基于操作条件反射的自主学习型智能系统

王帅 李光泽 李宾泽

摘要：基于操作条件反射的优先级控制学习型智能系统，是一种模拟生物思维活动建立的智能系统。该系统的认为，自主学习型智能系统运行的基本原理应该为操作条件反射。

关键词：操作条件反射 优先级控制 自主学习 智能系统

中图分类号：TP301.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0223-01

1938年，美国Harvard大学心理学教授Skinner[1]发表了一部具有影响力的著作《The Behavior of Organisms》，由此创立了Skinner操作条件反射理论[1-2].

本文基于Skinner的操作条件反射原理提出了“基于操作条件反射的优先级控制自主学习型智能系统”所应有的结构，并对其工作过程进行了一定的分析。

1 基于操作条件反射的优先级控制自主学习型智能系统构成

该系统认为在智能系统中，一些活动的本质都应该基于最基本的“思维活动映射”（以下简称“映射”），繁多的基本映射活动相互关联构成了生物多种多样的行为。映射分为两种类，即固化映射、自由映射。

自由映射：受固化映射的约束，基于传感器信息所形成的具有可执行性的规则。由系统自动生成又作用与系统本身。

固化映射：预置在系统中的特殊映射。是智能系统中最关键最基本的映射，分为以下5种基础映射：

（1）形成映射：当各种传感器从外界获得信息后，该映射负责从纷繁的信息中提炼出适当的因果形成各种自由映射。

（2）联想映射：自由映射形成之后，系统自动搜索相似映射，相似的映射优先级得到提高，反之启动好奇映射。

（3）好奇映射：探索未知事物形成新映射。

（4）遗忘映射：用于整理与规范系统中的映射。当系统中新的映射形成之后，受到该映射的监督，当超过一段时间之后，该映射将清除掉优先级低于某些值的映射。

（5）自保映射：当机体受到伤害或预判到机体即将受到伤害时候，引导机体避免伤害。

2 控制系统中映射的控制优先级

基于操作条件反射的优先级控制自主学习型智能系统正常运行的关键在于优先级控制系统可靠工作。

整个优先级控制自主学习型智能系统系统中，存在于系统中的映射被分成三个优先级。

第一优先级的固化映射：这其中有生成映射、联想映射、遗忘映射这三种基本映射，这三种基础固化映射是预置在整个智能系统中的。是整个系统运行的基础，不能被消除，不受到任何映射的抑制。

固定优先级的固化映射：这其中有自保映射、好奇映射这两种基础固化映射，这两种先天性的固化映射虽然也是整个智能系统运行的基础，而且如同第一优先级固化映射一样不能被消除，但是会受到某些高优先级映射的抑制。

优先级可变化的自由映射：这些就是系统在作为基础的固化映射的约束下基于系统传感器所采集的信息所形成的自有映射，每当联想映射比对新旧映射的时候，两映射相同则已存在的映射优先级得到相应提升，反之则启动好奇映射形成一条新的映射映射填补空白。当某些自由映射的优先级提升到一定高度的时候，就能够抑制固定优先级的固化映射。当然在自由映射之间高优先级的自由映射同样会抑制低优先级的自由映射。

这就是为什么人们通过适应性锻炼能够克制恐惧却永远不能消除恐惧的原因。

3 系统工作流程

当传感器感知到的外界信息进入到智能系统，这些信息在生成映射的作用下成为具有执行能力的映射。

新生成的映射会受到联想规则的检查，若相似映射已存在，则已存在映射优先级增加，相应映射被执行。

若不存在相似映射，系统好奇映射被启动。好奇映射将引导动作系统针对性的对位置事物进行探索，传感器接收到大量的有针对性的信息。这些信息将被好奇映射用来丰富新形成的自由映射。

遗忘映射是智能系统中比较重要的一环，他负责将一段时间之后，优先级等级低于某些值的映射清除掉。这样处理能够简化智能系统的映射控制逻辑和存储空间，加快系统的运行速度。

4 结语

作為一门新兴学科，仿生学拥有着广阔的发展前景。本文基于仿生学原理提出了一种可能被实现的自主学习式智能系统，罗列出了他所应具有的逻辑结构并对他的工作过程进行了简要分析。相信这种智能系统的出现会对人工智能的发展产生极大的促进作用，并使人类能够更加清醒的认识自身，认识我们的世界，进而为改善我们人类与人类、人类与自然之间的关系作出突出贡献。

参考文献

[1] SKINNER B F.The behavior of organisms[M].New York： Appleton-Century-Crofts，1938： 110-150.

[2] SKINNER B F.Two types of conditioned reflex and a pseudo type[J].Journal of General Psychology，1935，12（1）：66-77.