受生成认知(Enactivism)启发的认知数学模型
摘要
我们阐明了在相关文献中仔细辨识为生成认知科学(enactivist cognitive science)主要基本原理的五个基本信条。随后我们开发了一个讨论认知系统(人工与自然)的数学框架,该框架遵从这些生成认知信条。我们尤其注意使数学建模不将具有内容的符号表征归于主体,并将主体的脑、身体与环境建模为不可分离地构成更大整体之一部分。其目的是创建与生成认知一致的认知数学基础。我们认为这样做有两个主要益处:(1)它使生成认知思想对计算机科学家、AI 研究者、机器人学家、认知科学家与心理学家更易理解;(2)它给哲学家提供一种可用于澄清其概念并辅助其辩论的数学工具。我们的主要概念是感觉运动系统(sensorimotor system),它是被充分研究的转移系统(transition system)概念的一个特例。我们也考虑相关概念如标记转移系统(labeled transition systems)与确定性自动机(deterministic automata)。我们分析称为充分性(sufficiency)的概念,并表明它是“生成认知视角的认知数学”的基础性概念的极佳候选。我们通过证明关于极小充分细化(minimal sufficient refinements,在某种意义对应于有机体对其环境的最优调适)的唯一性定理,以及表明充分性对应于已知概念如充分历史信息空间(sufficient history information spaces),来展示其重要性。我们随后开发其他相关概念如不充分度(degree of insufficiency)、万有覆盖(universal covers)、层级(hierarchies)、策略充分性(strategic sufficiency)。最后,我们将一切重新联系到生成认知信条。
引用
@article{arxiv.2206.06096,
title = {An Enactivist-Inspired Mathematical Model of Cognition},
author = {Vadim Weinstein and Basak Sakcak and Steven M. LaValle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.06096},
year = {2022}
}