用于人工自主认知发展的感觉运动域方法

# 用于人工自主认知发展的感觉运动域方法 ## 1. 引言 在人工智能认知科学中，“智能体”这一概念用于强调理论模型的自主性，它可被视为一个计算自主实体，通过传感器感知环境，并借助执行器对环境进行修改。智能体的设计旨在承担特定任务，其行为基于认知机制。认知智能体能够构建和处理环境的符号表示，这种知识可以按多层组织，以提升推理能力，但一个自主认知智能体必须经历自我发展过程。 设计智能体认知模型的方法决定了其能完成的任务。由于设计者会将自身对智能体可能遇到情况的假设强加给它，智能体的认知系统会受到设计者对其所处环境认知的限制。 自主认知发展（ACD）范式将智能体模型的自主性扩展到设计过程中。遵循这一范式，智能体的认知机制应尽可能少地依赖设计者的知识，构建自己对所处环境的认知。 让·皮亚杰（Piaget）运用图式（schema）概念构建了人类智力发展的理论。图式是一种能够通过与环境的交互进行自我适应的认知实体，它行动、感知结果并自我修改，使其结构越来越能反映行动与感觉之间的关系。在皮亚杰的理论中，图式是构成图式网络的基本认知单元，多个图式相互协调形成不同层次的认知系统，以解释智力的发展。 图式理论和ACD范式都认为智能体无需对所处环境有先验知识，且都通过传感器和执行器与环境进行通信。这些特性使得图式理论可用于构建基于ACD的智能体。实际上，图式理论在机器人和认知智能体领域的应用并不新鲜，已有许多基于图式的系统和模型被提出。 使用ACD范式设计自主智能体不仅符合图式理论，还能避免符号接地问题（SGP）。符号接地问题是指如何使形式符号系统的语义解释成为系统内在的一部分，而不是依赖于人类头脑中的意义。该问题不仅困扰着处理符号处理的智能体，也是机器人等其他智能体系统面临的挑战。为解决SGP，Taddeo和Floridi提出了零语义承诺条件（ZSCC），即不允许任何形式的天赋论和外在论，智能体不应预设语义资源，也不应从外部上传语义资源。 下面我们通过一个表格来总结相关概念： | 概念 | 定义 | | ---- | ---- | | 智能体 | 计算自主实体，通过传感器感知环境，执行器修改环境，基于认知机制行动 | | 自主认知发展（ACD）范式 | 将智能体模型自主性扩展到设计过程，智能体少依赖设计者知识构建环境认知 | | 图式（schema） | 能通过与环境交互自我适应的认知实体，是构成认知系统的基本单元 | | 符号接地问题（SGP） | 使形式符号系统语义解释成为系统内在部分的问题 | | 零语义承诺条件（ZSCC） | 解决SGP的条件，不允许天赋论和外在论 | ## 2. 动机 感觉运动图式是一种在特定情况下行动以实现自身内在目标的认知机制，例如抓握图式、吸吮图式、注视图式等。图式可以在一段时间内持续执行，并在执行过程