智能工程
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2.6 本章小结

智能体的感知不同于传统的传感器系统及模式识别系统,其最基本的要求是保证进入智能体的所有内容都是智能体可以理解、管理、使用的含义。换言之,智能体的感知不仅将对象归到恰当的类,更是通过一系列处理规则和流程,使结果成为智能体的记忆,而不是计算系统的存储。为了达到这个目的,本章设计了一条实现含义感知的路径,这条路径的特征有三:一是感知微处理器的感知对象是固定的,凡是经由感知微处理器识别的内容,通过与之匹配的描述功能系统的描述及相应记忆区域的保存,智能体能够在各个功能系统的各个环节使用这些内容。二是所有的感知,必须经由相应的感知处理器,没有例外。即使采用模式识别的其他算法或在智能体学习或人物执行过程中识别了新的内容,依然要经由相应感知微处理器的确认。三是感知能力增长的核心载体是感知微处理器,感知范畴的扩大和精细程度的提升,依赖于感知器的增加和改善;对感知对象辨识能力的增加依赖于微处理器知识库的增长和规则体系的完善;感知速度的提升,基于并行的微处理器数量和微处理器的计算能力提升;感知功能组与功能体系在感知微处理器之上承担不同层次的综合功能,同样积聚知识和经验。

智能体感知能力的技术实现,遵循智能体成长的基本原则:充分利用已有技术、允许出错、渐进发展。

智能体构建时,利用全部可用的技术,其主要有传感器、所有的体系化知识、所有自动化与智能系统中已经形成的有效逻辑规则。这些技术和知识用感知的方式进入智能体,即使已经是逻辑关系十分清晰的数据库、知识图谱,也必须逐个字符、图形、图像、音视频地感知识别,因为这些知识或关系是编写这些内容的人所拥有的,0-1模式的符号串不能被智能体理解。

理解这个过程需要在认识论上转变。已经存在的各种百科全书、数据库、知识库、知识图谱、推理规则,对于已经掌握这些知识的人来说,那就是含义、能够理解,但将其直接输入智能体却并不能被理解。这个不同源自信息的基本特征,其由载体、外壳、含义三部分构成,以及传统的书本或数字形式存在的信息。书本或电磁介质是载体,文字或0-1是外壳,含义隐含于外壳之中,而印刷机和计算机形成并处理载体和外壳,计算是对外壳的处理。智能体的感知是一次将外壳处理经由特定的感知过程变成含义的处理。从认识论的角度看,感知的本质是将隐含在外壳中的含义重新挖掘出来,并转换为智能体所能理解的含义。

除了需要直接执行的系统,智能体的感知允许有错误、不确定、在不同的场景或上下文环境中的歧义存在并保留在相应的感知功能部件中。

智能体只是借用传感器的感知功能,经由信号区分、双向通道和修正逻辑的改造,使之成为智能体接收的信号和符号,并与外界交互的一个平台。

智能体感知利用了模式识别的算法,但不是在感知功能体系中,而是在学习功能体系中。利用模式识别的算法对感知存储区中暂时留存的内容进行处理,当得出某一内容可能是某种物体时,再通过反馈通道由感知功能体系确认,若不能确认,则由感知功能体系负责,经由交互来验证,最终得出结论,再根据结论做后续处理。

智能体感知可以分成主动和被动两类。主动式物理信号感知是智能体为了学习或完成任务去对特定对象感知,如加强对一个客观物体的理解;被动式物理信号感知是智能体接收不请自来的物理信号,如智能体存在范围周边的光、电、风等信号。

物理信号的感知能力基于智能体拥有的传感器数量、类型和质量,以及相应知识、规则的可用性。初始阶段应该将可以集成的传感器及其通道和转换、反馈规则、与连接和描述功能的匹配悉数赋予智能体;同时还应该将传感器数量和类型的增加、规则修改和添加能力赋予智能体。

感知客体本身是有结构的。如一张凳子,感知器在其不同位置感知的信号之间因凳子而形成内在的相关结构。在图2.1的E区,要将不同感知器接收的信号通过连接的结构或标识结构信息,回复其所代表的客体的哪一个位置的点,为后续的连接和描述提供正确的结构信息。结构信息不仅将感知单元之间的逻辑关系回复,更在描述和记忆中将物体整体复原,如图像回复图像、字符回复字符。

智能体信息处理由符号转变为语义,智能体可以理解、使用所有进入的信息,是由多个功能系统共同实现的,感知是起点,是基础。描述、连接、记忆等功能对这一处理模式的质变同样具有决定性的作用,这些内容将在第3章讨论。

为了说明可实现性,在11个功能体系中选择对感知进行比较详细的解释,由于各个功能体系的架构及其构成的相似性,因此,在其他功能体系的介绍中,将略去很多类似的细节。


[1] 杨学山.论信息[M].北京:电子工业出版社,2016年,第81页.

[2] 倪星元,张志华.传感器敏感功能材料及应用[M].北京:化学工业出版社,2005年,第4~6页.

[3] 倪星元,张志华.传感器敏感功能材料及应用[M].北京:化学工业出版社,2005年,第4~6页.

[4] [美]Richard O.Duda,Peter E.Hart,David G.Stork.模式分类[M].2版.李宏东,姚天翔,等,译.北京:机械工业出版社,2018年,第1~15页.