2.6 本章小結
智能體的感知不同于傳統的傳感器系統及模式識別系統,其最基本的要求是保證進入智能體的所有內容都是智能體可以理解、管理、使用的含義。換言之,智能體的感知不僅將對象歸到恰當的類,更是通過一系列處理規則和流程,使結果成為智能體的記憶,而不是計算系統的存儲。為了達到這個目的,本章設計了一條實現含義感知的路徑,這條路徑的特征有三:一是感知微處理器的感知對象是固定的,凡是經由感知微處理器識別的內容,通過與之匹配的描述功能系統的描述及相應記憶區域的保存,智能體能夠在各個功能系統的各個環節使用這些內容。二是所有的感知,必須經由相應的感知處理器,沒有例外。即使采用模式識別的其他算法或在智能體學習或人物執行過程中識別了新的內容,依然要經由相應感知微處理器的確認。三是感知能力增長的核心載體是感知微處理器,感知范疇的擴大和精細程度的提升,依賴于感知器的增加和改善;對感知對象辨識能力的增加依賴于微處理器知識庫的增長和規則體系的完善;感知速度的提升,基于并行的微處理器數量和微處理器的計算能力提升;感知功能組與功能體系在感知微處理器之上承擔不同層次的綜合功能,同樣積聚知識和經驗。
智能體感知能力的技術實現,遵循智能體成長的基本原則:充分利用已有技術、允許出錯、漸進發展。
智能體構建時,利用全部可用的技術,其主要有傳感器、所有的體系化知識、所有自動化與智能系統中已經形成的有效邏輯規則。這些技術和知識用感知的方式進入智能體,即使已經是邏輯關系十分清晰的數據庫、知識圖譜,也必須逐個字符、圖形、圖像、音視頻地感知識別,因為這些知識或關系是編寫這些內容的人所擁有的,0-1模式的符號串不能被智能體理解。
理解這個過程需要在認識論上轉變。已經存在的各種百科全書、數據庫、知識庫、知識圖譜、推理規則,對于已經掌握這些知識的人來說,那就是含義、能夠理解,但將其直接輸入智能體卻并不能被理解。這個不同源自信息的基本特征,其由載體、外殼、含義三部分構成,以及傳統的書本或數字形式存在的信息。書本或電磁介質是載體,文字或0-1是外殼,含義隱含于外殼之中,而印刷機和計算機形成并處理載體和外殼,計算是對外殼的處理。智能體的感知是一次將外殼處理經由特定的感知過程變成含義的處理。從認識論的角度看,感知的本質是將隱含在外殼中的含義重新挖掘出來,并轉換為智能體所能理解的含義。
除了需要直接執行的系統,智能體的感知允許有錯誤、不確定、在不同的場景或上下文環境中的歧義存在并保留在相應的感知功能部件中。
智能體只是借用傳感器的感知功能,經由信號區分、雙向通道和修正邏輯的改造,使之成為智能體接收的信號和符號,并與外界交互的一個平臺。
智能體感知利用了模式識別的算法,但不是在感知功能體系中,而是在學習功能體系中。利用模式識別的算法對感知存儲區中暫時留存的內容進行處理,當得出某一內容可能是某種物體時,再通過反饋通道由感知功能體系確認,若不能確認,則由感知功能體系負責,經由交互來驗證,最終得出結論,再根據結論做后續處理。
智能體感知可以分成主動和被動兩類。主動式物理信號感知是智能體為了學習或完成任務去對特定對象感知,如加強對一個客觀物體的理解;被動式物理信號感知是智能體接收不請自來的物理信號,如智能體存在范圍周邊的光、電、風等信號。
物理信號的感知能力基于智能體擁有的傳感器數量、類型和質量,以及相應知識、規則的可用性。初始階段應該將可以集成的傳感器及其通道和轉換、反饋規則、與連接和描述功能的匹配悉數賦予智能體;同時還應該將傳感器數量和類型的增加、規則修改和添加能力賦予智能體。
感知客體本身是有結構的。如一張凳子,感知器在其不同位置感知的信號之間因凳子而形成內在的相關結構。在圖2.1的E區,要將不同感知器接收的信號通過連接的結構或標識結構信息,回復其所代表的客體的哪一個位置的點,為后續的連接和描述提供正確的結構信息。結構信息不僅將感知單元之間的邏輯關系回復,更在描述和記憶中將物體整體復原,如圖像回復圖像、字符回復字符。
智能體信息處理由符號轉變為語義,智能體可以理解、使用所有進入的信息,是由多個功能系統共同實現的,感知是起點,是基礎。描述、連接、記憶等功能對這一處理模式的質變同樣具有決定性的作用,這些內容將在第3章討論。
為了說明可實現性,在11個功能體系中選擇對感知進行比較詳細的解釋,由于各個功能體系的架構及其構成的相似性,因此,在其他功能體系的介紹中,將略去很多類似的細節。
[1] 楊學山.論信息[M].北京:電子工業出版社,2016年,第81頁.
[2] 倪星元,張志華.傳感器敏感功能材料及應用[M].北京:化學工業出版社,2005年,第4~6頁.
[3] 倪星元,張志華.傳感器敏感功能材料及應用[M].北京:化學工業出版社,2005年,第4~6頁.
[4] [美]Richard O.Duda,Peter E.Hart,David G.Stork.模式分類[M].2版.李宏東,姚天翔,等,譯.北京:機械工業出版社,2018年,第1~15頁.