智能工程
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2.5 规则与成长

感知基于规则,以智能体自主的方式成长。

规则是指在图2.4及表2.1中归纳的9个感知过程、30类流程,以及2.4节讨论的两类具体感知中需要设计的各种规则。

规则源自迄今为止学术界在相关方面取得的成果,包括自然语言处理发展中形成的文字和语音处理的规则,图像识别、模式分类形成的算法和规则,数控设备、自动化控制、人工智能等领域在识别物体和过程中积累的规则,等等。

这些规则不是直接引用,大部分也不是全局引用,可能只适用于特定的感知过程。所有的适用规则,均不能在2.1节中讨论的8条原则之下调整后使用。

已有的规则通过初始、赋予过程,成为感知功能体系的全局或局部执行相应感知操作的依据。初始、赋予的规则通过调试阶段变成可用,在感知执行过程中持续调整、提升、细化。特别是在适用性上,同一个规则可以在不同的功能组,甚至不同的感知器上由相应感知设施进行调整,使之更加适应这些感知设施的特殊需要。

因此,感知规则是成长的。与之相似的成长是散布于感知微处理器、感知功能组、感知子功能体系及感知功能体系中的知识。

除了规则及由规则确定的感知执行流程,知识库中的主要内容是与感知部件功能一致的相关知识。这些知识来自人类社会上万年的积累。例如,各种百科全书、动植物及其他物品(如金属、矿产、非金属材料)的图谱或年鉴,20世纪90年代早期美国CYC工程的成果,这些年部分人工智能系统积累的知识图谱,等等。以上只是例子,经过配套的系统工作,都是知识库的来源。初始、赋予的知识仅为各个层面感知功能部件提供基础来源,其进入智能体记忆的过程同其他感知对象一样。

一般地,这些规则和知识不能简单、直接地使用,需要经过全面的适用性调整,包括但不限于感知过程及操作,分配到相关感知部件及实现协同和一致性,与一些智能体感知特有规则的一致性适配,与感知功能八大原则的符合性匹配,等等。

感知功能的成长一般需要经过五个阶段:初始、调试、0-1的功能实现、1-n的成长、n-N的成长。

初始是感知功能成长的起点,在非生物智能体形成之前由人类工程师完成,之后则共同完成。初始阶段主要包括五方面的工作。一是构建各类感知微处理器。以传感器为基础,进行功能和结构的调整,将开发好的感知微处理器操作系统及预置规则、知识库一并合成为一个可工作的感知微处理器。二是规则的初始,为每个感知功能的实现给予确定的流程及规则,为规则和流程的调整预置改变的路径与原则,将八条基本原则通过流程和规则贯穿到感知的所有功能和流程中。三是为每个感知功能部件,即感知微处理器、功能组、子功能体系及功能体系配置体系化的知识库。保证在同一过程中知识库的一致性,用连接的方式降低重复带来的存储容量压力。四是为智能体感知构建感知通道,该通道与交互功能系统共用。通道要满足感知功能对感知对象获取及分类的全部功能需求。五是实现感知功能系统的后处理及与智能体所有其他功能系统之间交流的功能。

调试是指在初始、赋予后,用确定的测试程序和数据集,对赋予的感知功能进行系统全面的测试,发现问题、解决问题,保证感知功能的正常运行。这项任务在非生物智能体形成之前由人类工程师完成,之后则共同完成。

0-1 的功能实现是指从初始、赋予经测试到智能体实现接管控制功能,并对主要功能至少实现一次自主的感知过程,是控制权从人手中转移到智能体的过程,但如果不能顺畅实现基本感知功能,人可以重新接管,进行调整,直至智能体能自主实现基本感知功能。

1-n 的成长是指智能体在自主控制后,所有感知功能成长到能完成智能体交予的学习任务,并能执行一些简单的任务,如智能体生存状态感知、简单的逻辑型问题求解或生产型产品制造。是否达到n的主要标志是感知功能系统能否对知识库和规则成功地实现修改。所谓成功,是指修改后的感知操作是流畅的、结果经评价功能系统的评价后得到肯定。

n-N 的成长是指感知功能的所有功能,感知操作及感知规则、知识库在一个个具体的问题域趋于完备。这里的N是相对于感知功能环节或部件n的完备。完备的含义是一个环节或部件的感知流程、规则、知识库满足智能体当时学习与执行相关任务的所有感知功能需求。

从0-N的成长过程不仅是感知功能体系成长的标志性阶段,也是智能体其他功能系统成长的台阶。