第四章 WSaiOS 多模态认知工程体系
《WSaiOS 人工认知智能理论与工程体系》
WSaiOS Artificial Cognitive Intelligence Theory and Engineering System
第四章 WSaiOS 多模态认知工程体系
WSaiOS Multimodal Cognitive Engineering System
4.1 多模态认知的核心问题
人类认识世界,并不是依靠单一信息来源。
人类通过:
- 视觉;
- 听觉;
- 语言;
- 空间;
- 时间;
- 经验。
共同形成对世界的理解。
例如:
人看到一辆汽车。
大脑并不是简单处理:
一张图片。
而是形成完整认知:
看到外形
↓
识别车辆结构
↓
理解汽车概念
↓
知道用途
↓
调用驾驶经验
↓
判断行为
因此:
人类智能的基础不是单模态信息处理。
而是:
多模态世界认知。
4.2 WSaiOS多模态认知定义
Multimodal Cognitive Theory
WSaiOS定义:
多模态认知是人工认知系统通过不同感知通道获取现实世界信息,并将不同形式的信息转换为统一认知对象、知识结构和经验体系的过程。
核心区别:
传统多模态:
图片
+
文本
+
视频
↓
统一输入
WSaiOS:
图片
+
文本
+
视频
↓
认知对象
↓
知识
↓
经验
↓
推理
4.3 多模态认知工程目标
WSaiOS多模态工程不是解决:
“识别是什么”。
而是解决:
三个核心问题:
第一:世界对象如何形成
机器如何知道:
“这个东西是什么”。
第二:不同信息如何统一
图片中的对象。
文本中的描述。
视频中的行为。
如何指向同一个对象。
第三:认知如何持续积累
今天认识的对象。
未来如何被再次理解。
4.4 WSaiOS多模态认知总体架构
Reality World
现实世界
↓
┌────────────────────────┐
│ Multimodal Input Layer │
│ 多模态输入层 │
└────────────────────────┘
↓
┌────────────────────────┐
│ Feature Cognitive Layer│
│ 特征认知层 │
└────────────────────────┘
↓
┌────────────────────────┐
│ Entity Cognitive Layer │
│ 实体认知层 │
└────────────────────────┘
↓
┌────────────────────────┐
│ Semantic Layer │
│ 语义认知层 │
└────────────────────────┘
↓
┌────────────────────────┐
│ Knowledge Layer │
│ 知识认知层 │
└────────────────────────┘
↓
┌────────────────────────┐
│ Memory Layer │
│ 记忆认知层 │
└────────────────────────┘
↓
┌────────────────────────┐
│ Reasoning Layer │
│ 推理认知层 │
└────────────────────────┘
4.5 多模态输入工程
Multimodal Input Layer
作用:
接收现实世界信息。
WSaiOS支持:
4.5.1 图形输入
包括:
- 产品图片;
- 工业设计图;
- UI界面;
- 结构图;
- 场景照片。
4.5.2 视频输入
包括:
- 操作过程;
- 生产过程;
- 使用过程;
- 环境变化。
4.5.3 文本输入
包括:
- 描述;
- 参数;
- 文档;
- 规则。
4.5.4 环境输入
包括:
- 时间;
- 空间;
- 状态;
- 用户行为。
工程统一:
建立:
Multimodal Object
{
"type":"image",
"source":"camera",
"time":"",
"context":""
}
4.6 多模态特征认知工程
传统:
Feature Extraction
特征提取。
WSaiOS:
Feature Cognition
特征认知。
区别:
提取:
“有什么”。
认知:
“代表什么”。
例如:
视觉:
检测:
黑色长方体。
传统:
shape=rectangle
color=black
WSaiOS:
可能对象:
设备外壳
属于:
产品结构
关联:
电子设备
4.7 图形元素认知工程
Graphic Element Cognitive Engine
图形认知不是图片分类。
而是:
从视觉元素建立对象。
处理流程:
Image
↓
Element Detection
↓
Element Relationship
↓
Structure Analysis
↓
Object Formation
↓
Semantic Understanding
↓
Knowledge Mapping
4.8 图形元素模型
一个图形对象:
由:
元素
组成。
例如:
电动牙刷。
视觉元素:
刷头
↓
连接结构
↓
手柄
↓
按钮
↓
充电接口
形成:
结构模型:
Electric Toothbrush
Parts:
Brush Head
Motor
Battery
Control Button
Function:
Cleaning
4.9 视频认知工程
Video Cognitive Engine
视频与图片区别:
视频包含:
时间变化。
因此:
视频认知核心:
不是帧。
而是:
事件。
视频处理:
Video Stream
↓
Frame Analysis
↓
Object Tracking
↓
Motion Analysis
↓
Action Recognition
↓
Event Formation
4.10 视频事件认知模型
WSaiOS定义:
Event Cognitive Model
事件:
由:
对象
+
动作
+
时间
+
环境
+
结果
组成。
例如:
视频:
用户刷牙。
形成:
事件:
{
"actor":"user",
"action":"brush",
"object":"electric toothbrush",
"environment":"bathroom",
"result":"cleaning"
}
4.11 多模态实体融合工程
核心:
不同来源必须进入同一个认知实体。
例如:
图片:
看到产品。
文本:
描述规格。
视频:
展示使用。
三个来源:
融合:
Image
↓
Text → Electric Toothbrush ← Video
↓
Knowledge Entity
形成:
统一对象:
Entity
Attributes
Relations
Events
Experience
4.12 多模态知识图谱工程
WSaiOS:
不是普通知识图谱。
而是:
Multimodal Cognitive Knowledge Graph
结构:
Entity
↓
Attribute
↓
Relation
↓
Event
↓
Experience
↓
Capability
例如:
节点:
电动牙刷。
连接:
属于
↓
口腔护理产品
具有
↓
IPX7防水
用于
↓
牙齿清洁
发生事件
↓
用户刷牙
4.13 多模态记忆工程
多模态认知结果必须保存。
不是保存图片。
而保存:
认知结果。
Memory结构:
Multimodal Memory
├── Visual Memory
│
├── Entity Memory
│
├── Event Memory
│
├── Knowledge Memory
│
└── Experience Memory
4.14 多模态认知学习流程
WSaiOS学习:
不是重新训练。
而是:
认知积累。
流程:
观察
↓
理解
↓
形成实体
↓
加入知识
↓
产生经验
↓
能力提升
4.15 多模态认知工程应用
工业智能
理解:
产品结构。
生产过程。
智能机器人
理解:
环境和动作。
智能搜索
理解:
图片、视频、文本共同表达。
智能制造
理解:
设备状态和操作过程。
智能商业系统
理解:
产品、市场、用户行为。
4.16 本章总结
WSaiOS多模态认知工程体系提出:
多模态不是多个数据入口,而是人工智能建立世界认知模型的基础工程。
核心流程:
多模态输入
↓
特征认知
↓
对象形成
↓
语义理解
↓
知识构建
↓
记忆积累
↓
推理决策
多模态认知是 WSaiOS 人工认知智能体系中连接现实世界与人工智能系统的核心桥梁。
下一章:
第五章 WSaiOS 图形元素认知工程深入模型
重点:
- 图形元素如何成为认知单位;
- 图形结构解析;
- 部件关系推理;
- 从图片生成知识实体;
- 图形认知数据库设计。