第八章決策理論Decision Theory8.1 決策理論提出在前面章節(jié)中WSaiOS 已經(jīng)建立感知元素↓認知元素↓元素組織↓元素關(guān)聯(lián)↓映射理解↓推理推理解決根據(jù)已有知識得到可能結(jié)果。但是推理結(jié)果并不等于行動。例如系統(tǒng)推理用戶可能需要健康產(chǎn)品還需要進一步判斷推薦什么什么時候推薦推薦給誰使用什么方式是否執(zhí)行因此WSaiOS 提出決策理論研究在認知、理解和推理基礎(chǔ)上如何選擇最優(yōu)行動方案。8.2 決策理論定義Decision Theory Definition定義決策是 WSaiOS 根據(jù)目標(biāo)、環(huán)境狀態(tài)、約束條件、推理結(jié)果和歷史反饋對多個可能行動方案進行評價并選擇執(zhí)行方案的過程。數(shù)學(xué)表示設(shè)狀態(tài)集合SSS行動集合AAA目標(biāo)函數(shù)GGG約束條件CCC決策Decisionf(S,A,G,C)Decisionf(S,A,G,C)Decisionf(S,A,G,C)簡單表示當(dāng)前狀態(tài)目標(biāo)方案約束↓決策結(jié)果8.3 WSaiOS 決策位置完整認知流程信息輸入↓感知元素↓認知元素↓組織關(guān)聯(lián)↓映射理解↓推理↓決策↓表達↓執(zhí)行↓反饋決策是從“知道”到“行動”的轉(zhuǎn)換層。8.4 決策對象理論Decision Object決策首先需要明確決策針對什么對象。WSaiOS 中決策對象來自認知元素。例如用戶決策對象User Element需要決定推薦什么提供什么服務(wù)。產(chǎn)品決策對象Product Element需要決定定價推廣庫存。設(shè)備決策對象Device Element需要決定啟動停止維護。環(huán)境決策對象Environment Element需要決定調(diào)節(jié)控制優(yōu)化。決策對象模型Decision ObjectCognitive ElementTarget GoalCurrent State8.5 決策變量理論Decision Variable決策不是直接選擇結(jié)果。需要通過變量描述。例如智能設(shè)備控制對象Air Conditioner變量TemperatureSpeedModeTime決策Temperature24℃ModeCoolingSpeedAuto數(shù)學(xué)表示X(x1,x2,…,xn)X(x_1,x_2,…,x_n)X(x1?,x2?,…,xn?)其中每個xix_ixi?表示一個決策變量。8.6 決策狀態(tài)模型WSaiOS 決策基于當(dāng)前狀態(tài)。狀態(tài)State(t)State(t)State(t)例如用戶狀態(tài)User State年齡35地區(qū)USA需求健康歷史購買牙刷系統(tǒng)根據(jù)狀態(tài)生成決策。狀態(tài)變化State(t1)↓Feedback↓State(t2)8.7 決策規(guī)則理論Decision Rule決策規(guī)則用于將狀態(tài)轉(zhuǎn)換為行動。基本形式IF ConditionTHENActionIF\ Condition THEN ActionIF ConditionTHENAction例如規(guī)則IF庫存 100AND銷量增加THEN增加采購工程表示{condition:{stock:100,sales:increase},action:{purchase:increase}}8.8 多條件決策模型實際決策通常包含多個條件。例如產(chǎn)品推薦輸入User ElementPreference ElementHistory ElementProduct Element規(guī)則興趣匹配價格符合庫存充足↓推薦產(chǎn)品形成多變量決策。8.9 方案生成理論Decision Plan Generation決策不是直接執(zhí)行。首先產(chǎn)生多個方案。例如用戶需求購買電動牙刷。系統(tǒng)生成方案A推薦基礎(chǔ)型號方案B推薦智能型號方案C推薦高端型號方案集合P{P1,P2,P3,…Pn}P\{P_1,P_2,P_3,…P_n\}P{P1?,P2?,P3?,…Pn?}8.10 方案評價理論Plan Evaluation生成方案后需要評價。評價維度目標(biāo)匹配度是否滿足目標(biāo)。例如用戶需要健康護理。成本資源消耗。例如價格。收益預(yù)期價值。風(fēng)險失敗可能。評價模型Scoref(Value,Cost,Risk)Scoref(Value,Cost,Risk)Scoref(Value,Cost,Risk)8.11 決策評分模型WSaiOS 可以采用綜合評分Sw1Vw2Cw3RSw_1Vw_2Cw_3RSw1?Vw2?Cw3?R其中V價值評分。C成本評分。R風(fēng)險評分。w權(quán)重。例如方案方案 價值 成本 風(fēng)險A 80 低 低B 95 高 中C 70 低 低系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)選擇。8.12 風(fēng)險分析理論Risk Analysis決策必須考慮不確定性。風(fēng)險來源信息風(fēng)險例如數(shù)據(jù)錯誤。環(huán)境風(fēng)險例如市場變化。行為風(fēng)險例如用戶需求變化。執(zhí)行風(fēng)險例如方案無法實現(xiàn)。風(fēng)險模型Riskf(Possibility,Impact)Riskf(Possibility,Impact)Riskf(Possibility,Impact)8.13 概率決策理論現(xiàn)實環(huán)境不是完全確定。因此 WSaiOS 引入概率。例如方案A成功概率0.85方案B成功概率0.65結(jié)合價值計算期望收益EP×ValueEP\times ValueEP×Value選擇期望最高方案。8.14 動態(tài)決策理論WSaiOS 決策不是一次完成。流程決策↓執(zhí)行↓反饋↓狀態(tài)更新↓重新決策例如推薦系統(tǒng)第一次推薦產(chǎn)品A。反饋用戶沒有興趣。系統(tǒng)調(diào)整推薦策略。8.15 決策與執(zhí)行關(guān)系決策回答“做什么”。執(zhí)行回答“如何做”。關(guān)系Decision↓Action Plan↓Execution↓Feedback例如決策降低庫存執(zhí)行調(diào)整采購數(shù)量修改價格增加促銷8.16 決策工程模型理論DecisionObjectVariableRulePlanEvaluationActionJSON{decision:{object:product001,variable:{price:change},rule:increase_sales,plan:[discount,promotion],action:execute}}PHPclass DecisionEngine{public $rules;public $plans;public function decide($state){// 分析狀態(tài)// 生成方案// 評價方案// 返回結(jié)果}}8.17 WSaiOS 決策理論特點WSaiOS 決策區(qū)別于簡單自動化不是輸入↓固定命令↓輸出而是認知對象↓狀態(tài)分析↓目標(biāo)定義↓方案生成↓方案評價↓風(fēng)險分析↓行動選擇↓反饋優(yōu)化8.18 本章總結(jié)決策理論建立了 WSaiOS 從認知到行動的核心機制。核心模型認知元素↓理解↓推理↓決策對象↓決策變量↓決策規(guī)則↓方案生成↓方案評價↓風(fēng)險分析↓行動選擇WSaiOS 決策體系包含決策對象理論決策變量理論決策規(guī)則理論方案生成理論方案評價理論風(fēng)險分析理論概率決策理論動態(tài)反饋決策理論。下一章第九章表達與執(zhí)行理論Expression Execution Theory重點認知表達多模態(tài)輸出指令生成行動執(zhí)行人機交互執(zhí)行反饋。