2.4.1　源自符号学的概念——“UMWELT”

Uexkull的符号学是对感觉世界和真实世界交融的一个探索，其中研究了很多生物，并将感觉确立为主体去构建“内心世界”的一个工具，从而找到对象的意义。

单词“UMWELT”在德语中既有环境也有生态的意思。Uexkull将其描绘为包含着智能体的独有现象世界，“UMWELT”非常像一个围绕着有机体的肥皂泡。它围绕着智能体，并且包含与其自然作用相关的对象和过程。智能体也总是努力实现对现实的感知，从而主动地创建自己的“UMWELT”。因此，智能体的“UMWELT”是感知世界与效应器世界共同达成的最佳一致，如图2.4所示。有机体的神经系统配备有感受器（感觉网）和效应器（效应网）。感觉网帮助呈现有机体的UMWELT的一些特定特征。独有的感受器所产生的呈现则被标记为一个特征信号。效应网产生肌肉脉冲模式，并刺激效应器细胞产生效应器信号。如果有机体的UMWELT中的某个特定特征刺激了感受器的细胞，相应的感觉网会产生一个特征线索。这个循环是递增的，会不断加入反馈，因此也是自传入感觉的。随着在有机体的UMWELT中识别特征以通过逐渐增长的经验适应健康发展，会探索其世界的更多方面。

图2.4　功能循环与内心世界试图将感觉和行动分别在感知领域和运动领域统一起来。这有助于递增地构建智能体的内心世界

简单有机体（如草履虫或者扁虱）的世界比较简单，复杂有机体（如人类）的世界比较清晰，蝙蝠的“UMWELT”由回声定位控制，如图2.5所示。肥皂泡的类比在受一些感官限制的低等动物中非常适用，但是在高等动物和人类中就不那么明显了。

图2.5　“UMWELT”——独有现象世界。这里展示为肥皂泡的是一只蝙蝠的“UMWELT”，多多少少由其回声定位决定。这种现象学独有于相应生物，以帮助它感知世界。蝙蝠也是人工意识中一个有趣的讨论话题，我们将会在第9章讨论

这些观点表明了思维与世界是不可分割的，因为正是思维在为有机体解释世界。由此可见，Uexkull的符号学构成了主动认知的基础，而主动认知现在被认为是具身人工智能的基本认知模型。

举例来阐述“UMWELT”的概念：

1.雌性扁虱：扁虱经常寄生在人或动物的身上，以血液为食。雌性扁虱对我们人类感兴趣的大部分事情视而不见。其一生就是寻找一个温血的哺乳动物，以其血液为食，产卵，然后死亡。扁虱又聋又哑，但有光敏皮肤，交配后，会受阳光的指引去草叶或者树枝顶端，直到它的猎物——哺乳动物到来。它能够通过所有哺乳动物的典型特征——汗液的气味（来自皮脂腺滤泡的丁酸）来识别猎物，然后向猎物靠近。一旦附着在哺乳动物身上后，它的下一个工作就是找到一块温暖、无毛的地方吸血，筑巢产卵。这3个生物符号组成了扁虱的“UMWELT”：（1）由阳光指引；（2）感觉到哺乳动物的汗液；（3）感觉到热量，并找到自己的猎物哺乳动物无毛的地方。

2.斗鱼：斗鱼只有在以每秒30次的最小频率游动时才能识别出自己的倒影^[35]。这可以帮助我们成功进入它们的“UMWELT”。这些鱼捕食快速游动的鱼和其他海洋生物。它们的运动速度比较慢——像慢动作摄像机，因此它们有能力捕捉到“低速移动”的猎物。

3.蜜蜂：据观察，蜜蜂喜欢降落在有断口形状的物体（如星星和十字架）上，也似乎会避开紧凑结构（如圆形和方形）。蜜蜂的主要工作是从绽放的花朵上采蜜。联系到蜜蜂的“UMWELT”，它把绽放的花朵视为星星或者十字架，而花蕾被视为紧凑结构——可能是圆形和方形。值得注意的是，蜜蜂也许是有形状和结构意识的最低等生物之一，而更低等的生物，如草履虫、软体动物、蚯蚓、扁虱等，都缺少这样的概念，因此在其内心世界并没有真正的知觉形象。所有更高等的生物，如动物和人类，都对形状、结构和方向有了解，会在内心世界展现出来。

这是对于理解生物学的一个完全不一样的尝试，不是作为一个技术模型，而是作为一个自主生物和其“UMWELT”间不断展开不断转化的调和。这里的焦点不是把智能体作为一个物体来研究，而是通过它们与其环境的交互将其作为活跃的主题。这个方法已经帮助发展出嵌入式人工智能中的具身与生态概念，这会在本章剩余部分讨论。