认知模型

认知模型又称3M认知模型,是人类对真实世界进行认知的过程模型。所谓认知,通常包括感知与注意、知识表示、记忆与学习、语言、问题求解和推理等方面,建立认知模型的技术常称为认知建模。目的是为了从某些方面探索和研究人的思维机制,特别是人的信息处理机制,同时也为设计相应的人工智能系统提供新的体系结构和技术方法。

人类对客观世界事或物的认知是通过回答三个问题“What”、“How”和“Why”来完成的,即什么、怎么、为什么,简称3M认知模型。“是什么”是关于事物本质的问题,事物的本质是该事物区别于它事物的内在规定性。要说清它,就不能不分析它的性质、属性、特征、表现形式等与本质直接相关的各种问题。“怎么”则为人们“应该怎么做”而提供的指导。“为什么”是对事物问题发生原因的探讨。任何事物的存在或现象的出现都不可能没有原因,只有正确认识事物发生的原因,认清其因果联系,才能真正认识此项事物。

应用认知模型对真实世界进行认知,可分为对物的认知和事的认知两个部分。物是客观存的的实体,可以看得见、摸得着、感觉得到,事较为抽象,相对于物的认知来讲要困难许多。

对于物来讲,“What”就是了解某个物品是什么?有什么功能特性?等;“How”,就是了解该事物内部是如何运作的?如何使用?等一系列相关问题。基于以上基础的了解,我们可以进一步通过“Why”的提问:为什么会有这个东西?了解物品的用途等等;为什么是这样使用?掌握正确的使用方法等等。
对于事来讲,“What”是对客观存在之间联系的描述,可以是事件,也可以是真理。毛泽东同志说,“马克思主义的哲学认为十分重要的问题,不在于懂得了客观世界的规律性,因而能够解释世界,而在于拿了这种对于客观规律性的认识去能动地改造世界。”如果有了正确的理论,只是把它束之高阁,并不实行,那么,这种理论再好也是没有意义的。要实践,“How”就要解决怎么样做的问题,引出路线、方针政策、计划、方案、办法、措施等等。进一步,要讲清“How”的问题,必须依据“Why”所阐述的事物内在的必然联系,依据事物的因果联系寻找解决问题的手段和办法。
制度经济学和现代产权经济学的创始人之一,国际知名经济学家张五常教授指出,规律的总结来自于观察、推理、假设,然后用于解释世事。理论不应该以对或错来衡量。一方面,今天可能被事实推翻(证明错)而没有被推翻的理论,明天可能晚节不保(这是科学进步的过程),但今天还没有被推翻,今天有其用场。另一方面,人的思想可以进步,今天认为是绝佳的,明天可能被更有用场的替代了。理论虽然没有对错,但理论解释力的大小有程度之分。世界上有真理,但没有不可以被更佳理论替代的理论。科学的进步,不是因为对的理论替代了错的,而是有较广泛解释力的,替代了较狭窄的。今天不够广泛的理论,明天可能有较广泛的解释力代之,但在此之前,不够广泛的理论可能是最有用途的。
美国实用主义的创始人,逻辑学家皮尔斯(Charles Sanders Peirce,1839- 1914)认为,将人类所有的思维的推理过程,区分为三种类型:Induction(归纳)、Abduction(溯因)和Deduction(演绎)。每一种推理过程都将涉及三个实体:Rule(规则)、Case(情况)和Result(结果)。何时采取何种推理方法,取决于推理过程的起点和已知的其它事实。
3M认知模型创立者,培训管理专家康勇提出:一、人类通过对无数Case产生Result的观察、总结,得出对客观世界认知的Rule。在这个归纳的思维过程中(Case-Result-Rule),我们得出了“WHAT”,它是人类对一切事、物,思维认知代名词,是对真实世界最的认识,是终极的真理、规律、原则,具有唯一性,古人习惯称之为道。二、为了实现某一个预期的结果(Result),人类要能借用前人总结出来的规则(Rule)通过创新完成不同的(Case),从而实现预期的结果。在这个演练的思维过程中(Rule-Case-Result),我们创新出了“HOW”,它是具体实现的手段、方法等,具有多样性,古人习惯称之为术。“以道为本,以术御事,术合于道,相得益彰。有道无术,魂不附体,只能坐而论道;有术无道,只能乱闯乱试,事倍功半。精于道而明于道者乃高人也。”三、基于已经发生的真实情况(Result),我们为了改善或解决问题,需要借用我们已知的经验、规则(Rule)进行分析,找出产生该情况的可能的原因。在这个溯因的分析过程中(Result-Rule-Case),我们诊断出产生问题的“WHY”,它是对我们通过假设而总结出来的规则的一种验证,只有可能被推翻但没有被推翻的理论才能称之为真理。
由美国奥克拉荷大学企业管理博士、台湾中兴大学商学院院长郭昆漠总结出来的FABE模式,是一种非常典型的利益推销法,备受推崇。F代表特征(Features),产品的特质、特性等最基本功能;A代表由这特征所产生的优点(Advantages),即F所列的商品特性究竟发挥了什么功能?B代表这一优点能带给顾客的利益(Benefits),即A商品的优势带给顾客的好处。
通过3M认知模型,我们不难发现,对产品特征(F)的描述实际是回答了What的问题,对功能(A)的描述实际上回答了How的问题,而对利益(B)的描述则回答了Why的问题。利益推销已成为推销的主流理念,一切以顾客利益为中心,通过强调顾客得到的利益、好处激发顾客的购买欲望。所以,我们不难得出,对于事物真正的认知一定要问明白“Why”的问题,为什么有这个物/事?为什么要这样使用/做?
3M认知模型是人类对真实世界认知过程的阐述,所以它既可以帮助我们有效地认知未知的事物、提高学习效果;同时,我们还可以借用认知模型创造解决事情的方法、诊断问题产生的原因……
在50年代以前,心理学中有影响的行为主义学派,只承认人在受到某种外部刺激后才以一定形式作出反应的行为,而否认存在于刺激和反应之间的意识过程,也排斥研究意识的内省方法。认知心理学用计算机研究人的信息处理机制时表明,在计算机的输入和输出之间存在着由输入分类、符号运算、条款的存储与检索、模式识别等方面组成的实在的信息处理过程。尽管计算机的信息处理过程和人的信息处理过程有实质性差异,但可以由此得到启发,认识到人在刺激和反应之间也必然有一个对应的信息处理过程,这个实在的过程只能归结为意识过程。认知心理学的兴起,重新恢复了意识研究在心理学中的地位,其主导因素就是信息处理。计算机的信息处理和人的信息处理在符号处理这一点的相似性是人工智能名称由来和它赖以实现和发展的基点。信息处理也是认知心理学与人工智能的联系纽带。认知心理学与人工智能是相互渗透、相互促进的。
由于人类认知活动的复杂多样性,难以建立一个囊括一切的认知模型。通常根据模块性假设认为每一认知功能有其对应的结构原则,每一个认知模型一般只反映一方面或若干方面的认知特征。奠定认知心理学基础的著名模型有:初等领悟和记忆程序EPAM、记忆语义网络模型、人类联想记忆模型HAM、通用认知模型 ACT、人类长期记忆通用模型MEMOD等。除了记忆模型之外,通用解题程序GPS和机遇型问题求解模型是研究人求解问题策略的认知模型。前者提出了人工智能中常用的手段目的分析技术,后者则根据人在解决问题时并不一定按照严格的顺序而往往考虑特定机会的思想。对复杂过程控制、企业和事业管理、社会经济领域以及人的思维过程模拟等高难度的自动化问题,单纯用传统的数学建模技术进行定量的计算已越来越难以奏效,而往往需要运用人工智能技术并借助于适当的定性认知模型,或运用兼有定性分析和定量计算的组合模型(如核反应堆的故障控制)。