付佳雯:情境认知理论对于人工智能研究的启示论文

付佳雯:情境认知理论对于人工智能研究的启示论文

摘要:本文依据情境认知理论的认识和发展,将其与人工智能结合,探讨交互式人工智能的未来,一期说明情境认知理论对人工智能研究方面的启发。

关键词:情境认知理论;人工智能

1 情境认知理论

1.1来源和产生基础

情境认知理论出现于20世纪80年代,由杜威、维果斯基、列昂节夫等研究专家研究得到,其观点认为,认知过程是由情境建构、指导和支持的,个体的心理活动通常在情境中进行。

皮亚杰提出了“认知结构说”;维果斯基提出了“文化历史发展理论”;斯滕伯格和卡茨等人将主动性作为建构认知结构的主要部分;很多研究使得建构主义理论得到完善和发展。而情境认知理论则是在建构主义之上的发展,以深刻广泛的理论基础超越、深化了传统的心理学理论,完善了对政治学、社会学、教育学等相关领域理论知识。[1]

建构主义是融合心理学和哲学,是关于知识与学习的理论。构建主义的主要观点认为“知识不是被动接受的,而是人之主体积极构建的。”这是由格拉斯菲尔德提出的,被作为建构主义管的最基本原则,任何满足这个观点的观点都可以被认为成“轻微的建构主义”。该观点认为知识不是被动接受的,不是由老师向学生传递,而是学习者主动建设知识体系的过程。学习是在学习者先前的知识和经验基础上,在社会文化背景的影响下,主动的形成自己的知识体系。

全过程全方位的德育工作者。思政课教师要全过程全方位地参与高职学生的德育工作,真正成为学生的良师益友,而不能把自己仅仅定位于课堂教育教学完成者角色。

2.幸福感就是满足感。员工通过立足主岗,开拓复岗,不停地提高自身学习能力和创造力,在实现自身的人身价值的同时,也将为企业的发展增光添彩、添砖加瓦。在这种“我为企业做贡献,企业为我谋幸福”的良好互动模式下,员工将会从超越自我、敬业奉献中获取一种自我心理的安慰和暗示。与此同时,它会给广大员工提供一种正能量,使得员工对待工作更加积极,并且经常能提出一些有建设性的见意,推动工作不断向前发展。形成一种动态的闭环管理体系,从而能够为公司乃至企业提供永不枯竭的生命助推力。

1937年10月,日军占领清华园,赵忠尧与梁思成一起,冒死潜返清华取回这50毫克的镭元素。而赵忠尧则扮成难民,跟着逃难的人一起千里跋涉前往长沙。35岁的赵忠尧,抱着咸菜坛子,胸口被磨出了两道鲜红的血印子,整整走了一个多月,才终于从北京走到了长沙,原本玉树临风的大学教授,变成了一个蓬头垢面的乞丐……

(1)对简单的问题进行基础交互;

1.2情境认知理论

过去的几十年,人工智能的研究停留在了其子领域中,如知识方式的表征、自然语言的处理、专家系统的初步实现,并没有在整体上对人工智能进行提升。困境产生的根本原因在于科学家们认为人工智能理论是“离身心智论”,认为智能是单纯的逻辑、计算等基于准确数据的技术,忽略了其与相关领域知识的关系和不同领域之间知识的联系。

1.3情境认知理论特征与观点

(1)情境决定认知本质,情境是所有认知活动的前提;

情境认知学习理论的观点有:

在情境学习的方式下,其能够提供知识在真实世界中运用的氛围;提供真实的活动;提供专业的实践过程和模式,以多样化的角度和视野,将知识融会贯通。

鉴于此,在前人工作的基础上开展了将电动汽车充电站选址问题应用于ELV的研究。首先,考虑经济、社会等因素,构建了充电站设施选址的评价指标体系。其次,通过定性与定量相结合的分析,建立了基于层次分析法(analytics hierarchy process,AHP)、熵值法、最小二乘法组合赋权的ELV充电站选址评价模型。最后,通过某物流企业的备选充电站址的相关数据进行了算例验证,对各备选方案进行了对比分析。

(2)情境的实践活动是知识,是个体和环境通过交互构建的一种状态,是人类通过协调自己的行为、状态来适应外界环境变化发展的过程。

(3)对特定场景提出解决问题方案则为深度交互。

2 基于情境认知理论对人工智能的启发

2.1对传统的人工智能的认识

传统的人工智能认为智能是能够独立于外界环境可以独立存在研究科学的执行历程,其忽略了周围环境对研究历程的影响。从情境认知理论的视角看,人工智能的研究与应用不单单在实验室中进行,更需要研究人类和环境之间的关系和相互影响作用,进而突破人工智能的瓶颈,继续发展。

传统的人工智能技术在逻辑推理、智能芯片、自我学习、智能诊断癌症等方面取得成就。但是,由于我们对人脑的神经网络不能完全掌握,只从逻辑、推理这些角度入手,使得人工智能技术的发展逐渐进入瓶颈期。

早期的人工智能在逻辑推理、自然语言理解、符号处理等方面取得了巨大成就,如AlphaGo击败世界围棋、特斯拉Autopilot将血栓病人送到医院、Swarm人工智能预测肯塔基赛马结果、微软的人工智能语言理解系统能力超过人类、人工智能预测美国大选结果和人工智能诊断癌症。这些炫酷的成就值得我们骄傲,但在人工智能发展方面,我们遇到了障碍。

2.2现代人工智能的研究情况

人工智能领域在模式识别、感知和复杂情况中处理问题的决策能力较弱,通过科学家们依据近些年人工智能研究领域的经验,推断出由于我们最开始就认为人工智能就是可以很灵活地计算已知的准确数字,并没有考虑到未知的输入和决策的选择问题,导致我们进入了研究困境。

何北下意识地赶紧用右手捂住裹着白纱布的额头,何守四那边就嚷嚷上了:“捂什么捂,又跟谁打架了?一说要到爷爷这儿你就出事儿。你们也是,都几点了,还在外面溜达,也不知道上去帮个忙?年青人要学着有眼力架儿,何东也马上就当爹的人了,不能跟何北似的。”

情境认知理论最开始仅关注有意识的思考和推理,忽视文化和社会的情境影响和关系。因此,研究学家尝试将人工智能、神经联结主义、心理学、逻辑推理和语言学相结合,将关注的要点从个人转到了个人和环境。在情境认知学习理论中,知识是在社会环境的基础上获得的,是学者和环境接触交互的过程,不再是抽象的对象。

2.3基于情境认知理论的人工智能

在2017年的全球人工智能技术大会上,充分展现了“交叉、融合、相生、共赢、汇聚”的思想,对深度学习、长期记忆、风险决策、人脑剖析、云科技、智能金融分析进行了十分详细的讲解,并讲述了各方面的发展对于我国各行各业深入的发展和影响。

其中,在华为诺亚方舟实验室主任李航基于记忆是人工智能未来发展方向的演讲:“人工智能的未来——记忆、知识与语言”报告中,提到我们很熟悉和清楚的是,我们每个人的得到的信息和知识,大部分都是在学校,在工作通过从他人或者环境中学习得到。大部分人都知道高温可以消毒,这件事可能在人们的日常生活中会偶然发现到,但真正的公布于世,是在19世纪,巴斯德发现这个现象,并将其作为知识传播给广大民众,这个“高温可以杀菌”的常识就这样普及了。

当今,我们每个人脑中都有知识,但是如果让每个人不接触任何外部人、环境、事物,自己发现挖掘信息、知识,这是比较困难的。因此,我们得到了一个结论:“我们的大量知识和信息都是通过和外界的交互得到的。”

基于以上,李航主任对未来充满了信心,提出“希望我们能拥有这样的智能系统,能够帮助我们智能的管理信息和知识。”其实从已有的系统中,经过加入语言处理模块,中央处理模块,拥有短期记忆,长期记忆,能够“阅读”大量结构化和非结构化的数据,其中非结构化数据为文本、网页;结构化为知识库、数据库。在学习过程中,它能够自动地去处理大量的数据,产生信息和知识,然后把这些东西放到长期记忆中去,同时能够学习语言“理解”,能够进行知识回答。在实际应用中,如果用户有什么问题,都可以通过自然语言的形式为这个系统,系统能够自动回答。这个系统可以不断积累信息和实用知识,当用户用自然语言问这个系统问题的时候,系统能够准确的回答问题,把知识和信息提供给用户。理想的情况,这些系统几乎全是自动地、端到端地构建起来。

李航主任的演讲中提到的知识获得方式,其实都是基于情境认知理论,其中提到的从外界得到的知识和信息就是情境。这些想法对我国人工智能的发展必然会带来深远的影响。

3 交互式人工智能的未来

小i机器人研究院常务副院长陈成才提出了“智能交互开启未来”的想法,并对此进行了演讲。主要包括三个层次:

关于实行集体水利工程及其相关水土资源“三位一体”综合改革的思考……………………………………………………… 柳长顺(2.21)

(1)进化,也就是说知识可以通过遗传来传承;

(3)自然界的认知,是体现人类认知能力和局限的前提。[2]

知识的获取主要是通过:

(2)对某领域专业词汇或方式采用领域交互;

(2)经验,和做过的事情有关;

(3)文化,通过学习、读书、受教育等方法,构建属于自己的知识体系。

其主要用途为:

(1)聊天机器人;

(2)语音助手,成为智能个人助力;

区内外高校对“没有单独反映教学经费、科研经费的报表;没有单独反映奖学金等学生成本的报表等”报表存在问题的认知情况趋于一致,但区内外高校最大的区别在于对“是否需要反映现金流量情况”上(见表2)。区内高校财务人员认为高校的收支资金都是由主管部门提供和控制,学校了解这类信息没有什么更大作用,即使出现现金流断裂,政府部门或通过融资也能解决。区外高校财务人员部分认为提供收入和支出等会计信息转化为衡量支付能力、偿债能力、资金量的现金流量信息,能吸引更多外部投资人、捐赠人关注。

(3)智能客服机器人。

图1 基于情境认知理论的人工智能体系基本结构图

4 总结

“知识到底是什么”,是书本上的字迹,人理解、表达的言语,还是在社会实践中展现的能力?这没有一个统一的定义和回答,需要人类不断地对周围事物、自己进行反思、考察,逐渐的接近知识的本质。从构建主义到情境认知理论,从认知主义到联结主义到神经网络,这些理论关键的发展和进步体现了人类对于,自身认知活动的理解到逐渐的提高、思考,进而从新的视角提出新的理论。让人工智能渗透到城市的方方面面,构建智慧城市,让“智慧助理”离我们越来越近。

综上所述,胃憩室为罕见疾病,一般情况下无特殊临床表现,而胃底憩室在影像学的表现上与左肾上肿物常难以鉴别,易导致误诊,故对于无临床症状的左肾上腺肿物且CT检查中肿物密度与胃内容物密度相似时,应考虑胃底憩室可能。必要时可行手术探查,可快速确诊并行进一步治疗。对于确诊为胃憩室的病例,憩室较大且开口狭小、具有腹部不适症状或憩室相关并发症的患者,腹腔镜下手术治疗胃憩室是安全且有效的方法。

参考文献:

[1]赫艳,张晓荣. 论情境认知与学习理论的学习迁移观[J]. 武汉冶金管理干部学院学报, 2018, 28(1):52-54.

[2] 王文静. 情境认知与学习理论:对建构主义的发展[J]. 全球教育展望, 2005, 34(4):56-59+33.

Theenlightenmentofsituationalcognitiontheoryonartificialintelligenceresearch

FU Jiawen

(School of Computer and Information Technology, Liaoning Normal University, Dalian 116000, China)

Abstract: Based on the understanding and development of situational cognition theory, this paper combines it with artificial intelligence to explore the future of interactive artificial intelligence. The first phase illustrates the enlightenment of situational cognition theory on artificial intelligence research.

Keywords: situational cognition; artificial intelligence

收稿日期:2019-02-17

文献引用格式:付佳雯. 情境认知理论对于人工智能研究的启示[J]. 电声技术, 2019, 43(3):34-36.

FU J W. The enlightenment of situational cognition theory on artificial intelligence research[J]. Audio Engineering, 2019, 43(3):34-36.

中图分类号:TP18

文献标志码:A

DOI:10.16311/j.audioe.2019.03.009

作者简介:

付佳雯(1998—),本科,研究方向:人工智能。

1.2.1 RNA-seq数据获取 人结肠癌细胞株SW1116瞬转miR-1254模拟体后24 h,通过TRIzol®提取细胞全RNA,干冰保存送检北京贝瑞和康公司测序。

责任编辑:辛美玉

收稿日期:2019-02-03

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