论智能机器人研究的语境论范式

胡莹

山西省榆次第二中学校

论智能机器人研究的语境论范式

胡莹

山西省榆次第二中学校

随着当前科学技术的快速发展，智能机器人逐渐出现。智能机器人能够在非特定的情况下完成不同特定的任务。当对于智能机器人的研究主要有三种范式，但是都不能够较为完善地处理不同未知情况，因而，对于智能机器人的范式研究，成为阻碍其进一步发展的重要因素。本文从当前智能机器人的研究范式，阐述了网络化语境论范式的特征和意义，从而促进智能机器人语境论范式的研究和发展。

网络化语境论范式；人工智能机器人

1.当前智能机器人的研究范式及问题

将执行、规划和感知作为主要基础，智能机器人的研究主要有慎思混合范式、反应范式以及分级范式三种研究范式。从上往下还是从下到上的范式来模拟人工智能，以及处理执行、规划和感知三种的关系，是当前智能机器人语境学范式研究的重要要素。但是，由于计算机处理的效果低下以及需要对于机器人所处的复杂环境进行表征等问题成为阻碍智能机器人发展的重要问题[1]。

1.1 分级范式

分级范式最早的智能机器人研究范式。它从人类理性主义思考角度出发，以内省理念为基点，依据从上往下的分析方式，通过“感受-计划-实行”的模式来解决任务。从表层来看，分级范式具有一定的可行性，但是实际应用却较为困难。由于分级范式的环境假设是封闭环境，而这一环境需要在全局环境模式中展现出机器人需要的全部知识。这些知识是通过程序编码进入全局环境模式中的，如果机器人在运行中出现了该模式之外的状况，就不能够顺利完成任务[2]。因而，使用表征的方式能够记录全部的知识。

1.2 反应范式

反应范式是根据分级范式的问题，从动物智能的感知方式上寻找突破，解决“感受-计划-实行”的模式的局限性。反应范式认为智能出现在环境和主体的交互环节中，智能机器人能够迅速反应代替传统智能中精确的数学结构，从而适应费结构化和复杂的客观环境。反应范式是把动物的刺激-反射模式作为基础，依据从下往上的研究模式执行任务，由于没有进行预先规划，因此不需要分级范式的全局环境模式，从而提升了智能机器人的处理速度。但是由于反应范式的机器人没有中央表征，因而也不存在中央系统。但是在人类的智能行为中，只有较少的部分是从反馈机制的角度出发，主要还是使用人脑这一种中枢系统进行行为控制，人类的语言系统就是一个较为显著的中央表征系统[3]。在没有明确主体意识的情况下，反应式智能机器人所展现的行为没有任何意义。因而，这种自下而上的智能模式,只能用于高级工业机器人或商业机器人。

1.3 慎思混合范式

慎思混合范式在反应范式的基础上，让智能机器人重新具有慎思和计划的功能，即以“规划,感受-实行”的方式来执行任务：智能机器人首先使用全局环境模型将任务划分为若干子任务，然后按照感受—实行的方式来分别实行每一个子任务。通过这种方式，既没有破坏反应式行为快速执行的优势，又将分级范式的规划和慎思功能进行综合，使两种范式在优势互补，从而取得了更好的智能结果。

2.网络化语境论范式的特征和意义

随着智能机器人的研究，当前三种研究范式的关键要素的出现，为进行网络化语境方式的探讨引发了更多的研究基础。建设在机器人研究结果和人工智能研究基础上的网络化语境范式具有以下特点：

首先是建设“智能机器人和网络智能系统”的科学组合方式，将智能机器人的反应范式和符号主义范式相结合。随着智能机器人的发展，研究人员逐渐认识到仅仅使用从上往下的研究方式，难以实现对于高级智能系统的模仿。并且，符号主义作为解决智能最为显著的良好方式，有着强大的网络数据优点。很多类型的基本知识都能够通过专家系统的模式进行使用，并且获得了较好的收益和效果。因而，需要结合符号主义的研究结果，智能机器人才能够获得较为长远的发展。但是，应该基于何种方式将反应混合范式和符号主义相结合。从当前的研究出发，有两点需要注意：一是需要在智能机器人开设行为控制模式和网络智能协同的控制模块，建设对应的网络智能方式来解决一些符号部分的高级智能。二是在网络化语境论方式的当前情况下，仍然不能够完全地实现反应混合范式和符号主义的紧密结合。

其次是从语境的角度出发进行人工智能机器人的研究。从当前智能机器人的发展脉络来看，具有明显的语境论特性，很多问题都是从语境的角度出发进行研究。特别是行为主义、连接主义以及符号主义等范式不能够对于智能机器人的发展情况进行科学的论述。多种语境范式逐渐走向结合目前智能机器人发展的主要方向。在当前范式之上的语境论能够逐渐成为智能机器人理论发展的新型范式。特别是随着智能机器人研究的逐渐深入，人们逐渐认为语境问题也是智能机器人发展的关键问题。发展智能机器人的处理性能，就需要将机器人学与人工智能的领域进行协同促进。因而，在智能机器人领域建立语境论范式能够促进该学科的进一步发展。

最后是从现有范式理论在智能机器人行为模式中的思维特性方面寻求突破，结合语境重构的范式，为下一代机器人智能处理进行重构。当前的现有范式研究中，在分级范式中将小生态环境的基础知识预先保存在机器人中，如果环境发生变化，分级范式的智能机器人就难以有效地处理任务。而反应范式虽然构建了“整体环境模式”，但是这种模式仅仅是对于小规模环境的动态表征，仍然没有改变低级人工智能实现对于高级方式的从下往上的研究模式。而网络化的语境论范式是构建在智能机器人对于本身情况信息以及外部环境数据进行语境整合的基础上的。这类语境范式确定了智能机器人的主导地位，能够在复杂的环境数据中，选取有效的数据进行使用。因而，在语境重构的环节中能够优化计算程度，提升智能机器人的认知能力。

[1]董佳蓉.语境论视野下的人工智能范式发展趋势研究[J].科学技术哲学研究，2011，28（2）：33-38.

[2]康仕慧.语境论世界观的数学哲学——一种对数学本质及其实在性研究的新范式[D].山西大学，2010.

[3]朱春艳，陈凡.语境论与技术哲学发展的当代特征[J].科学技术哲学研究，2011，28（2）：21-25.

[4]人工智能哲学[M].上海译文出版社,（英）玛格丽特·A.博登（MargaretA.Boden）编著,2006.

[5]殷杰,董佳蓉.人工智能的语境论范式探析[J].自然辩证法通讯，2011，33（4）：16-23+126.

[6]殷杰,董佳蓉.论智能机器人研究的语境论范式[J].自然辩证法研究，2011，25（2）：12-19.

[7]殷杰，董佳蓉.当代人工智能表征的分解方法及其问题[J].科学技术与辩证法，2009.26（2）：23-28+89+111-112.

[8]殷杰.走向语境论的历史解释研究（上）[N].中国社会科学报，2017-03-21（002）.

[9]殷杰.走向语境论的历史解释研究（中）[N].中国社会科学报，2017-03-28（002）.

[10]殷杰.走向语境论的历史解释研究（下）[N].中国社会科学报，2017-04-11（002）.

胡莹（1991-），女，汉族，山西人，硕士，中级职称，研究方向：科学技术哲学。