《自然》新論文：人們是如何建模問題域以及制訂計劃？

banq發表於2022-05-21

最近一篇論文發表在《自然》雜誌上：提出了一種研究人類是如何進行計劃、規劃或建模的新方法。

例如在國際象棋中
  1. 一個完整的遊戲可表示表達為：棋盤、不同的棋子、棋子如何移動和如何獲勝的規則等等。
  2. 然後，計算一個計劃策略中可能涉及的模擬移動、反移動以及它們行動的結果，這樣能找到一個有希望的行動序列。

有關計劃的工作人們通常集中在模擬行動序列的第二階段，例如，研究人們用來模擬國際象棋動作的啟發式方法。
而該論文則針對第一階段一個長期存在的問題：人們是如何形成問題的描述與表示？（類似需求的描述）

50多年前，艾倫-紐維爾和赫伯特-西蒙提出了計劃是由兩部分組成的觀點：
  1. 描述或表示或表達一個問題（例如，對國際象棋的棋子和規則進行建模）
  2.  在這種表達中模擬行動（例如，使用模型進行啟發式搜尋）


該論文發現：人們會形成臨時的、簡化的問題模型，稱為任務構解。
人們會以用不同的方式來構思問題，而且他們會形成有利於有效計劃的構思。
我們把這種戰略性地構思和感知問題的過程稱為價值引導的構解。

你可以用照片和地圖的區別來類比價值引導的構解：
例如，想象一下，你正在計劃一次跨國旅行。你不會用一張高解析度的衛星照片來計劃你的旅行，因為它包括太多無關的細節（樹木、房屋、汽車等）。你真正想要的是一張包括相關細節而排除不相關細節的地圖。
當然，相關性取決於其他因素：
  • 如果你騎自行車，你需要一張自行車地圖；
  • 如果你開車，你需要一張道路地圖。

因此，我們對價值引導的構解的解釋旨在解釋人腦如何靈活地構建適合一個人當前目標和情況的簡化 "認知地圖"。

該論文提出：人們既在計算構解（即從他們的問題模型中新增/刪除細節）的同時，也在計算計劃（例如，在測試最佳行動是否改變時）。
有許多不同的方法來實現這種計算，但這個過程的最終目的是找到一個既有用又簡單的構解，即它只包括解決手頭問題所需的那些細節。
該論文預測了哪些構解將是有用和簡單的，而其實驗結果表明，人們形成的構解是有用和簡單的。

《自然》新論文：人們是如何建模問題域以及制訂計劃？


結論
這種方法能夠在心理學、神經科學和電腦科學的經典方法之間建立起聯絡。
特別是，價值引導的構解結合了關於認知控制、注意力和結構化表徵的想法，同時強調了關於它們之間互動的新問題：
例如，操縱構解的需要如何塑造我們如何學習世界的更基本表徵，如物體物件概念？
此外，通過對構解過程的一般的、計算性的描述，我們可以系統地研究它在心理學其他領域（例如，在洞察力問題解決或社會互動中）的作用，並將這些想法應用於人工智慧和人機互動等領域。


banq：其實是根據當前上下文對問題精簡以及策劃規劃以後的行動路線，如果你當前上下文中只有自行車，那麼你的地圖中呈現的只是適合自行車行駛的道路，而你駕駛汽車，汽車行駛的道路就突出，不要人行和自行車道路，這種上下文情況下，你實際已經對地圖進行了刪減抽象，也就是對問題域實現了有偏見的抽象，這正是：帶著紅色眼鏡看到都是紅色，帶著綠色眼鏡看到的綠色。
問題領域是這樣被建模了，帶有上下文色彩的抽象。對於後續解決方案，如何到達目標，也有這種刪除細節不重要節點的抽象，只要走幾個關鍵點就能迅速達到目標，這些點為戰略要點。

“在我們就問題達成一致之前談論解決方案是沒有意義的，在我們就解決方案達成一致之前談論實施步驟也是沒有意義的。” —Efrat Goldratt-Ashlag


 

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