胡瑩

山西省榆次第二中學校

論智能機器人研究的語境論范式

胡瑩

山西省榆次第二中學校

隨著當前科學技術的快速發(fā)展，智能機器人逐漸出現。智能機器人能夠在非特定的情況下完成不同特定的任務。當對于智能機器人的研究主要有三種范式，但是都不能夠較為完善地處理不同未知情況，因而，對于智能機器人的范式研究，成為阻礙其進一步發(fā)展的重要因素。本文從當前智能機器人的研究范式，闡述了網絡化語境論范式的特征和意義，從而促進智能機器人語境論范式的研究和發(fā)展。

網絡化語境論范式；人工智能機器人

1.當前智能機器人的研究范式及問題

將執(zhí)行、規(guī)劃和感知作為主要基礎，智能機器人的研究主要有慎思混合范式、反應范式以及分級范式三種研究范式。從上往下還是從下到上的范式來模擬人工智能，以及處理執(zhí)行、規(guī)劃和感知三種的關系，是當前智能機器人語境學范式研究的重要要素。但是，由于計算機處理的效果低下以及需要對于機器人所處的復雜環(huán)境進行表征等問題成為阻礙智能機器人發(fā)展的重要問題[1]。

1.1 分級范式

分級范式最早的智能機器人研究范式。它從人類理性主義思考角度出發(fā)，以內省理念為基點，依據從上往下的分析方式，通過“感受-計劃-實行”的模式來解決任務。從表層來看，分級范式具有一定的可行性，但是實際應用卻較為困難。由于分級范式的環(huán)境假設是封閉環(huán)境，而這一環(huán)境需要在全局環(huán)境模式中展現出機器人需要的全部知識。這些知識是通過程序編碼進入全局環(huán)境模式中的，如果機器人在運行中出現了該模式之外的狀況，就不能夠順利完成任務[2]。因而，使用表征的方式能夠記錄全部的知識。

1.2 反應范式

反應范式是根據分級范式的問題，從動物智能的感知方式上尋找突破，解決“感受-計劃-實行”的模式的局限性。反應范式認為智能出現在環(huán)境和主體的交互環(huán)節(jié)中，智能機器人能夠迅速反應代替?zhèn)鹘y(tǒng)智能中精確的數學結構，從而適應費結構化和復雜的客觀環(huán)境。反應范式是把動物的刺激-反射模式作為基礎，依據從下往上的研究模式執(zhí)行任務，由于沒有進行預先規(guī)劃，因此不需要分級范式的全局環(huán)境模式，從而提升了智能機器人的處理速度。但是由于反應范式的機器人沒有中央表征，因而也不存在中央系統(tǒng)。但是在人類的智能行為中，只有較少的部分是從反饋機制的角度出發(fā)，主要還是使用人腦這一種中樞系統(tǒng)進行行為控制，人類的語言系統(tǒng)就是一個較為顯著的中央表征系統(tǒng)[3]。在沒有明確主體意識的情況下，反應式智能機器人所展現的行為沒有任何意義。因而，這種自下而上的智能模式,只能用于高級工業(yè)機器人或商業(yè)機器人。

1.3 慎思混合范式

慎思混合范式在反應范式的基礎上，讓智能機器人重新具有慎思和計劃的功能，即以“規(guī)劃,感受-實行”的方式來執(zhí)行任務：智能機器人首先使用全局環(huán)境模型將任務劃分為若干子任務，然后按照感受—實行的方式來分別實行每一個子任務。通過這種方式，既沒有破壞反應式行為快速執(zhí)行的優(yōu)勢，又將分級范式的規(guī)劃和慎思功能進行綜合，使兩種范式在優(yōu)勢互補，從而取得了更好的智能結果。

2.網絡化語境論范式的特征和意義

隨著智能機器人的研究，當前三種研究范式的關鍵要素的出現，為進行網絡化語境方式的探討引發(fā)了更多的研究基礎。建設在機器人研究結果和人工智能研究基礎上的網絡化語境范式具有以下特點：

首先是建設“智能機器人和網絡智能系統(tǒng)”的科學組合方式，將智能機器人的反應范式和符號主義范式相結合。隨著智能機器人的發(fā)展，研究人員逐漸認識到僅僅使用從上往下的研究方式，難以實現對于高級智能系統(tǒng)的模仿。并且，符號主義作為解決智能最為顯著的良好方式，有著強大的網絡數據優(yōu)點。很多類型的基本知識都能夠通過專家系統(tǒng)的模式進行使用，并且獲得了較好的收益和效果。因而，需要結合符號主義的研究結果，智能機器人才能夠獲得較為長遠的發(fā)展。但是，應該基于何種方式將反應混合范式和符號主義相結合。從當前的研究出發(fā)，有兩點需要注意：一是需要在智能機器人開設行為控制模式和網絡智能協(xié)同的控制模塊，建設對應的網絡智能方式來解決一些符號部分的高級智能。二是在網絡化語境論方式的當前情況下，仍然不能夠完全地實現反應混合范式和符號主義的緊密結合。

其次是從語境的角度出發(fā)進行人工智能機器人的研究。從當前智能機器人的發(fā)展脈絡來看，具有明顯的語境論特性，很多問題都是從語境的角度出發(fā)進行研究。特別是行為主義、連接主義以及符號主義等范式不能夠對于智能機器人的發(fā)展情況進行科學的論述。多種語境范式逐漸走向結合目前智能機器人發(fā)展的主要方向。在當前范式之上的語境論能夠逐漸成為智能機器人理論發(fā)展的新型范式。特別是隨著智能機器人研究的逐漸深入，人們逐漸認為語境問題也是智能機器人發(fā)展的關鍵問題。發(fā)展智能機器人的處理性能，就需要將機器人學與人工智能的領域進行協(xié)同促進。因而，在智能機器人領域建立語境論范式能夠促進該學科的進一步發(fā)展。

最后是從現有范式理論在智能機器人行為模式中的思維特性方面尋求突破，結合語境重構的范式，為下一代機器人智能處理進行重構。當前的現有范式研究中，在分級范式中將小生態(tài)環(huán)境的基礎知識預先保存在機器人中，如果環(huán)境發(fā)生變化，分級范式的智能機器人就難以有效地處理任務。而反應范式雖然構建了“整體環(huán)境模式”，但是這種模式僅僅是對于小規(guī)模環(huán)境的動態(tài)表征，仍然沒有改變低級人工智能實現對于高級方式的從下往上的研究模式。而網絡化的語境論范式是構建在智能機器人對于本身情況信息以及外部環(huán)境數據進行語境整合的基礎上的。這類語境范式確定了智能機器人的主導地位，能夠在復雜的環(huán)境數據中，選取有效的數據進行使用。因而，在語境重構的環(huán)節(jié)中能夠優(yōu)化計算程度，提升智能機器人的認知能力。

[1]董佳蓉.語境論視野下的人工智能范式發(fā)展趨勢研究[J].科學技術哲學研究，2011，28（2）：33-38.

[2]康仕慧.語境論世界觀的數學哲學——一種對數學本質及其實在性研究的新范式[D].山西大學，2010.

[3]朱春艷，陳凡.語境論與技術哲學發(fā)展的當代特征[J].科學技術哲學研究，2011，28（2）：21-25.

[4]人工智能哲學[M].上海譯文出版社,（英）瑪格麗特·A.博登（MargaretA.Boden）編著,2006.

[5]殷杰,董佳蓉.人工智能的語境論范式探析[J].自然辯證法通訊，2011，33（4）：16-23+126.

[6]殷杰,董佳蓉.論智能機器人研究的語境論范式[J].自然辯證法研究，2011，25（2）：12-19.

[7]殷杰，董佳蓉.當代人工智能表征的分解方法及其問題[J].科學技術與辯證法，2009.26（2）：23-28+89+111-112.

[8]殷杰.走向語境論的歷史解釋研究（上）[N].中國社會科學報，2017-03-21（002）.

[9]殷杰.走向語境論的歷史解釋研究（中）[N].中國社會科學報，2017-03-28（002）.

[10]殷杰.走向語境論的歷史解釋研究（下）[N].中國社會科學報，2017-04-11（002）.

胡瑩（1991-），女，漢族，山西人，碩士，中級職稱，研究方向：科學技術哲學。