认知模型

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　　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。

　　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（见语义网络）、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。认知心理学的研究是从人的记忆开始的，因此相当多的模型（包括上述五个模型）都属于记忆模型。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（见行动计划）。值得注意的是企图模拟人的信念和情感的所谓信念系统。它是认知心理学和人工智能研究的前沿课题。

　　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）。