杨 升 刘长勇 孟世敏 程仁贵

（1武夷学院 数学与计算机系,福建 武夷山 354300；2武夷学院 现代信息服务学院,福建 武夷山 354300；3东方潜能软件公司脑认知结构成像实验室,福建 武夷山 354300）

1 引言

图式(schema)、认知结构(cognitive structure)是认知科学教育心理学的基础概念[1]，基于数理研究范式，如果它们是客观存在的就可问：认知结构如何观测、如何量化、如何可视化、数理方程是什么的科学问题。皮亚杰引入包括范畴、态射、群格等数理概念建立认知数理模型[2]，但是，这些概念大都停留在传统心理学研究模式上，都普遍存在操作可行性缺失问题，即难以建构“客观”认知数理进行系统定理的证明和推演。基于信息技术对认知结构进行表征与建构[3]，数理评估[4]是新动向。

随着新认知观[5]，iPhone Siri语音助理，Xbox360体感游戏等新技术涌现，人机交互领域成为研究热点，尤其是像被誉为50多年来认知科学二次革命的具身认知，以及情境认知、分布认知、延展[6]等新认知观的出现，脑内认知和脑外数字环境呈现全新的关系，比如，Jim Hollan and Ed Hutchins构建分布认知(Distributed Cognition)[7]；人机系统物理-信息空间的对偶关系[8]等。我们提出认知耦合思路，认为人机交互是“脑认知体-耦合情境-信息流形”(BSM)认知观测数字系统,认知-信息空间之间存在认知自然变换、认知自然同构，保证人机耦合态之上两个空间认知对象的统一性和认知规律协变性[9]。

基于人机认知耦合态[10]，矢量化认知情境信息采集的认知符号序列[11]，把认知结构可视化、投影到复杂认知网络低流形中[12]，为认知结构成像提供新思路。……