理论教育 个人虚拟映像模型结构的优化选择

个人虚拟映像模型结构的优化选择

时间:2023-06-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:图6-1 个人虚拟映像中的基本信息单元的结构在虚拟映像中,每一个主信息都是以这种结构作为一个不可分割的整体而存在的。在构建虚拟映像中的基本信息单元的时候,一个基础性问题是获取各部分信息的方式与手段。我们暂时把间接关联关系放在一边,而将两个基本信息单元之间的直接关联关系作为个人虚拟映像的第二层结构。它由基本信息单元具体的个体特征决定,而不是基本信息单元集合上的整体性结构。

个人虚拟映像模型结构的优化选择

建立主体的虚拟映像是一个复杂系统建模的过程。

在前面第2章第2.1节中曾经指出:“建模在本质上是无中生有的创造性过程,而且针对一个问题可以有不同的模型抽象。”所以,虽然在前两节讨论了人的感知特点,但是并不能够依据这些分析直接逻辑化地推导出构建个人虚拟映像的结构。分析会启发构造模型的思路,但是从对系统的分析到系统模型结构的提出常常是一个跳跃的、不连续的过程。在无中生有地构造出模型后,需要通过反推对比来验证模型的合理性与有效性。

下面将按照层次结构的思路来建立一种个人虚拟映像的结构。当然,在这里不是介绍一种完整的产品设计,而是提供一种思路、一个可以应用的框架和一些在构架个人虚拟映像时有指导意义的原则。

个人的虚拟映像是以个人的数字化信息为基础而构成的。根据前面在第4章中的讨论,在虚拟映像中,每一个信息都应该是以(狭义)全信息的形态而存在。

在第4章第4.4节中,把一个主信息的(应用)支撑信息分为两大类。一类是“主信息的自身支撑信息”,另一类是“主信息与外部的关系信息”。在用于个人虚拟映像的全信息结构中,将主信息与其第一类支撑信息“主信息的自身支撑信息”放在一起作为一个基本单元。这个基本信息单元是(狭义)全信息的一部分,如图6-1所示。

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图6-1 个人虚拟映像中的基本信息单元的结构

在虚拟映像中,每一个主信息都是以这种结构作为一个不可分割的整体而存在的。下面将把这个结构称之为虚拟映像中的“基本信息单元”。这是个人虚拟映像的基础微观层结构。支撑信息中的“主信息与外部的关系信息”将通过虚拟映像中的其他结构来体现。

在构建虚拟映像中的基本信息单元的时候,一个基础性问题是获取各部分信息的方式与手段。对于基本信息单元中包括主信息在内的各种信息,可以将其大概分为三大类别。

第一类是必须由人这个认识主体人工生成输入的信息,比如会议通知,就必须由人来书写完成。第二类是可以由机器自动精确完成或比较满意地完成的,比如时间、地点(GPS坐标)、拍照时摄影器材的参数设定信息的获取等。这些信息的采集录入自然无须由人来操作,应该由应用系统自动完成。第三类信息是介于上述两者之间的。这类信息的生成可以利用智能化算法来实现,但是实现的效果却不能保证达到满意的程度,而需要使用者人工干预。比如可以利用软件对一篇文章进行断词,然后根据规则确定哪些词可以作为对文章的标识注释。但是,这种方法或者可能导致大量的冗余,而减少冗余度又可能导致疏漏。如果后续的应用处理需要依赖这些标识注释的话,冗余或疏漏都将给应用带来很大的困难。冗余会导致大量无效结果的输出,疏漏则会降低应用的有效性。在使用过程中,适当的人工干预显然能够有效地改善这种两难的局面。

所以,第三类信息在处理上最为复杂,既需要在应用逻辑层面在人与机器之间有一个很好的权衡,让人的能力与机器的能力在应用的过程中可以有效地互补,形成比较好的效果,又要在人机交互过程中让两者之间的衔接自然顺畅。这种人机之间的在应用过程中密切的结合,与传统的典型应用是不同的。在这个过程中,机器与使用者不是简单的服务与被服务的关系,而是具有了某种程度上互相服务的性质。当然,这种互相服务的最终结果还是服务于使用者。

对于人机之间的平衡点与结合点,没有一个严格的普适标准可用。有效把握这种平衡,需要对人自身与人造的机器的能力与局限有透彻的理解,再结合具体的情况来权衡。在第1章第1.4节与第1.5节中对计算机本质与智能的可实现性的讨论,就是希望为解决这类问题提供一些帮助。在构造主体虚拟映像以及设计基于虚拟映像的(智能化)应用的过程中,这种平衡点与结合点的确定是一个基础性的核心问题。

在20世纪80至90年代,钱学森指导中国的一些科技人员研究的“从定性到定量综合集成研究厅体系”,强调的也是人与机器在应用过程中的有机结合。钱学森指出:“(要)把专家们和知识库信息系统、各AI系统、几十亿次/秒的巨型计算机,像作战指挥演示厅那样组织起来,成为巨型人机集合的智能系统。”[1]

下面在建立了虚拟映像的基本信息单元的基础上,引入个人虚拟映像的第二层结构。

主信息的第二大类支撑信息是“主信息与外部的关系信息”。在第4章第4.4节中,把这个支撑信息又分为两种,其中一种是不同主信息之间的关联关系。个人虚拟映像的第二层结构要表达的就是这种关联关系中的一部分。

不同信息之间关联关系的确定原则可以包括极为丰富的内容,无法用一些简单的规则来确定。可以将主信息彼此之间的关联关系继续细分为两类,一类是直接关联关系,另一类是间接关联关系。

所谓直接关联关系,就是按照某种规则,基于基本信息单元中直接包含的内容而产生的两个基本信息单元之间的关联关系。这种直接关联关系只与两个基本信息单元的具体特征有关,与其他基本信息单元或虚拟映像的结构没有关系。当然,这种关联关系还需要继续细分为不同的关联类型,按照不同的具体规则来建立。直接关联以外的关联关系就属于间接关联关系。由于非结构化信息的内涵可能非常丰富,其间接关联关系可以相当发散。

我们暂时把间接关联关系放在一边,而将两个基本信息单元之间的直接关联关系作为个人虚拟映像的第二层结构。如果抛开具体的关联规则,这种关联是基本信息单元集合上的不同元素之间的随机性连接,是集合上的一种随机性结构。它由基本信息单元具体的个体特征决定,而不是基本信息单元集合上的整体性结构。将基本信息单元与它们之间的直接关联这两层结构综合在一起,就得到图6-2所示的基本信息单元之间的直接关联关系示意图

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图6-2 基本信息单元之间的直接关联关系示意图

直接关联关系的建立基于相对比较明确的规则,所以这种关系的建立过程可以主要依靠机器通过执行这些规则而自动完成。当然,人也可以在需要的时候进行干预。

到此为止,我们在微观层面为个人虚拟映像建立了一个基础结构。这个结构更多地与信息的自身相关,而没有与认识主体发生密切的联系。下面将要建立的虚拟映像比较宏观的结构,则主要会反映认识主体的特征。虚拟映像的宏观结构建立的依据是个人对世界和信息的感知。

个人根据自己对世界与信息的感知,在对信息宏观把握时,最常用、最容易操作的一个结构就是树形分类结构。这个结构不仅容易理解与把握,而且确实反映了通过信息来完成对世界描述这个过程的主要基本特征。但是,树形结构最大的问题是它只提供了单一的视角,而我们看世界与理解信息都是多视角的。这也是目前使用的文件夹结构的较大的局限之一。

因为多视角是认识世界与理解信息最基本的一个特征,所以,采用多棵树形结构或“准”树形结构作为虚拟映像的宏观结构使得虚拟映像具有多视角的能力。(www.daowen.com)

当把基本信息单元放入一个标准的树形结构中,作为“树叶”的基本信息单元只对应一个父节点,相当于一个类别属性。但是,在多视角下,一个信息可以有多个类别的属性,也就是说,一个基本信息单元可以对应多个父节点。这样就需要一种结构,在这个结构中,从根开始,每个中间节点都满足树的要求,但是末端叶子节点却可以对应多个父节点。这样的结构被称为“准”树形结构。

数学语言来讲,“准”树形结构是一种在树形结构基础上由有向树衍生出的一种特殊的有向无环图。在这个结构中,只允许叶子节点(即出度为0的节点)的入度大于1,其他节点的入度小于等于1(根节点入度为0,其他中间结点的入度为1)。

当然,可以通过数学处理,让“准”树形结构等同于标准的树形结构,但是,这种处理将有损于对这个结构在应用中实际意义的准确理解,所以我们将保留“准”树形结构这种表达方式。树形结构可以看作是“准”树形结构的一个特例。

个人虚拟映像的宏观结构,我们采用多个树形或“准”树形结构。每一个结构代表个人对基本信息单元的一种分类视角。这个视角也是个人对世界感知的一个角度。所以,我们把这种结构称为“感知结构”。一个感知结构采用的是树形结构还是“准”树形结构取决于这个结构所代表的个人认识世界的视角的特征。不同视角并非完全独立,可能彼此有耦合关系,所以,不同的感知结构的中间节点也可能有交叉连接。

在多个感知结构中,会有一个结构代表个人看世界的基本的、最常用的视角,我们把这个结构称为“主感知结构”,其他的则称为“辅感知结构”。参考本章第6.1节第(4)条“多视角”中,对个人虚拟世界中的“感知结构”和“主感知结构”等概念的分析。

并非所有的感知结构都会对虚拟映像中全部的基本信息单元形成完整的覆盖,即并非虚拟映像中的每个基本信息单元都会成为一个感知结构的末端节点。但是,主感知结构应该是全覆盖的,辅感知结构则不一定。

图6-3形象地表达了将多个感知结构与前面讨论过的直接关联结构等综合在一起的情况。

在图6-3中,有A和B两个树形感知结构,其中,A感知结构对基本信单元的覆盖是完整的,B感知结构对基本信息单元的覆盖则是不完整的。

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图6-3 感知结构、直接关联关系与基本信息单元

在具体构建虚拟映像中的感知结构的时候,我们再次遇到了人机之间的平衡点与结合点的问题。有学者倾向于建立一些规则,以此为基础自发地形成这种复杂的结构。我们建议采取另外一种方式。不同人之间虽然有众多的不同,但是我们面对的是同一个客观世界,我们都处于同一个现代文明体系之中,这就决定了在大的方面大家有共同的特征。而在同一个群体中,同一类职业中,人之间的共同点就更多了。感知结构首先是一种宏观的结构,所以感知结构的主体或主要方面应该可以通过预先分析抽象,成为相对固定的结构固化在设计之中。而与个性化有关的细节可以是使用者自己补充,或者由预定的规则动态地生成。所以,这又是一个人与机器相互交融的做法。

之所以建议以人工预先分析设计为主来构建感知结构的第二个原因是,迄今为止,人对复杂事物的分析把握能力还是无法被完整有效地外化为人造工具的能力,而且在现实中也不是多数普通大众人人都具有的。

最后一个原因则与信息技术应用的本质有关。在第3章第3.5节中曾经指出:“(信息技术应用不断深化的)这个过程既是计算机应用不断完善,不断适应人的过程,反过来,它也是人不断去适应计算机,被计算机改造,并且不断去寻找更好的方法让计算机替人承担更多的工作的过程。……ERP软件进入中国市场是在2000年前后。当时,ERP的推广遇到了极大的阻力。人们提出了各种各样的理由试图证明ERP不适合中国的国情。一个最大的理由是‘中国人不喜欢被管理,太自由。中国企业家们管理企业的方式千差万别,不可能用一个标准的软件来规范’。所以当时很多人断言,ERP在中国不会成功。但是今天在中国,这种质疑已经完全消失。这既因为人们适应了ERP带来的一系列强制性规范的做法,也因为ERP在不断地改进提高,努力去适应不同的企业的情况。”个人虚拟映像也将经历这样一个人与工具互相适应的过程。这为人工分析设计的做法提供了另一种合理性依据。

在本节开始建立基本信息单元的内部结构时,曾经把支撑信息中的“间接关联关系”放在了一边。在基本信息单元集合上建立了感知结构后,不难发现这些感知结构正反映了基本信息单元之间的间接关联关系。虽然这些间接关联可能还不是全部,但是如果感知结构设计得合理,它应该能够反映那些有重要意义的间接关联关系。所以,基本信息单元之间的间接关联关系将不作为独立的结构存在于在此介绍的虚拟映像结构设计之中。

最后来讨论虚拟映像中一个基本的也是比较复杂的因素——时间。在本章前两节中讨论人对外界与信息的感知时都谈到了时间或动态性的问题。对于一个具体的信息,它被生成、修改、使用等过程都有时间的标记。这些时间特征将会作为基本信息单元中的字段出现。这是时间在微观上的作用。时间同时在宏观上对虚拟映像有另外的影响。

虚拟映像是一个人虚拟世界的反映,它要能够反映个人生活在时间维度上的变化。比如,一个学生毕业后,将开始一个全新的生活阶段。这个阶段的内容将与他的学生时代有很大的不同。这种大的宏观时间阶段性变化需要反映在虚拟映像的宏观结构上。一个合理的做法就是把虚拟映像按照个人生活的时间阶段划分开,以反映信息的时效性,同时,这样也会使得虚拟映像对信息的管理与使用效率更高。这样时间阶段就成为了虚拟映像中在感知结构之上的最宏观的结构。不同的生活时间阶段,虚拟映像的其他结构(如感知结构)参数的设置可以是有差异的,以适应不同阶段中的个人生活内容的变换。

但是时间阶段的划分不是一个简单容易处理的问题。它的复杂性在于不同的生活时间阶段之间并非是一刀切地分开的。在不同时间阶段之间,虚拟映像感知结构的某些部分可能需要保持连续性。另外,每个人对时间阶段划分的方式可能非常个性化。所以,时间阶段的划分既需要使用者直接的参与,还要提供简单的人机交互方式,使得不同阶段中的内容可以按照使用者的需求方便地连接在一起,不被机械地分割。形象地说,虚拟映像的时间阶段的划分是一种藕断丝连的结构。我们勉强地将这个结构与前面讨论过的各层结构放在一起画在图6-4中。

在图6-4中,简洁起见,只画了一个A感知结构。图中向左指向的箭头标示A感知结构中存在局部的跨时间阶段的连接。

到此比较完整地描述了一种虽然复杂但是确实可有效实现的个人的虚拟映像的模型结构以及其构建的基本原则。这个模型结构既是对人的虚拟世界分析的产物,也是综合平衡人与机器各自优劣势、把人与机器有机结合的结果。

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图6-4 包括时间阶段的虚拟映像的完整结构示意图

最后需要指出的是,每个基本信息单元在这个虚拟映像中的位置,正反映了支撑信息“主信息与外部的关系信息”中的另一个方面,即“主信息,或其反映的对象、事件、活动等在认识主体的存在与活动空间中的定位”。到此,在这个虚拟映像的模型结构中,在第4章第4.4节中提出的全信息中的(应用)支撑信息都得到了比较充分的表达。由此也不难理解,在这个虚拟映像中,基本信息单元之外的结构其实也是信息的一种表示形式。

分析到此,我们能发现一个有趣的现象:每一个信息都通过虚拟映像的整体结构才得到了比较完整的描述;虚拟映像反过来又依赖于每一个信息才使自己拥有完整的意义。虚拟映像中信息的这种局部与整体的辩证统一,实现了一个认识主体所拥有的信息之间全面的深度融合,将为基于虚拟映像的信息技术应用带来新的本质性突破,实现一种全面融合化的应用。从第7章开始,我们将对此进行深入的讨论。

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