基于全局時(shí)間的意識(shí)與潛意識(shí)的并行決策算法模型

劉峰 楊峰 孫鈺

一、概述在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，面向主體的人工智能系統(tǒng)研究也越來(lái)越廣泛，在認(rèn)知主體研究過(guò)程中，我們把認(rèn)知主體的決策分為兩個(gè)部分，認(rèn)知主體的觀點(diǎn)集和決策集。觀點(diǎn)集是把信息進(jìn)行加工催化產(chǎn)生的分析事物利弊和適用性的有效信息。決策集則是對(duì)觀念做篩選后產(chǎn)生的對(duì)決策有用的觀點(diǎn)產(chǎn)生決策的集合。決策集有意愿集和目標(biāo)集組成。這個(gè)模型我們定義為L(zhǎng)-Y模型（圖1）。圖1是L-Y模型的結(jié)構(gòu)概覽，其中包括：包含意識(shí)與潛意識(shí)的觀點(diǎn)集、意愿集、目標(biāo)集和潛在觀點(diǎn)集、潛在意愿集、潛在目標(biāo)集，以及在決策輸出前的約束集。以及各個(gè)集合之間的邏輯關(guān)系。 如人思考一樣從感知到做出決策這是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程是動(dòng)態(tài)的過(guò)程，受到各種因素的影響。但是從時(shí)間維度上看我們可以把這個(gè)過(guò)程定義為有生命的周期性循環(huán)的過(guò)程?，F(xiàn)實(shí)中我們生活的行為活動(dòng)受到時(shí)間這一參數(shù)的影響，引入時(shí)間這個(gè)概念參數(shù)是從時(shí)間維度上更好的完善這個(gè)模型。另外，我們?cè)诮Q策模型的過(guò)程中我們?cè)黾恿藢?duì)潛意識(shí)的思考，此次我們建立決策模型時(shí)建立了與之對(duì)應(yīng)的潛意識(shí)決策模型。意識(shí)與潛意識(shí)并行處理觀點(diǎn)集合的內(nèi)容，當(dāng)潛在的觀點(diǎn)命中率到達(dá)一定閾值時(shí)，潛在觀點(diǎn)則產(chǎn)生影響，升級(jí)潛在的觀點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，逐步計(jì)算升級(jí)，從而最終影響到?jīng)Q策結(jié)果。二、模型闡述L-Y決策模型包括觀點(diǎn)集和決策集，決策集由意愿集和目標(biāo)集組成。潛意識(shí)部分參照L-Y決策模型，兩個(gè)決策模型組成L-Y并行決策模型。為了便于理解，首先我們將文中的一些概念先做一定的闡述。1.觀點(diǎn)（Viewpoint）：觀點(diǎn)是處于一定立場(chǎng)，分析事物利弊和適用性的表達(dá)。代表了認(rèn)知主體的信息狀態(tài)，觀點(diǎn)是主體對(duì)信息加工和催化后的有效信息，含描述環(huán)境特性的數(shù)據(jù)和描述自身功能的數(shù)據(jù)，是主體進(jìn)行思維活動(dòng)的基礎(chǔ)。觀點(diǎn)也可以包括推理規(guī)則，允許向前鏈接以產(chǎn)生新的觀點(diǎn)。觀點(diǎn)隨著信息的迭代來(lái)進(jìn)行不斷的更新。主體有維護(hù)自身觀點(diǎn)集平衡的意愿。即當(dāng)認(rèn)知主體收到的信息經(jīng)過(guò)催化稱為新的觀點(diǎn)，新的觀點(diǎn)與觀點(diǎn)集中的觀點(diǎn)產(chǎn)生矛盾時(shí)，認(rèn)知主體會(huì)對(duì)不同的觀點(diǎn)進(jìn)行比較，直到產(chǎn)生認(rèn)知主體所認(rèn)可的觀點(diǎn)，這個(gè)認(rèn)可的觀點(diǎn)會(huì)進(jìn)入到觀點(diǎn)集中。2.意愿（Willing）：意愿是主體的最初動(dòng)機(jī)，最初的意愿是想要達(dá)到某個(gè)特定的目標(biāo)和方向，然后盡自己的能力去達(dá)成那個(gè)目標(biāo)和方向。是其希望達(dá)到的狀態(tài)或希望保持的狀態(tài)的集合。主體希望達(dá)到的狀態(tài)，由此可以激發(fā)系統(tǒng)的規(guī)劃和行動(dòng)。主體可以擁有互不相容的意愿，而且也不需要相信它的意愿是絕對(duì)可以實(shí)現(xiàn)的。3.目標(biāo)（Target）目標(biāo)是對(duì)活動(dòng)預(yù)期結(jié)果的主觀設(shè)想，也是活動(dòng)的預(yù)期目的，為活動(dòng)指明方向。具有維系組織各個(gè)方面關(guān)系構(gòu)成系統(tǒng)組織方向核心的作用。最明顯的性質(zhì)是它將導(dǎo)致行為。目標(biāo)是承諾實(shí)現(xiàn)的意愿中選取的當(dāng)前最需要完成或者最適合完成的一個(gè)，是當(dāng)前主體將要正在實(shí)現(xiàn)的目的，它是屬于思維狀態(tài)的意向。當(dāng)前意愿對(duì)主體的當(dāng)前動(dòng)作具有指導(dǎo)性的作用。4.潛在觀點(diǎn)（Potential view）潛在觀點(diǎn)：在觀點(diǎn)和潛在觀點(diǎn)之間是共存的，觀點(diǎn)集是現(xiàn)在狀態(tài)下數(shù)據(jù)篩選后產(chǎn)生的有效的適用的數(shù)據(jù)，他的有效性和適用性對(duì)比其他數(shù)據(jù)命中率較高的數(shù)據(jù)集合，而潛在的觀點(diǎn)集則是數(shù)據(jù)篩選后有效的適用性對(duì)比其他數(shù)據(jù)較低的數(shù)據(jù)集合。觀點(diǎn)集和潛在觀點(diǎn)集都是對(duì)應(yīng)某時(shí)間點(diǎn)的一個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)集合。他們隨著信息和時(shí)間不斷變化而變化是動(dòng)態(tài)的集合。潛在意愿和潛在目標(biāo)與潛在觀點(diǎn)類似，他們?cè)谕粫r(shí)刻都保持自身狀態(tài)。5.約束集（Constraint set）約束集是參照潛意識(shí)與意識(shí)而產(chǎn)生的行為約束的集合，目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)受約束集制約，制約的條件可以參照資源、檢驗(yàn)教訓(xùn)、社會(huì)規(guī)則體系、人為定義的規(guī)則體系等來(lái)制定。不經(jīng)過(guò)約束集合產(chǎn)生的行為下意識(shí)行為，所以模型中不做輸出選擇。約束集的增加是對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生輸出的制約，不符合規(guī)則的輸出在約束集后過(guò)濾掉。L-Y并行決策模型分為代表意識(shí)和潛意識(shí)的兩部分，代表意識(shí)的有觀點(diǎn)集、意愿集和目標(biāo)集等組成。潛意識(shí)有潛在觀點(diǎn)集、潛在意愿集和潛在目標(biāo)集組成。信息處理過(guò)程為，當(dāng)信息輸入后對(duì)事件相關(guān)聯(lián)的認(rèn)知催化成了觀點(diǎn)集中的觀點(diǎn)，在觀點(diǎn)集篩選后的觀點(diǎn)組成了潛在觀點(diǎn)集。觀點(diǎn)集中的觀點(diǎn)經(jīng)過(guò)計(jì)算被命中的觀點(diǎn)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化形成意愿集，而并行的潛在觀點(diǎn)也同時(shí)可以形成潛在意愿集。同時(shí)意愿集通過(guò)計(jì)算被命中的意愿通過(guò)催化成目標(biāo)集，而并行的潛在意愿也同時(shí)可以形成潛在目標(biāo)集合。最后經(jīng)過(guò)計(jì)算命中的目標(biāo)計(jì)算輸出后結(jié)果進(jìn)入約束集。在此模型中只有保持觀點(diǎn)集和決策集的動(dòng)態(tài)理性平衡才能有效的解決問(wèn)題。所謂的理性平衡是指在經(jīng)過(guò)一個(gè)周期的計(jì)算，觀點(diǎn)集、意愿集和目標(biāo)集的數(shù)據(jù)都符合計(jì)算閾值的條件，并無(wú)新的信息輸入或輸入的信息對(duì)各個(gè)集合不產(chǎn)生變化，在動(dòng)態(tài)環(huán)境下此時(shí)間點(diǎn)的各個(gè)集合（觀點(diǎn)集、意愿集和目標(biāo)集）達(dá)到理性平衡。三、時(shí)間維度的考慮現(xiàn)實(shí)生活中，時(shí)間是思考過(guò)程或事件中是一個(gè)重要的因素。如一個(gè)人喜歡看足球比賽，今天他早上得到消息晚上有一部新的電影上映，他決定晚上去看電影。不過(guò)他下午得到消息今天晚上有一場(chǎng)他喜歡球隊(duì)的實(shí)況轉(zhuǎn)播比賽，比賽的時(shí)間和電影的時(shí)間正好沖突。相對(duì)比較后他最后做了決定去看實(shí)況足球比賽，電影明天去看。以L-Y決策模型為例不考慮時(shí)間的影響此次結(jié)果可能就是去看電影，而現(xiàn)實(shí)中隨著時(shí)間影響在產(chǎn)生結(jié)果也是有變化的。如果不考慮時(shí)間因素，L-Y決策模型中沒(méi)有時(shí)間做參照，就不能產(chǎn)生更加合理的結(jié)果。所以為了更好的考慮時(shí)間對(duì)主體的決策，我們引入時(shí)間參數(shù)作為模型的補(bǔ)充，建立更加合理的L-Y決策模型?；谏芷诘腖-Y決策模型定義：對(duì)于L-Y決策模型我們可以整個(gè)過(guò)程中從感知輸入到輸出，整個(gè)過(guò)程所消耗的時(shí)間定義為主體一次運(yùn)行（思考）的生命周期（TC）。相對(duì)于整個(gè)過(guò)程，在L-Y決策模型中我們引入時(shí)間點(diǎn)有序集合參數(shù)Ti（i=0，1，2……，n），Ti對(duì)應(yīng)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)。相對(duì)時(shí)間參數(shù)Ti，現(xiàn)實(shí)世界中的時(shí)間量我們?cè)O(shè)為TJ。比如開(kāi)始時(shí)間i=0，T0=0，現(xiàn)實(shí)世界中與之對(duì)應(yīng)的時(shí)間為TJ=14：00，那么T0開(kāi)始時(shí)間為14：00。在理論狀態(tài)，一個(gè)事件從數(shù)據(jù)輸入開(kāi)始我們時(shí)間點(diǎn)為TIN=0，到輸出時(shí)間點(diǎn)為Tout=TC，過(guò)程中間特定時(shí)間點(diǎn)成為一個(gè)狀態(tài)點(diǎn)TX（V，W，T）。Ttar：當(dāng)目標(biāo)集中目標(biāo)經(jīng)過(guò)計(jì)算后得出到達(dá)規(guī)定的閾值的時(shí)間點(diǎn)。目標(biāo)確定到行為輸出還需經(jīng)歷約束集約束，才產(chǎn)生最終輸出。從數(shù)據(jù)輸入到?jīng)Q策輸出我們可以認(rèn)為是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，這個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程我們可以認(rèn)為是保持觀點(diǎn)、意愿和目標(biāo)的理性平衡過(guò)程，當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)選擇的時(shí)刻Ttar，主體的狀態(tài)為Ttar（V，W，T）當(dāng)此時(shí)沒(méi)有新的輸入或其他影響狀態(tài)量的輸入，就直接進(jìn)行抉擇和行為輸出。當(dāng)有產(chǎn)生影響狀態(tài)量的數(shù)據(jù)輸入時(shí)，則進(jìn)行第二次狀態(tài)量的平衡（重新計(jì)算各個(gè)集合狀態(tài)）。認(rèn)知主體是不斷接收到新的信息的，當(dāng)新的信息沒(méi)有催化產(chǎn)生新的觀點(diǎn)，此時(shí)認(rèn)知主體的觀點(diǎn)集合狀態(tài)為平衡態(tài)，認(rèn)知主體的意愿集、目標(biāo)集也是如此。當(dāng)輸入的信息催化成新的觀點(diǎn)，觀點(diǎn)集就要將新的觀點(diǎn)和已有觀點(diǎn)集中的觀點(diǎn)做集合狀態(tài)更新，知道新的觀點(diǎn)被觀點(diǎn)集合做補(bǔ)充或舍棄，新的觀點(diǎn)如果對(duì)意愿集合產(chǎn)生影響，催化成新的意愿，意愿集合也要做狀態(tài)平衡，目標(biāo)集合也一樣，行為輸出前只有滿足（V，W，T）這三個(gè)集合是平衡態(tài)的時(shí)候才會(huì)產(chǎn)生行為輸出?，F(xiàn)實(shí)生活中我們可以簡(jiǎn)單把的事件（或決策過(guò)程）分為兩類：受時(shí)間制約的事件或不受時(shí)間制約的事件，具體如早上7點(diǎn)我要去上班，今天晚上6點(diǎn)的火車去某地或今天電影19：00開(kāi)始20：30結(jié)束。此類為受時(shí)間制約的活動(dòng)。其他如我要去買個(gè)手機(jī)（現(xiàn)在買或一周后買沒(méi)有時(shí)間約束），我要思考某個(gè)問(wèn)題。此類為不受時(shí)間制約的活動(dòng)。相對(duì)于這2類情況我們分別做出不同的考慮。時(shí)間約束量：Te時(shí)間完成的時(shí)間約束條件，比如事件開(kāi)始時(shí)間為13：00，結(jié)束時(shí)間為13：30，Te=30分。如圖2所示，對(duì)于不受時(shí)間約束的活動(dòng)（或思考），在L-Y決策模型來(lái)說(shuō)，時(shí)間是動(dòng)態(tài)的在現(xiàn)實(shí)世界中的時(shí)間是不斷前行的，在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上主體的狀態(tài)我們用TX{V，W，T}來(lái)表示。假設(shè)（Vie）為所有可能觀點(diǎn)集合，（Wil）為所有可能意愿的集合，（Ter）為所有可能的目標(biāo)集合。在任意時(shí)刻，一個(gè)主體的狀態(tài)表示為（V，W，T）其中 。前面我們把主體從感知輸入到輸出，整個(gè)過(guò)程所消耗的時(shí)間定以為主體一次運(yùn)行（思考）的生命周期（TC）。 從數(shù)據(jù)輸入到?jīng)Q策輸出我們可以認(rèn)為是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，這個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程我們可以認(rèn)為是保持觀點(diǎn)、意愿和目標(biāo)的理性平衡過(guò)程，當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)選擇的時(shí)刻Ttar，主體的狀態(tài)量為Ttar（V，W，T）當(dāng)此時(shí)沒(méi)有新的輸入或其他影響狀態(tài)量的輸入，就直接進(jìn)行抉擇和行為輸出。當(dāng)有產(chǎn)生影響狀態(tài)量的數(shù)據(jù)輸入時(shí)，則進(jìn)行二次狀態(tài)量的平衡。直到達(dá)到平衡狀態(tài)Ttar1（V，W，T），如圖3所示。當(dāng)循環(huán)超過(guò)特定時(shí)間我們也可以做處理請(qǐng)求超時(shí)。 如圖4所示，對(duì)于有時(shí)間約束的活動(dòng)（或思考），這個(gè)時(shí)間約束我們可以計(jì)算出時(shí)間約束量假設(shè)為Te。我們可以把TIN=0與現(xiàn)實(shí)世界中的時(shí)間TJ做投影，TIN=TJ（如開(kāi)始時(shí)間TIN=0，TJ=14：00，TIN=14：00）。當(dāng)Te=Tc時(shí)，我們可以在TJ=Ttar暫時(shí)不做選擇，繼續(xù)等待或持續(xù)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)平衡，等到時(shí)間TJ=Tout-Tc開(kāi)始狀態(tài)平衡讓后進(jìn)行選擇輸出。 四、模型的計(jì)算公式與模擬數(shù)據(jù)采樣分為觀點(diǎn)集、意愿集和目標(biāo)集以及潛在觀點(diǎn)集、意愿集和目標(biāo)集的狀態(tài)數(shù)據(jù)；我們假定以計(jì)算公f（x+1）=r[min，max]*w+f（x）為例模擬各個(gè)狀態(tài)中數(shù)據(jù)命中率，f（x）和f（x+1）用來(lái)表示概率遞增迭代的過(guò)程x=0表示起始輪，x>=0且x為整數(shù)，圖5中為一個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的各個(gè)集合的數(shù)據(jù)狀態(tài)，以及決策過(guò)程中潛在集合對(duì)決策過(guò)程的影響。如圖5在觀點(diǎn)集中命中過(guò)程1中觀點(diǎn)2數(shù)據(jù)命中率超過(guò)觀點(diǎn)1，觀點(diǎn)2的等級(jí)提升升級(jí)為觀點(diǎn)1，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)遞增迭代進(jìn)入下一輪數(shù)據(jù)命中率計(jì)算。圖中潛在意愿5信息催化過(guò)程1中數(shù)據(jù)命中率超過(guò)意愿4，潛在意愿5轉(zhuǎn)化為意愿4，數(shù)據(jù)重新加權(quán)重進(jìn)入下一輪數(shù)據(jù)命中率計(jì)算。當(dāng)觀點(diǎn)集中的數(shù)據(jù)命中率命中超過(guò)閾值時(shí)，觀點(diǎn)升命中轉(zhuǎn)化成意愿，同理當(dāng)意愿命中率達(dá)到閾值，目標(biāo)轉(zhuǎn)化為目標(biāo)。 上述算法的模擬實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：1.觀點(diǎn)2在命中過(guò)程1數(shù)值超過(guò)觀點(diǎn)1，那么觀點(diǎn)2下一輪命中計(jì)算升級(jí)為觀點(diǎn)1。2.當(dāng)經(jīng)過(guò)22輪命中計(jì)算后達(dá)到閾值，觀點(diǎn)1被命中，經(jīng)過(guò)催化觀點(diǎn)1轉(zhuǎn)化為意愿。觀點(diǎn)和潛在的觀點(diǎn)經(jīng)過(guò)催化后同樣可以轉(zhuǎn)化為潛在的觀點(diǎn)。3.潛在的意愿（觀點(diǎn)或目標(biāo)）同樣可以升級(jí)為意愿。潛在意愿5在信息催化1的數(shù)值超過(guò)意愿4，下一輪中升級(jí)為意愿4.4.意愿通過(guò)催化15輪后，命中率達(dá)到閾值，意愿1轉(zhuǎn)化為目標(biāo)。5.同理意愿通過(guò)15輪催化后，命中率達(dá)到閾值，目標(biāo)1命中。命中的目標(biāo)經(jīng)過(guò)約束集選擇后產(chǎn)生輸出結(jié)果。7.如果經(jīng)過(guò)一定循環(huán)觀點(diǎn)（意愿或目標(biāo)）達(dá)不到命中率閾值，我們則可視為時(shí)間截止，未產(chǎn)生有效目標(biāo)，不能產(chǎn)生有效輸出。需要補(bǔ)充的是，加入時(shí)間參數(shù)的模型則根據(jù)圖3、圖4、圖5是對(duì)應(yīng)在時(shí)間維度來(lái)解決有時(shí)間約束和無(wú)時(shí)間約束的情況。