第209章 Dynamic Attribute｜动态属性
属性是动态变化的数据，同时成为 Method 的参数
第208章已经完成：
Class
↓
Object Instance
↓
Current State现在进入行为逻辑工程真正重要的一步：
Object Instance
↓
Dynamic Attribute
↓
Method Parameter第209章不再把 Attribute 理解成一个静态变量，而是把它定义为：
对象在实时运行过程中可以持续变化，并能够直接参与认知计算和行为方法计算的数据。
209.1 Static Attribute｜静态属性
传统 OOP 中，属性通常表现为：
$object->name = 'Egg';
$object->weight = 50;这些属性主要描述对象本身。
例如：
Egg
├── name = Egg
├── material = biological
└── type = food这种属性可以长期保持稳定。
但是机器行为逻辑真正需要的大量信息并不是这样的静态信息。
209.2 Dynamic Attribute｜动态属性
机器面对现实世界时，很多属性会不断变化：
Position
位置
Distance
距离
Velocity
速度
Force
力度
Pressure
压力
Temperature
温度
Direction
方向
Acceleration
加速度
Stability
稳定度例如机械手接近鸡蛋：
Distance
20 cm
↓
10 cm
↓
5 cm
↓
1 cm
↓
0 cm因此：
Distance不是一个固定值，而是：
Distance(t)Distance(t)
即：
随时间变化的动态属性。
209.3 Dynamic Attribute 的核心结构
可以把动态属性表示为：
A(t)=ValueA(t)=Value
更完整地：
A(t)=(Name,Value,Unit,Timestamp,Source)A(t)= (Name,Value,Unit,Timestamp,Source)
例如：
Distance
Value = 0.05
Unit = meter
Timestamp = t
Source = vision_sensor因此一个 Dynamic Attribute 不仅有：
Value还具有：
Name
Value
Unit
Timestamp
Source这使它能够参与实时计算。
209.4 Attribute Instance｜属性实例
因此第204章的 Attribute Class 在运行时形成：
Attribute Class
↓
Attribute Instance例如：
$distance = new Attribute(
'distance',
0.05,
'meter'
);形成：
Distance Attribute Instance
name = distance
value = 0.05
unit = meter它属于某一个具体 Object Instance。
Egg #1001
↓
Distance Attribute
↓
0.05 m209.5 动态更新
动态属性必须可以更新。
例如：
$distance->setValue(0.03);再变成：
$distance->setValue(0.01);最终：
Distance(t0) = 0.05
Distance(t1) = 0.03
Distance(t2) = 0.01所以：
At+1=Update(At,Dt)A_{t+1}=Update(A_t,D_t)
其中：
A
Attribute
D
Real-Time Data209.6 Dynamic Attribute 不是数据库字段
这里需要明确 ICAI 与普通数据模型的区别。
普通程序可能认为：
position
pressure
force只是：
数据库字段而 ICAI 中：
Dynamic Attribute是：
实时认知对象的一部分。
它具有自己的：
Value
变化
时间
来源
单位
状态因此：
Object
↓
Dynamic Attribute
↓
Current Value成为机器当前认知数据的一部分。
209.7 Attribute 与 State
第206章建立了 State。
现在需要区分：
Attribute
属性与：
State
状态例如：
Egg
Pressure = 0.20这是一个 Dynamic Attribute。
而：
Egg
State = being_grasped这是 State。
关系可以理解为：
Dynamic Attribute
↓
实时变化的数据
↓
State Evaluation
↓
Current State所以：
Attribute 提供动态数据，State 表示由这些数据形成的当前状态。
209.8 Dynamic Attribute 与 Relation
Relation 同样可以使用动态属性。
例如：
Hand → near → Egg关系中的：
Distance = 0.05m就是动态参数。
继续移动：
Distance = 0.01m系统可能判断：
near
↓
contacts因此：
Dynamic Attribute
↓
Relation Evaluation
↓
Relation State这使 Relation 不再是简单的字符串连接。
209.9 Dynamic Attribute 与 Method
这一章最重要的地方就是：
Dynamic Attribute 可以成为 Method 的参数。
例如：
Force
Pressure
Distance
Velocity
Position
Stability全部可以进入 Method。
可以抽象为：
Action=Method(A1,A2,A3,…,An)Action = Method(A_1,A_2,A_3,\ldots,A_n)
例如：
Movement=F(Position,Distance,Velocity)Movement = F(Position,Distance,Velocity)
又例如抓取力度：
GripForce=F(Pressure,Force,Stability)GripForce = F(Pressure,Force,Stability)
这里的 F 就是后续 Method。
209.10 不为每一个场景写程序
这正是你的行为逻辑工程要解决的问题。
传统程序容易变成：
GrabEgg()
GrabGlass()
GrabBottle()
GrabFruit()每一种对象写一套。
ICAI 则应该逐渐形成：
Object
↓
Dynamic Attributes
↓
Method
↓
Calculated Action例如：
Object = Egg
Distance = 0.02
Pressure = 0.15
Force = 0.10
Stability = 0.92这些动态属性进入同一个：
Grasp Method
抓取方法方法根据参数计算：
Required Force
所需力度而不是因为对象叫“鸡蛋”就调用一套写死的鸡蛋程序。
209.11 属性就是 Method 参数
这一点可以进一步明确：
Dynamic Attribute
↓
Current Value
↓
Method Parameter例如：
Distance = 0.03
Force = 0.12
Pressure = 0.18
Velocity = 0.05进入：
$method->execute(
$distance,
$force,
$pressure,
$velocity
);因此：
属性并不是 Method 外部的数据仓库，而是 Method 运行时的输入。
209.12 参数可以来自多个 Object
Method 不一定只读取一个对象的属性。
例如：
Hand
├── Position
├── Velocity
└── Force
Egg
├── Position
├── Fragility
└── StabilityMethod 可以计算：
Hand Position
+
Egg Position
+
Hand Velocity
+
Egg Stability形成：
Movement / Grasp Calculation于是：
Object A Attributes
+
Object B Attributes
↓
Method
↓
Action这一步开始真正进入对象之间的行为计算。
209.13 Position 与 Force 的关系
例如你前面提出的：
施加力度和移动位置应该有数学关系。
可以在软件工程中表示为：
Position
↓
Distance
↓
Velocity
↓
Force
↓
Pressure例如：
d(t)=∣Phand(t)−Pobject(t)∣d(t)=|P_{hand}(t)-P_{object}(t)|
其中：
P_hand
手的位置
P_object
物体的位置
d
距离进一步：
v(t)=d(t)dtv(t)=\frac{d(t)}{dt}
得到移动速度。
再进一步，根据任务和物体属性计算：
F(t)=f(d,v,m,s,…)F(t)=f(d,v,m,s,\ldots)
其中：
d = Distance
v = Velocity
m = Object Property
s = Stability这里并不要求使用复杂 AI。
完全可以由软件工程中的数学方法完成。
209.14 Dynamic Attribute 的计算链
因此可以建立：
Real-Time Data
实时数据
↓
Dynamic Attribute
动态属性
↓
Derived Attribute
派生属性
↓
Method Parameter
方法参数
↓
Method Calculation
方法计算
↓
Action Parameter
动作参数例如：
Position
↓
Distance
↓
Velocity
↓
Required Force
↓
Motor Command这就是行为逻辑工程的重要基础。
209.15 Derived Attribute｜派生属性
并不是所有属性都直接来自传感器。
有些属性可以计算得到。
例如：
Position A
Position B计算：
Distance=(x1−x2)2+(y1−y2)2+(z1−z2)2Distance = \sqrt{ (x_1-x_2)^2+ (y_1-y_2)^2+ (z_1-z_2)^2 }
得到：
Distance再由：
Distance(t0)
Distance(t1)计算：
Velocity≈Distance(t1)−Distance(t0)t1−t0Velocity \approx \frac{Distance(t1)-Distance(t0)} {t1-t0}
得到：
Velocity因此：
Raw Data
↓
Attribute
↓
Calculated Attribute形成动态属性链。
209.16 Dynamic Attribute Class
第209章可以把 Attribute Class 进一步工程化：
class Attribute
{
protected $name;
protected $value;
protected $unit;
protected $timestamp;
protected $source;
public function __construct(
$name,
$value = null,
$unit = null,
$source = null
) {
$this->name = $name;
$this->value = $value;
$this->unit = $unit;
$this->source = $source;
$this->timestamp = time();
}
public function getName()
{
return $this->name;
}
public function getValue()
{
return $this->value;
}
public function setValue($value)
{
$this->value = $value;
$this->timestamp = time();
}
public function getUnit()
{
return $this->unit;
}
public function getSource()
{
return $this->source;
}
public function getTimestamp()
{
return $this->timestamp;
}
}这是一个非常基础的 Dynamic Attribute 实现。
暂时不加入复杂依赖。
209.17 Object 中管理 Dynamic Attributes
Object：
class Object
{
protected $attributes = array();
public function addAttribute(Attribute $attribute)
{
$this->attributes[$attribute->getName()] = $attribute;
}
public function getAttribute($name)
{
return isset($this->attributes[$name])
? $this->attributes[$name]
: null;
}
}于是：
$egg->addAttribute($pressure);
$egg->addAttribute($force);
$egg->addAttribute($position);运行时：
$pressure =
$egg->getAttribute('pressure')->getValue();就可以得到：
Pressure = 0.20209.18 Method 读取动态属性
后续 Method 可以直接获取：
$distance =
$hand->getAttribute('distance')->getValue();
$velocity =
$hand->getAttribute('velocity')->getValue();
$stability =
$egg->getAttribute('stability')->getValue();然后：
$force = $method->calculate(
$distance,
$velocity,
$stability
);于是：
Hand
├── Distance
└── Velocity
Egg
└── Stability
↓
Method
↓
Force这就是你现在提出的：
属性就是方法参数。
在工程上的直接体现。
209.19 Dynamic Attribute 不等于行为
还要保持一个边界：
Attribute不负责：
“我要抓取”它只提供：
Distance = 0.02
Force = 0.10
Pressure = 0.15然后：
Method负责计算。
因此：
Attribute
提供数据
Method
处理数据
Action
执行结果三者不能混在一起。
209.20 从属性进入行为逻辑
到这里，行为逻辑已经开始出现：
Real-Time Data
↓
Dynamic Attribute
↓
Current State
↓
Method Parameters
↓
Method Calculation
↓
Action这与传统：
Input
↓
Fixed Rule
↓
Output不同。
ICAI 更接近：
World
↓
Dynamic Object
↓
Dynamic Attributes
↓
Current State
↓
Method
↓
Action
↓
World Change然后重新进入：
Feedback
↓
Dynamic Attribute Update形成闭环。
209.21 本章核心工程原则
第209章正式确立一个后续行为工程的重要原则：
不为每一个现实场景编写固定行为程序，而让通用 Method 接收不同 Object 在当前时刻产生的 Dynamic Attributes。
因此：
同一个 Method
↓
不同 Object
↓
不同 Dynamic Attributes
↓
不同计算结果
↓
不同 Action这才有可能处理：
鸡蛋
玻璃
水果
瓶子
工具
机械零件等大量不同现实对象，而不是为每一种对象单独编写行为代码。
209.22 当前 ICAI 工程链
到第209章，整个结构进一步形成：
Real-Time Data
实时数据
↓
Element
元素
↓
Object Instance
对象实例
↓
Dynamic Attribute
动态属性
↓
Relation
关系
↓
Current State
当前状态
↓
Scene Instance
场景实例而行为方向开始出现：
Dynamic Attribute
↓
Method Parameter
↓
Method
↓
Action因此后面的核心就非常清楚了：
数据
↓
属性
↓
状态
↓
方法参数
↓
动态计算
↓
行为第209章真正完成的不是“把 Attribute 做得更复杂”，而是完成了从“认知对象的数据结构”向“行为计算输入”的转换。
下一步自然进入 第210章 Dynamic Method｜动态方法：
Dynamic Attributes
↓
Method Parameters
↓
Mathematical Calculation
↓
Method Result正式研究你现在真正要解决的：
同一个通用 Method，如何根据不同对象、不同属性、不同实时状态，动态计算出不同的行为结果，而不需要为每一个场景重新写程序。