具身施动者中的认知模式设置制造技术

本文所描述的实施方案涉及一种通过将掩码变量应用于链接计算模块的连接器来改变用于以动画方式显示具身施动者的认知架构的连通性的方法，该具身施动者可为虚拟对象、数字实体和/或机器人。掩码变量可打开或关闭连接器，或者更灵活地，该掩码变量可模块化连接器的强度。一次应用若干掩码变量的操作将认知架构置于不同的行为认知模式中。构置于不同的行为认知模式中。构置于不同的行为认知模式中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具身施动者中的认知模式设置


[0001]本专利技术的实施方案涉及人工智能领域，并且更具体地(但非排他性地)涉及具身施动者中的认知模式设置。

技术介绍

[0002]人工智能(AI)的目标是构建与人类具有类似能力的计算机系统。越来越多的证据表明，人类认知架构在不同的时间尺度、变化的人类行为、动作和/或倾向的连通性的模式之间切换。
[0003]包容架构以亲密和自下而上的方式将感官信息耦合到“动作选择”(与使用世界象征性心理表征来指导行为的传统AI技术相反)。行为被分解为以“层”的层次结构组织的“子行为”，它们均接收传感器信息，并行工作并生成输出。这些输出可为对致动器的命令，也可为抑制或禁止其他“层”的信号。US20140156577公开了一种使用动作选择控制器的人工智能系统，该动作选择控制器确定系统应该处于哪个状态，根据当前任务目标适当切换。动作选择控制器可控制或限制子系统之间的连通性。
[0004]专利技术目的
[0005]本专利技术的目的是改进具身施动者中的认知模式设置或至少为公众或行业提供有用的选择。
附图说明
[0006]图1：两个模块和相关联的调制变量；
[0007]图2：与一组掩码变量相关联的互连模块；
[0008]图3：图2的模块的五种认知模式表；
[0009]图4：图3的模式A的应用；
[0010]图5：图3的模式B的应用；
[0011]图6：皮层
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皮层下环；
[0012]图7：认知架构；
[0013]图8：用于设置认知模式的用户界面；
[0014]图9：三个模块和连接器；
[0015]图10：情绪和动作感知/执行的连通性；
[0016]图11：工作记忆系统(WM系统)；
[0017]图12：WM系统的架构；
[0018]图14：实施的WM系统的可视化；
[0019]图15：图14的个体缓冲区的可视化的屏幕截图；
[0020]图16：图14的个体记忆存储区的可视化的屏幕截图；
[0021]图17：图14的情节缓冲区50的可视化的屏幕截图；
[0022]图18：图14的情节记忆存储区48的可视化的屏幕截图；
[0023]图19：“动作执行模式”中的认知架构连通性；并且
[0024]图20：“动作感知模式”中的连通性。
具体实施方式
[0025]本文所描述的实施方案涉及一种通过将掩码变量应用于链接计算模块的连接器来改变用于以动画方式显示具身施动者的认知架构的连通性的方法，该具身施动者可为虚拟对象、数字实体和/或机器人。掩码变量可打开或关闭连接器，或者更灵活地，该掩码变量可模块化连接器的强度。一次应用若干掩码变量的操作将认知架构置于不同的行为认知模式中。
[0026]在认知架构中执行计算的电路可连续，并行地运行，而没有任何中心控制点。这可通过诸如名称为“神经行为动画系统(System for Neurobehavioural Animation)”的专利US10181213B2中描述的编程环境来促进，该专利通过引用并入本文。多个模块以所需结构布置，并且每个模块具有至少一个变量并且与至少一个连接器相关联。连接器链接整个结构中的模块之间的变量，并且模块一起提供神经行为模型。每个模块均为独立的黑盒，其可执行任何合适的计算，并且代表或模拟神经元网络或通信系统的任何合适的要素(诸如单个神经元)。每个模块的输入和输出均作为模块变量公开，其可用于驱动行为(并且在以图形方式动画化的具身施动者中，驱动具身施动者的动画参数)。连接器可代表神经并且在不同模块之间传送变量。编程环境支持通过一组看似合理的分布式机制控制认知和行为，因为不存在单个控制脚本来执行对模块的指令序列。
[0027]如本文所述，可使用模式设置操作来实现顺序过程、协调和/或行为改变。该系统的优点在于，可通过构建多个单独的低级别模块来构建复杂的动画系统，并且它们之间的连接提供自主动画虚拟对象、数字实体或机器人。通过将神经行为模型中的连接器与调制变量和覆写调制变量的掩码变量相关联，可将动画虚拟对象、数字实体或机器人置于不同的活性度或行为模式中。这可通过设置认知模式，通过更高级别的功能或外部控制机制(诸如经由用户界面)来实现对自下而上驱动系统的高效且灵活的顶层控制。
[0028]经由皮层
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丘脑
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基底神经节环改变连通性
[0029]图7示出了根据一个实施方案的可使用神经行为模型来实现的认知架构的高级架构。该认知架构示出模拟虚拟对象、数字实体和/或机器人的神经系统的解剖和功能结构。皮层53具有整合有传入模块的活性度的一个或多个模块和/或具有随时间变化的可塑性或变化效应的突触权重模块或关联模块。皮层53的输入来自传入(感官)神经元。感官图可用于处理从任何合适的外部刺激(诸如相机、麦克风、数字输入或任何其他方式)所接收的数据。在视觉输入的情况下，感官图起到从刺激的像素转换为神经元的作用，神经元可被输入到皮层53。皮层53也可连接到运动神经元，控制肌肉/致动器/效应器的激活。脑干区可能包含模式发生器或递归神经网络模块，控制具有肌肉效应器的具身施动者中的肌肉激活。
[0030]图6示出了皮层
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丘脑
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基底神经节环，可对其进行建模以实现认知模式设置，这可能会影响虚拟对象、数字实体和/或机器人的行为和/或动作。皮层53具有与切换板55的反馈连接，类似于丘脑。反馈环将感官知觉整合到皮层53中。正反馈环可能有助于将视觉事件或刺激与动作相关联。皮层53也连接到切换板控制器54，类似于基底神经节。切换板控制器54可直接向皮层53或经由切换板55向皮层53提供反馈。切换板控制器54调制皮层53与切换
板55之间的反馈。皮层
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皮层下环使用调节模块之间的连接的增益控制变量进行建模，该增益控制变量可被设置为抑制、允许或强制代表皮层部分的模块之间的通信。
[0031]调制变量
[0032]切换板55包括增益控制值，用于根据处理状态路由和调节信息。例如，如果具身施动者正在重建记忆，则自上而下的连接增益将比自下而上的连接增益更强。调制变量可控制认知架构中信息的增益并实施切换板55在代表皮层53部分的模块之间转发信息的功能。
[0033]调制变量在认知架构中创建自主行为。感官输入触发自下而上的通信电路。在几乎没有感官输入的情况下，调制变量可自主地改变以引起认知架构中的自动向下的行为，诸如想像或白日做梦。切换板55开关使用与连接器相关联的调制变量来实现，该连接器控制由连接器连接的模块之间的信息流。根据一些逻辑条件，设置调制变量。换句话说，该系统基于活性度(例如，世界状态和/或具身施动者的内部状态)自动切换调制变量值。
[0034]调制变量可为最小值与最大值之间(例如，0与1之间)的连续值，以便在调制变量的最小值处抑制信息传递，在中间调制变量值处以加权方式允许信息传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于以动画方式显示虚拟对象、数字实体或机器人的计算机实现的系统，所述系统包括：多个模块，每个模块与至少一个连接器相关联，其中所述连接器实现模块之间的信息流，并且所述模块一起提供用于以动画方式显示所述虚拟对象、数字实体或机器人的神经行为模型，其中所述连接器中的两个或更多个连接器与以下项相关联：调制变量，所述调制变量被配置为调制连接的模块之间的信息流；和掩码变量，所述掩码变量被配置为覆写调制变量。2.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括认知模式，所述认知模式包括预定义掩码变量值的集合，所述预定义掩码变量值被配置为设置所述神经行为模型的连通性。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述调制变量为具有一定范围的连续变量，其中所述变量的最小值抑制连通性并且最大值强制连通性。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述两个或多个连接器与被限制在最小值和最大值之间的主连接器变量相关联，并且其中所述主连接器变量是相关联调制变量和相关联掩码变量的函数。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述函数对所述相关联调制变量和所述相关联掩码变量求和。6.根据权利要求1所述的系统，其中调制变量存储根据逻辑条件设置的动态设置值。7.根据权利要求6所述的系统，其中动态设置值与所述神经行为模型中的变量相关联。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述掩码变量为具有一定范围的连续变量，其中所述掩码变...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：索美智能有限公司，
类型：发明
国别省市：