After Cognition
那么严格来说:
机器只是记忆了信息,而没有完成认知学习。
所以必须区分:
Memory
≠
Learning
记忆解决:
保存发生过什么。
学习解决:
发生过什么之后,我以后会有什么不同。
97.3 Memory → Experience → Learning
前面已经建立:
Memory
↓
Experience
现在进一步:
Experience
↓
Learning
因此形成:
Information
↓
Memory
↓
Experience
↓
Learning
但这四者不能混为一谈:
Memory
=
保存
Experience
=
经历结构
Learning
=
认知发生变化
97.4 Feedback → Learning
第96章建立了:
Behavior
↓
Outcome
↓
Feedback
第97章进一步:
Feedback
↓
Evaluation
↓
Learning
例如:
机器判断:
Supplier A 适合当前任务
执行之后:
结果:
交付失败
获得:
Feedback:
失败
机器进行:
Evaluation
然后:
Cognitive Update
以后遇到类似情况:
Current Situation
↓
Experience Matching
↓
Past Failure Experience
↓
Different Evaluation
这才形成真正意义上的学习。
97.5 Learning 的核心不是“知道更多”
传统理解容易把学习理解为:
Knowledge ↑
但是机器可能:
Knowledge ↑
却:
Decision 不变
Behavior 不变
Interpretation 不变
那么它的认知能力未必真正发生变化。
因此 Cognitive Learning 更应该关注:
Knowledge Change
+
Relation Change
+
State Interpretation Change
+
Matching Change
+
Evaluation Change
+
Decision Change
+
Behavior Change
即:
学习的核心是认知结构和认知行为发生变化,而不仅仅是知识数量增加。
97.6 Cognitive Change
因此第97章可以定义:
Cognitive Change
即:
机器内部认知结构随经验、反馈和评价发生的变化。
可以表示:
Before
Cognitive State
↓
Experience
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
After
Cognitive State
如果:
Before ≠ After
并且这种变化能够持续影响后续认知,那么才具有学习意义。
97.7 什么东西可以发生变化
机器学习并不一定只改变一个模型。
在 WSaiOS 的符号逻辑体系中,可以改变:
Element
Relation
Object
State
Mapping
Matching Rule
Knowledge
Memory
Experience
Evaluation Rule
Decision Rule
Behavior Rule
因此:
Cognitive Learning
可以作用于多个认知层级。
97.8 Element Learning
最基础的是:
Element Learning
例如机器原来认为:
Element A
=
某个概念
经过人的纠正:
Element A
=
另一个概念
那么机器更新:
Element Meaning
这属于认知学习。
97.9 Relation Learning
机器还可以学习:
Relation
例如原来:
A → related_to → B
经过多次经验和反馈发现:
A → depends_on → B
于是关系发生变化:
Relation Update
这不是简单增加知识,而是:
认知结构中的关系发生了变化。
97.10 Object Learning
对象结构也可以变化。
例如机器原来认为:
Object A
=
Element 1
+
Element 2
后来发现:
Element 3
也是对象 A 的组成部分。
那么:
Object Structure
被更新。
形成:
Object
↓
Experience
↓
Feedback
↓
Object Model Update
97.11 State Learning
机器还可以学习:
State
例如:
Condition A
↓
State = Available
经过现实反馈:
Condition A
↓
State = Unavailable
机器发现过去的状态判断规则存在问题,于是更新:
State Recognition Rule
这就是:
State Learning
97.12 Matching Learning
这对于 WSaiOS 尤其重要。
第89章建立:
Cognitive Matching
第95章建立:
Experience Matching
学习以后:
Matching Rule
本身也可能发生变化。
例如:
第一次:
A 与 B 不匹配
后来经过更多经验:
A 与 B
实际上存在隐含关系
机器就可能更新:
Matching Structure
于是:
Past Matching
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
New Matching Rule
这意味着:
机器不仅可以学习知识,还可以学习“如何匹配知识”。
97.13 Interpretation Learning
第90章建立:
Cognitive Interpretation
机器对一个符号、对象或状态的解释可能发生变化。
例如:
Symbol X
第一次解释为:
Meaning A
经过人的反馈:
Meaning A = Incorrect
Meaning B = Correct
以后:
Symbol X
↓
Meaning B
这就是:
Interpretation Learning
97.14 Evaluation Learning
第96章有:
Feedback
↓
Evaluation
第97章进一步研究:
Evaluation
↓
Evaluation Rule Update
例如:
过去:
低价格 = 高评价
经过多次结果发现:
低价格
并不一定
代表高价值
于是机器修改:
Evaluation Relation
从而改变以后对对象的评价。
97.15 Decision Learning
学习还可以改变:
Decision
例如:
过去:
Situation A
→ Decision A
结果连续失败。
经过:
Experience
+
Feedback
+
Evaluation
机器形成:
Situation A
→ Decision B
因此:
Decision Learning
就是:
过去经验和反馈改变未来决策依据。
97.16 Behavior Learning
行为也可以发生学习变化。
例如:
Action A
连续产生:
Negative Outcome
之后:
Situation
↓
Action B
这说明:
Experience
↓
Behavior Update
形成:
Behavior Learning
97.17 Cognitive Learning 的完整层次
因此可以形成:
Cognitive Learning
│
├── Element Learning
├── Relation Learning
├── Object Learning
├── State Learning
├── Mapping Learning
├── Matching Learning
├── Interpretation Learning
├── Evaluation Learning
├── Decision Learning
└── Behavior Learning
这已经明显不同于简单的:
Model Parameter Update
97.18 Machine Learning 与 Cognitive Learning
现在正式比较两者。
Machine Learning
通常可以抽象为:
Data
↓
Training
↓
Model
↓
Prediction
重点通常是:
Pattern
Prediction
Classification
Optimization
Cognitive Learning
则可以抽象为:
Experience
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
Cognitive Change
↓
Future Cognition
重点是:
Meaning
Structure
Experience
State
Matching
Decision
Behavior
因此:
Machine Learning 主要研究机器如何从数据中形成或调整模型;Cognitive Learning 研究机器如何因为经历和反馈而改变自身认知。
97.19 两者并非完全对立
这里不能简单说:
Machine Learning 错
Cognitive Learning 对
二者属于不同层次的问题。
可以形成:
Machine Learning
↓
提供某些学习算法
↓
Cognitive Learning
↓
改变机器认知
也就是说:
Machine Learning
=
一种技术方法
Cognitive Learning
=
一种认知机制
在你的理论中:
机器学习可以作为实现认知学习的一种技术,但不能定义认知学习本身。
97.20 Neural Network Learning 与 Cognitive Learning
神经网络学习通常表现为:
Input
↓
Network
↓
Loss
↓
Gradient
↓
Parameter Update
最终:
Weight
发生变化。
而 Cognitive Learning 可以表现为:
Experience
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
Cognitive Structure
↓
Update
改变的可能是:
Element
Relation
Object
State
Rule
Matching
Experience
Decision
Behavior
所以二者的:
Learning Object
不同。
97.21 大模型学习与 Cognitive Learning
大模型通常在训练阶段通过大量数据调整:
Parameters
形成:
Model
而 ICAI 的 Cognitive Learning 更关注:
Individual
↓
Experience
↓
Feedback
↓
Cognitive Update
因此一个非常重要的区别是:
Model Learning
与:
Individual Cognitive Learning
不是同一个概念。
前者可以发生在:
Global Model
后者发生在:
Individual
97.22 Individual Learning
第93章已经建立:
Individual
↓
Memory
现在进一步:
Individual
↓
Experience
↓
Learning
因此:
Cognitive Learning 必须考虑“谁在学习”。
例如:
Individual A
经历:
Experience A
形成:
Learning A
而:
Individual B
没有经历过这件事。
那么默认情况下:
Learning A
不应该自动成为:
Learning B
97.23 Individual Cognitive Learning
因此可以正式定义:
Individual Cognitive Learning 是一个机器个体根据自身经历、反馈和评价,对自身认知结构及其运行方式进行持续更新的过程。
形成:
Individual
↓
Experience
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
Cognitive Update
↓
Future Cognition
这与:
Global AI Model Training
形成明显区别。
97.24 学习必须产生未来差异
判断机器是否学习,可以提出一个非常简单的原则:
如果过去经验没有使未来认知产生任何可观察差异,就很难称为真正的认知学习。
例如:
第一次:
Situation A → Decision A
发生失败。
第二次:
Situation A → Decision A
仍然完全一样。
如果机器只是保存:
“第一次失败”
却没有改变:
Evaluation
Decision
Behavior
那么:
Memory = 有
Learning = 未必有
97.25 Learning 的结果
因此学习结果可以表现为:
Knowledge Update
Relation Update
State Rule Update
Matching Update
Evaluation Update
Decision Update
Behavior Update
最终:
Future Cognition
发生变化。
形成:
Past Experience
↓
Learning
↓
Future Behavior
97.26 Learning 不等于正确
机器学习以后也可能学错。
例如:
错误经验
↓
错误评价
↓
错误学习
↓
错误认知
所以:
Learning
≠
Correctness
真正需要的是:
Learning
+
Validation
这意味着后续还需要研究:
Cognitive Validation
以及:
Cognitive Correction
97.27 Learning 与 Feedback Conflict
如果反馈冲突:
Human A:
正确
Human B:
错误
机器不能立即形成:
Learning
而应该:
Feedback Conflict
↓
Evaluation
↓
Authority
↓
Context
↓
Resolution
↓
Learning
因此:
学习必须建立在反馈评价之后,而不能把所有反馈直接当成真理。
97.28 Learning 与人工控制
按照你的 ICAI 理论:
Machine Individual
可以形成自己的:
Experience
Memory
Cognition
Learning
但是:
Human
仍然拥有最高控制权限。
因此学习也可以受到:
Human Approval
Human Correction
Human Restriction
Human Override
控制。
形成:
Machine Learning
↓
Proposed Cognitive Update
↓
Human Authority
↓
Approved / Rejected / Modified
尤其是涉及核心认知结构或高风险行为时,这种机制非常重要。
97.29 Cognitive Learning 的状态变化
可以把学习表示成状态转换:
Before Learning
↓
Experience
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
Learning
↓
After Learning
例如:
State A
↓
Experience
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
State B
于是:
Learning
=
Cognitive State Transition
这与第86章:
Cognitive State
建立直接联系。
97.30 Cognitive Learning 的结构变化
学习不仅可以改变状态,还可以改变结构:
Before:
A → B
After:
A → C → B
也就是说机器形成了新的:
Element
Relation
Structure
所以:
Learning
=
State Change
+
Structure Change
97.31 Cognitive Learning 的规则变化
机器还可以形成:
Rule
例如:
Rule 1:
Condition A → Action A
经过经验发现:
Condition A + Condition B → Action B
于是:
Rule 1
被细化。
因此学习也可以是:
Rule Refinement
97.32 Learning 的最小闭环
最小认知学习闭环:
Experience
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
Update
然后:
Update
↓
Future Cognition
形成:
Experience
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
Cognitive Update
↓
Future Cognition
这就是本章最核心的结构。
97.33 Learning 的完整闭环
进一步加入现实:
Reality
↓
Perception
↓
Cognition
↓
Decision
↓
Behavior
↓
Outcome
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
Experience
↓
Learning
↓
Cognitive Update
↓
Future Cognition
形成一个真正的:
Cognitive Learning Loop
97.34 Cognitive Learning 与 Experience Matching
第95章:
Current Situation
↓
Experience Matching
↓
Past Experience
第97章:
Past Experience
↓
Learning
↓
Cognitive Update
两者连接:
Current Situation
↓
Experience Matching
↓
Past Experience
↓
Experience Utilization
↓
Decision
↓
Behavior
↓
Feedback
↓
Learning
↓
Cognitive Update
于是形成:
过去经验影响现在,现在反馈改变未来。
这是 Individual Artificial Intelligence 非常重要的时间结构。
97.35 认知学习不是一次训练
传统模型训练经常表示:
Dataset
↓
Training
↓
Model
而 Individual Cognitive Learning 可以持续:
Day 1
↓
Experience
↓
Learning
Day 2
↓
Experience
↓
Learning
Day 3
↓
Experience
↓
Learning
因此:
Individual
可以不断形成自己的:
Experience History
以及:
Cognitive Evolution
97.36 Cognitive Evolution
长期学习形成:
Initial Individual
↓
Experience
↓
Learning
↓
Cognitive Update
↓
New Individual State
↓
More Experience
↓
More Learning
↓
Cognitive Evolution
这里的“演化”不是生物学意义上的进化。
而是:
机器个体认知结构随时间持续发生变化。
97.37 机器个体的形成
到第97章以后:
Machine
↓
Individual
↓
Memory
↓
Experience
↓
Feedback
↓
Learning
↓
Cognitive Evolution
机器已经不再只是:
Static Program
而逐渐成为:
Stateful Cognitive Individual
它具有:
过去
现在
未来
三个时间维度:
Past
↓
Experience
Present
↓
Cognition
Future
↓
Learning-based Change
97.38 Cognitive Learning 的工程结构
如果进入工程实现,可以建立:
CognitiveLearningEngine
输入:
Experience
Feedback
Evaluation
Current Cognitive State
处理:
Change Detection
Pattern Analysis
Rule Evaluation
Structure Update
State Update
Memory Update
输出:
Cognitive Update
但这一章只定义理论,不把具体程序实现提前混入。
97.39 Cognitive Learning 与 WSaiOS
WSaiOS 的核心链条可以进一步扩展:
Reality
↓
Perception
↓
Symbol
↓
Element
↓
Relation
↓
Object
↓
State
↓
Cognitive Structure
↓
Mapping
↓
Matching
↓
Interpretation
↓
Understanding
↓
Memory
↓
Experience
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
Learning
↓
Cognitive Update
这里:
Learning
不再是独立于认知系统之外的训练过程。
它成为:
认知系统内部持续改变自身认知结构的机制。
97.40 Machine Learning 与 Cognitive Learning 的根本区别
最终可以用一组关系进行区分:
| 维度 | Machine Learning | Cognitive Learning |
|---|---|---|
| 基本对象 | 数据 / 模型 | Individual / Cognition |
| 输入 | Dataset | Experience / Feedback |
| 核心过程 | Training | Cognitive Change |
| 主要变化 | Parameters / Model | Cognitive Structure |
| 记忆 | 不一定 | 必须重视 |
| 个体性 | 不一定 | 核心 |
| 历史经验 | 不一定 | 核心 |
| 反馈 | 可有可无 | 核心 |
| 状态 | 不一定 | 核心 |
| 行为 | 输出结果 | 认知学习的重要结果 |
| 学习目标 | Prediction / Pattern | Future Cognition |
| 可解释结构 | 视模型而定 | 强调显式结构 |
| 人工控制 | 外部系统机制 | 可作为认知权限机制 |
因此:
Machine Learning 关注“机器如何从数据中学习”;Cognitive Learning 关注“机器作为一个认知个体,如何因为经历和反馈而改变自己”。
97.41 本章最终理论模型
第97章最终形成:
Reality
↓
Perception
↓
Cognition
↓
Decision
↓
Behavior
↓
Outcome
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
Experience
↓
Learning
↓
Cognitive Update
↓
Future Cognition
│
└──────────→
而内部机制可以表示为:
Experience
+
Feedback
+
Evaluation
↓
Cognitive Change
↓
┌──────────────────────┐
│ Element Update │
│ Relation Update │
│ Object Update │
│ State Update │
│ Mapping Update │
│ Matching Update │
│ Interpretation Update│
│ Evaluation Update │
│ Decision Update │
│ Behavior Update │
└──────────────────────┘
97.42 第97章的核心结论
第97章最终确立:
机器认知学习不是机器简单增加数据,而是机器个体根据自身经验、现实反馈和评价,使自身认知结构及其认知运行方式发生持续变化的过程。
因此:
Memory
=
保存过去
Experience
=
形成过去经历
Feedback
=
现实告诉机器发生了什么
Evaluation
=
机器判断这个结果意味着什么
Learning
=
机器因此发生什么变化
最终形成:
Memory
↓
Experience
↓
Feedback
↓
Evaluation
↓
Learning
↓
Cognitive Change
这一步非常重要,因为从这里开始,机器不只是拥有认知,还开始拥有“认知发展的历史”。
也就是说:
第92章 Cognitive Memory
↓
机器能够记住
第94章 Cognitive Experience
↓
机器能够经历
第95章 Experience Matching
↓
机器能够调用过去经历
第96章 Cognitive Feedback
↓
机器能够接受现实和人的反馈
第97章 Cognitive Learning
↓
机器能够因为过去经历和反馈而改变自己
由此,ICAI 的时间连续性真正建立起来:
Past
↓
Experience
↓
Memory
↓
Matching
↓
Present
↓
Cognition
↓
Behavior
↓
Outcome
↓
Feedback
↓
Learning
↓
Future
↓
Changed Cognition
这就为下一阶段研究一个更加关键的问题创造条件:
如果机器能够通过认知学习不断改变自己的认知结构,那么机器如何评价“自己当前的认知是否正确、可靠、有效”?
这将自然进入后面的 Cognitive Evaluation(认知评价),再进一步连接 Cognitive Decision(认知决策)。