1.7 一种工程上可实现的体系架构
1.3节~1.6节介绍了构建智能体的一般要求并对几种理论框架进行了分解和分析,但所有这些分析都是基于应该有、需要有,而不是从具体实现的角度讲。本节介绍一种可以在工程上实现的体系架构,以及选择这一架构的思路。
图1.5勾画了这种体系架构,以及这种架构与实现通用智能的原则要求和各项功能过程的关系。本节将简单介绍顶层思路,具体内容在本书余下的各个章节中详细阐述。
图1.5由三部分组成。左侧部分是智能体的体系架构,包含11个功能体系,每个体系都承担独一无二的功能。这些功能合在一起,就能体现右侧部分智能体必须达到的特征,实现中间标识的所有智能形式和过程。
图1.5的中间部分表示要能够实现智能体所有的功能过程及过程中的所有智能行为。认知过程、任务过程、生存过程和控制过程包含了智能体所有智能行为及构成要素。
图1.5 一种可实现的智能体架构及其总体思路
右侧部分表示要满足智能体的各项基本特性:主体性要求智能体是一个独立的社会主体,能承担社会责任;多样性要求智能体能实现并使用通用智能的各种智能类型;发展性要求智能体的所有功能体系能成长,各类智能行为的过程和结果应该成为发展的基础;生存性要求智能体具有并能管理、维护所有功能运行必需的各种资源,能够保障正常运行;交互性要求智能体能够通过交互接受已有的人类智能成果,实现与人类专家、创建团队及网民的互动,实现自主的商务行为;结构性要求智能体复杂庞大的功能由一个个基础构件组成,这些构件自身具备自治、自主的特征,在主体的控制下,主导自身的发展;传承性是一项关系到智能体发展原则的要求,智能体的智能源自人类社会积累的所有文明结晶,智能体的成长在人类提供的基础和环境中实现;整体性要求的来源基于生物智能的特征,只有大脑功能是人类所有认知能力、行为能力和生存能力的共同支撑,没有这些能力,大脑智能不可能存在,所以,智能体独立、自主、自治的各类模块应该在主体性前提下协调一致发展,而不是各自前行。
左侧部分的架构由11个功能体系组成,其必须能够满足中间部分和右侧部分的所有要求,实现全部功能。这11个功能体系是感知、描述、连接、记忆、学习、处理、交互、任务、资源、生存、控制功能体系。
感知功能体系需要实现五个要求:一是要将所有智能体需要感知的外部对象分配到可感知的感知器上承担,二是要能够感知对象内含的场景或上下位,三是要有足够的功能类型感知所有接收到的外部对象,四是要拥有满足感知性能要求的足够多的数量,五是能够正确地传送到描述区。
描述功能体系的要求是能将所有来自感知器或其他功能体系行为结果和过程的信息完整、正确地描述为智能体所有部分能理解的表述模式。实际上,智能体拥有的所有信息或记忆单元及相互之间的所有链接都是由描述完成的,而不是由外部或其他功能体系直接进入记忆的。因此需要有全局标识和符号体系,要有统一的规则和流程保证描述的全面性和唯一性。
连接功能体系的要求是应连尽连、连得正确、连得可计算。应连尽连不仅指连接智能体拥有的全部信息及其所有关系,还要实现所有功能执行的连接、与外部所有交互的连接。连得正确需要有明确的规则、流程、标识。连得可计算要求功能实现的执行过程通过连接实现计算。
记忆功能体系的核心要求是将智能体拥有的所有信息——知识、经验、技能、事实、数据等用一种有效的方式组织并管理起来,不仅使智能体所有构成部分能够理解,而且使任何智能过程或行为所需要的信息,只要在记忆中存在,就能够全部得到并使用。
学习功能体系要满足智能体成长需要及以任务执行为代表的各类智能行为的需要。学习功能承担智能体持续不断的主动成长的主要责任,要能够根据智能体记忆和行为现状做出分析,分析出需要在哪些方面、如何进行学习,要具备记忆所述各类信息的学习能力与方法。
处理功能体系要能够承担智能体所有的逻辑处理或含义处理功能,要能够逐步从人类专家手中将处理的软件部分接管过来。
交互功能体系要满足智能体所有与外界交互的软要求。所谓软要求,是相对于物理连接这个硬要求来说的,物理连接主要是资源部分的功能。要能够实现与交互对象可交流的语言、符号、格式的一致性转换,即从智能体理解的符号和格式系统转换为社会交互对象,如人、互联网、专用信息网络、商业信函格式等使用的体系。
任务功能体系是智能体作为社会责任主体的主要表现,是履行职责、取得报酬、实现智能体经济可持续的承载体。所以,智能体从一开始就要以承担有价值的社会岗位为导向(可以是多个岗位、多类岗位),朝着这样的方向学习、成长、测试。
资源功能体系要能够满足智能体全部的资源需求,不管是逻辑的还是物质性的资源,要能够逐步从人主导转向智能体自身主导,自己实现管理和维护,直至获取。
生存功能体系除保证生存资源满足需求外,还需要保证智能体所有功能体系的正常运行,同样需要逐步从人类手中将这个功能接管。
控制功能体系最重要的是实现智能体的主体性,要能够及时把握智能体的生存状态,能够持续进行风险分析,要能够把控风险,并在必要时采取应急处置措施。智能体的控制,既要适应各个组成部分的独立、自主、自治,这是智能体能够快速成长、持续发展的基础,也要能够实现整个智能体的全局控制,做出全局决策、应对全局风险。智能体的控制从生命周期看,对复制和遗传能够做出判断并实施。