粒计算与人工智能:探索新的问题解决范式
1. 粒计算概述
粒计算是一种受人类解决问题方式启发的计算范式,它探索在解决问题时使用多个粒度级别。虽然粒计算的基本思想并非全新,在许多学科中已以不同名称隐含使用,但将其明确表述为一个独立的研究领域,通过重新解释和整合现有思想,对人类和机器解决问题具有重要作用。
粒计算的直观理解是,它探索问题解决中的多个粒度级别,这些粒度级别可在特定上下文中解释为抽象、细节、复杂性和控制的级别。粒计算的对象是在多个级别上表示问题的粒族。对粒计算的研究旨在提供一个新的框架和一种独立于学科和领域的语言,用于描述利用粒的思想、原则、策略、方法和技术。
1.1 粒计算的多视角理解
粒计算有多种观点、解释和模型,涵盖了人工智能、计算机编程、人类和机器问题解决、信息粒化、时间粒化、空间粒化、离散化、粗糙集、商空间理论、区间计算、模糊集、定性推理、词计算等众多领域使用的各种理论和技术。然而,目前还没有一个精确且令人满意的“粒计算”定义,既能涵盖广泛的理论和技术,又能与其他计算范式区分开来。
1.2 粒计算与信息处理
信息处理理论、框架或隐喻已广泛用于建模人类思维、认知、人类大脑、计算机、人类和机器问题解决等。在粒计算的背景下,粒计算被视为一种以人类为中心的信息处理范式和计算方法。粒计算通过关注粒度这一问题解决的基本概念,以独特的方式为信息处理框架做出贡献,尽管粒度在许多研究中已被使用,但尚未得到应有的关注。
2. 粒计算的三元理论
粒计算的三元理论包括结构化思维的哲学、结构化问题解决的方法论和结构化信息处理的计算三个组成部分。该理论通过粒计算三角形来表示,每个